מה גורם למינים של פורמיניפרה להיות רגישים לחום?
התחממות כדור הארץ ושינויי האקלים הם תוצאה של פעילות אנושית (כגון תחבורה ותהליכים תעשייתיים להפקת אנרגיה, למשל שריפת דלקי מאובנים כפחם, נפט וגז טבעי). האוקיינוסים מכסים כשני שלישים משטח כדור הארץ, וכגופי מים גדולים הם קולטים את רוב החום העודף. מגוון האורגניזמים שבהם הוא הגדול ביותר בטבע, ורבים מהם רגישים מאוד להתחממות.
פורמיניפרה הם מיקרואורגניזמים חד-תאיים שנפוצים ברחבי האוקיינוסים. ההרכב הכימי של השלד שלהם, שבנוי מהמינרל קלציט (סידן פחמתי), הוא כלי לשחזור תנאי הסביבה הימית. תפוצתם הגבוהה ברחבי האוקיינוסים ורגישותם לסביבת מחייתם הופכות אותם לסמנים ביולוגיים לתהליכים שמתרחשים באוקיינוסים. פרופ’ סיגל אברמוביץ’ מהמחלקה למדעי כדור הארץ באוניברסיטת בן גוריון בנגב חוקרת באמצעות פורמיניפרה כיצד שינויים כגון ההתחממות הגלובלית משפיעים על הים. מחקרה מתמקד במינים טרופיים, שבדומה לאלמוגים מאכלסים בתוכם אצות (כלומר מקיימים עמן סימביוזה).
פרופ’ אברמוביץ: “פורמיניפרה הם מודל אידיאלי לניטור השפעות אקולוגיות וביולוגיות בים. מספרם עצום, אפשר לאסוף אותם בקלות מהסביבה החופית, לגדל אותם במעבדה ולאפיין את התגובה הפיזיולוגית שלהם ושל האצות בתנאים שונים”. כך אפשר לחקור בעזרתם שינויים שמתרחשים בים בעקבות פעילות אנושית או תהליכים טבעיים, למשל שינויי האקלים; עוד מוסיפה פרופ’ אברמוביץ’ כי “פורמיניפרה רגישים מאוד לטמפרטורה – כאשר היא עולה, רובם מיד מושפעים מכך – מכיוון שהם חד-תאיים ואין להם כמעט מערכות לוויסות חום הגוף, כמו לדגים למשל. בנוסף חשוב לחקור אותם בגלל התפקיד הגיאולוגי שלהם – בוני סלעים עיקריים – ורכיב חשוב ממחזור הפחמן בטבע”.
פרופ’ אברמוביץ’ וצוותה חוקרים, לרוב, פורמיניפרה שנלקחו מהים התיכון בישראל (“באזור זה קיים ריכוז גבוה ביותר של מינים טרופיים פולשים. הם מגיעים מהים האדום בגלל העלייה בטמפרטורה”). הם מנסים להבין מהם המנגנונים שמאפשרים להם לפלוש לים התיכון וכיצד הם שורדים למרות התחממותו. לכן הם מגדלים אותם במעבדה בכלים המכילים מי ים בטמפרטורות שונות, המדמות תחזיות של התחממות עתידית (35 מעלות צלסיוס). כך אפשר לאפיין את מידת עמידותם הפיזיולוגית להתחממות.
אומרת פרופ’ אברמוביץ’: “גילינו הבדלים גדולים בין מיני פורמיניפרה טרופיים, כולל מינים פולשים. רובם רגישים מאוד לטמפרטורות גבוהות – החום פוגע בתפקודם הביולוגי (ירידה בקצב בניית השלד ובפעילות האצות). כך הם יכולים להיות סמן להתחממות האוקיינוסים. לעומתם ישנם מינים יוצאי דופן שמסוגלים לשגשג בטמפרטורות ובמליחות גבוהות”.
במחקרם האחרון – שזכה במענק מחקר מהקרן הלאומית למדע – ביקשו החוקרים לגלות מהו המנגנון המולקולרי שתורם לרגישות או לעמידות להתחממות. מה הופך מיני פורמיניפרה לעמידים או רגישים לטמפרטורות גבוהות במים. הם דגמו את השלדים שלהם וערכו להם ריצוף אר-אן-אי (שבאמצעותו אפשר לאפיין רמת ביטוי של גנים). כך גילו שאצל המינים הרגישים לחום, יורד הביטוי של גנים שקשורים למטבוליזם, נשימה ובניית השלד בעת חשיפה לטמפרטורה גבוהה. הביטוי הגנטי של המינים העמידים עדיין נחקר.
בנוסף, ערכו החוקרים אנליזה גיאוכימית של השלדים כדי לבדוק שינויים ביסודות המשמשים לשחזור טמפרטורת יצירת השלד, וגילו במפתיע ריכוז גבוה של מתכות שמקורן בתעשייה החופית. “מבלי שהתכוונו לכך, גילינו שהפורמיניפרה יכולים להיות גם כלי למדידת זיהומים חופיים ולא רק למדידת שינויים באוקיינוסים”, מסכמת פרופ’ אברמוביץ’.
החיים עצמם:
סיגל אברמוביץ’ היא אוקיינוגרפית, ילידת הנגב. היא גרה בלהבים, נשואה לחבר סגל מהמחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בן גוריון ולהם שתי בנות, בנות 16 ו-13, והרבה בעלי חיים. “המחקר הוא חיי”, היא אומרץ. “אני מאוד אוהבת את מה שאני עושה וגם מאוד נהנית לעבוד ולחקור עם בן זוגי. יש לנו שותפות אישית ומקצועית ואנחנו מרגישים בני מזל. בעצם, המדע הוא גם העיסוק וגם התחביב שלנו”.
עוד בנושא באתר הידען:
