סיקור מקיף

אלטרואיזם וקניבליזם במושבות החיידקים

חוקרים מצאו שלצד חיידקים שמתאבדים כדי להציל חבריהם, ישנם כאלו שהורגים כדי לשרוד; בתנאי מצוקה חיידקים מפרישים חומרים הגורמים למות שכניהם – והמתים משחררים לסביבה חומרי מזון

מרית סלוין, הארץ, חדשות וואלה!

חיידק תחת מיקרוסקופ

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/microbealeroist.html

אחד ממנגנוני ההישרדות בחברות הנקלעות לתנאי מצוקה הוא אלטרואיזם – פרטים מתאבדים ובכך מאפשרים לפרטים אחרים בחברה לשרוד. התנהגות אלטרואיסטית אינה מוגבלת לחברה האנושית או לבעלי חיים מפותחים, אלא מצויה גם באוכלוסיות ירודות דוגמת חיידקים. אולם החיידקים אינם מסתפקים בכך.

במאמר שפורסם במהדורה האלקטרונית של כתב העת “Science”, מדווחים חוקרים מאוניברסיטת הרווארד שגילו בקרב חיידקים גם “קניבליזם”. בתנאי מצוקה חיידקים מפרישים חומרים הגורמים למות שכניהם. החיידקים המתים משחררים לסביבה חומרי מזון, המזינים את החיידקים הקניבלים, וכך משתפרת יכולת ההישרדות של האוכלוסייה כולה.

תופעת הקניבליזם התגלתה בחיידקים רגע לפני שנאלצו לעבור לצורת חיים אחרת, יציבה יותר, הנקראת נבג (ספורה), עקב מחסור במזון או טמפרטורות קיצוניות. בדומה לזרעים בעולם הצומח, החיידקים מתכסים בדופן קשיחה ויציבה, המאפשרת הישרדות בתנאים קיצוניים. החומר הגנטי של החיידק נדחס וכך גם נוזל התא, וסביב כל אלה נוצרת דופן עבה המבודדת אותו מהסביבה החיצונית. הנבג יכול להימצא במצב של תרדמה במשך שנים רבות, עד שהתנאים משתפרים ומאפשרים נביטה. בעת הנביטה המעטה החיצוני נושר והחיידק חוזר לחיים רגילים. יצירת הנבג היא תהליך מסובך הדורש כמויות עצומות של אנרגיה ונמשך כמה שעות. אם במהלכו תנאי הסביבה משתפרים, התאים שנהפכו לנבגים נמצאים עתה בעמדת נחיתות ביחס לשכניהם. לכן חיידקים צפויים לדחות עד כמה שאפשר את תהליך הנביגה, עד למצב שבו תנאי הסביבה מסכנים באופן ממשי את חייהם.


בתנאי הרעבה נוצרות שתי תת-אוכלוסיות

קבוצת החוקרים מאוניברסיטת הרווארד, בראשות ריצ'רד לוסיק, חקרה חיידקים מסוג בצילוס סובטיליס היוצרים נבגים (נבגים של חיידק אחר, בצילוס אנתרקס, משמשים בלוחמה הביולוגית). הם גידלו את החיידקים בתנאי רעב, שאילצו אותם להתחיל בתהליך של יצירת הנבגים. להפתעת החוקרים התברר כי החיידקים הצליחו לדחות את התהליך בכך שהרגו את שכניהם וניזונו מחומרי המזון שהשתחררו לאחר מותם.

פרסומתהקניבליזם, כך מצאו החוקרים, התאפשר הודות לשני חלבונים שנוצרו בחיידקים המורעבים. הראשון, שאותו כינו החוקרים “גורם הרג”, הוא חלבון רעיל שהחיידק דואג לסלק החוצה באמצעות “משאבה” שהוא מפעיל בדופן התא. בדרך זו נמנע החיידק מלהרעיל את עצמו, בה בשעה שתאים מסביבו מתחסלים. החלבון השני הוא חלבון תקשורת בין-תאי המפסיק את הפיכת החיידקים לנבגים. שני החלבונים פועלים בשיתוף פעולה וגורמים בסופו של דבר לתוצאה כפולה: מצד אחד – למות התאים הקולטים אותם, ומצד אחר – לדחיית יצירת הנבגים בתאים המפרישים אותם.

בתנאי הרעבה, סבורים החוקרים, נוצרות באוכלוסיית החיידקים שתי תת-אוכלוסיות בעלות התנהגות שונה. האחת מייצרת את גורם ההרג ומפעילה את המשאבה המסלקת אותו החוצה, ומפעילה גם את החלבון המפסיק את תהליך ההפיכה לנבג; התת-אוכלוסייה השנייה אינה מייצרת את שני החלבונים – והיא הנידונה למוות.

ידען אבולוציה בפעולה

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~571626944~~~152&SiteName=hayadan

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.