מחקר: מה גורם להתרבוּת אצות רעילות במי הַכִּנֶּרֶת ולאיום על איכות המים בישראל

אצות כחוליות רעילות חודרות למקווי מים מתוקים ומשעבדות אורגניזמים אחרים

מחקר חדש באוניברסיטה העברית גילה בראשונה גורם עיקרי להתפתחותן של אצות כחוליות רעילות במקווי מים מתוקים. התופעה הגוברת של הופעת אורגניזמים רעילים אלו גורמת דאגה במקומות רבים בעולם בגלל השפעתן המזיקה על איכות מי השתייה, ויכולתן לגרום למוות בקרב בני אדם ובעלי חיים. מחקרו החדש של יונתן בר-יוסף מהאוניברסיטה העברית יוכל להיות בעל ערך רב לרשויות המים המבקשות לשלוט בחדירת האצות הכחוליות למקורות המים המתוקים.

האצות הרעילות נצפו בכנרת לראשונה בשנת 1994 והמשיכו להתגלות במהלך כל קיץ בשנים שלאחר מכן. התנאים שהביאו לפריחתן ולהרכבים רעילים אחרים במקווי מים מתוקים לא היו ידועים עד כה, אך מחקר באוניברסיטה העברית שופך אור חדש על התופעה.

מחקרו של יונתן בר-יוסף, דוקטורנט בקבוצת המחקר של פרופ’ אהרון קפלן במכון למדעי החיים ע”ש סילברמן באוניברסיטה העברית, בשיתוף ד”ר אסף סוקניק וד”ר אורה הדס ממעבדת הכנרת, מציע מנגנון חדשני לעלייה בשכיחותן ולהצלחתן של אצות כחוליות אלו – תחרות בינן ובין אורגניזמים אחרים במים.

המחקר מצביע על תופעה חדשה של ”שעבוד” במים. האצות הכחוליות ידועות בהפרשת הרעלן צלינדרוספרמופסין (Cylindrospermopsin) למי השתייה. נמצא שהרעלן המופרש על ידי האצות הכחוליות משרה תנאים של מחסור בזרחן באורגניזמים אחרים – גם בנוכחות של מספיק זרחן זמין בסביבה. המחסור המדומה גורם לאורגניזמים אלה להפריש כמות גדולה של אנזים שמשחרר זרחן מתרכבות אורגניות המצויות במים ובכך להגדיל את זמינותו, וזאת בניסיון לקלוט את הזרחן שמשמש בעבורם מזון עיקרי.

יכולת קליטה גבוהה של הזרחן באצות הכחוליות מאפשרת להן להתחרות בהצלחה על הזרחן המשוחרר מול האורגניזמים האחרים. השימוש המוצלח שלהן ברעלן בד בבד עם ניצול האורגניזמים האחרים מקנה להן יתרון על פני המתחרים ומסביר את הצלחתן בתנאים של מחסור בחומרי מזון.

בעבור האצות הכחוליות, ייצור הרעלן והפרשתו ”זולים” משמעותית מייצור האנזים והפרשתו לשחרור זרחן. ממצאים אלה מסבירים גם את תפקידו הביולוגי המקורי של הרעלן ופותחים דרכים חדשות לטיפול בבעיה.

פרופ’ אהרון קפלן מציין כי בעשור האחרון יש התעצמות בפריחות של אצות כחוליות רעילות באגמים ובמאגרי מים מתוקים בכל העולם, ובאגם הכנרת בפרט, אף שהמנהלות האחראיות לניהול גופי מים אלה משקיעות מאמצים ניכרים להקטנת כמות חומרי המזון, בעיקר הזרחן, המגיעים מאזורי איסוף המים לאגמים. ”לפריחות אלה השלכות קשות על איכות המים ויכולתנו להשתמש בהם לשתייה או לשימושים אחרים”, אומר פרופ’ קפלן. ”רעלנים המיוצרים על ידי ציאנובקטריה שונות כבר גרמו למקרי מוות רבים של בני אדם ובעלי חיים, ידועים כמקדמי גידולים סרטניים ופוגעים בכבד.”

המחקר התפרסם ב-12 באוגוסט 2010 בכתב העת היוקרתי Current Biology.