מחקר תלת־שנתי באלמוגים ממפרץ אילת מצא דפוסים מחזוריים של הורמוני רבייה, ובהם אסטרוגן ופרוגסטרון. הממצאים עשויים לסייע בעתיד בזיהוי מוקדם של פגיעה ביכולת הרבייה של שוניות אלמוגים.
אלמוגים ידועים ביכולתם לתזמן אירועי רבייה המוניים: אחת לשנה, בפרק זמן קצר ומתואם, מושבות שלמות משחררות למים תאי רבייה. התזמון הזה חיוני להמשך קיומן של שוניות, במיוחד בתקופה שבה הן נתונות ללחצים גוברים של התחממות הים, זיהום ודיג יתר. אבל בעוד רגע השחרור לים נחקר כבר שנים, התהליכים הפנימיים שמכינים את האלמוגים לרבייה בחודשים שלפני כן נותרו פחות מובנים.
מחקר חדש של חוקרים מהאוניברסיטה העברית, מהמכון הבין־אוניברסיטאי למדעי הים באילת ומאוניברסיטת סטוני ברוק בארצות הברית מגלה כי לאלמוגים יש דפוסים הורמונליים מחזוריים המזכירים, באופן מפתיע, מנגנוני רבייה המוכרים מבעלי חיים אחרים, ובהם בני אדם. המחקר, שפורסם בכתב העת iScience, עקב במשך שלוש שנים אחר דינמיקת הורמוני סטרואידים באלמוג השונית Acropora eurystoma ממפרץ אילת.
את המחקר הובילו הדוקטורנטית חן אזולאי ופרופ’ מעוז פיין מהאוניברסיטה העברית ומהמכון הבין־אוניברסיטאי למדעי הים באילת, יחד עם ד”ר קרין קליינהאוס מאוניברסיטת סטוני ברוק. לפי החוקרים, זו הפעם הראשונה שנבנה תיעוד רב־שנתי של דפוסי הורמוני רבייה במהלך התפתחות תאי הרבייה באלמוג זה. פרטי המאמר מופיעים גם באתר Cell תחת הכותרת “Steroid hormones dynamics during coral reproduction: Multi-year patterns in Acropora eurystoma from the Red Sea”. (cell.com)
ההפתעה: ההורמונים השתנו חודשים לפני הרבייה
החוקרים ציפו למצוא עלייה ברמות הורמונים דמויי אסטרוגן סמוך למועד הרבייה. בפועל, הם גילו תמונה אחרת: רמות האסטרוגן הגיעו לשיא חודשים לפני אירוע הרבייה, כבר בשלבים הראשונים של התפתחות הביציות, ואז ירדו בהדרגה ככל שהביציות הבשילו. לעומת זאת, רמות הפרוגסטרון נותרו יציבות יחסית במהלך עונת הרבייה, אך עלו כמה חודשים לאחריה — ממצא שמעלה אפשרות שההורמון משתתף בהתנעת מחזור הרבייה הבא.
הממצא אינו אומר שאלמוגים “פועלים כמו בני אדם”. אלמוגים רחוקים מאיתנו מאוד מבחינה אבולוציונית, והם חסרי מערכות איברים רבות המוכרות בבעלי חיים מורכבים יותר. אבל עצם הופעתם של דפוסים מחזוריים בהורמוני רבייה מוכרים מצביעה על כך שמנגנוני בקרה כימיים בסיסיים עשויים להיות עתיקים ונפוצים יותר מכפי שהיה נהוג לחשוב.
חן אזולאי הסבירה כי “אלמוגים מתרבים בתזמון מדהים, ואנחנו מכירים את הרמזים הסביבתיים המעורבים בכך. אבל רצינו להבין את האותות הפנימיים בתוך האלמוג ששומרים את התזמון הזה במסלולו”.
אור השמש התגלה כגורם מרכזי
ממצא מעניין נוסף הוא שהגורם הסביבתי שניבא בצורה הטובה ביותר את רמות ההורמונים לא היה טמפרטורת מי הים, אלא דווקא אור השמש. לאורך שלוש שנות המדידה, אורך היום וקרינת העל־סגול היו מנבאים חזקים יותר של רמות האסטרוגן מאשר טמפרטורת המים.
זהו ממצא חשוב במיוחד משום שחקר שוניות האלמוגים מתמקד כיום, ובצדק, בהתחממות האוקיינוסים ובאירועי הלבנה. המחקר החדש אינו מפחית מחשיבות הטמפרטורה, אך הוא מצביע על כך שגם אותות סביבתיים אחרים — ובעיקר אור — עשויים להיות חלק ממנגנון התזמון הפנימי של הרבייה.
ד”ר קרין קליינהאוס ציינה כי במשך עשורים התמקדו חוקרים בעיקר במועד ההשרצה עצמו, אך יש תהליך שלם שמתרחש לפני כן. לדבריה, העובדה שהוא מלווה בהורמוני רבייה מוכרים היא ממצא מרשים במיוחד בבעלי חיים המרוחקים מאיתנו כל כך מבחינה אבולוציונית.
כלי אפשרי לניטור בריאות השונית
מעבר להבנת הביולוגיה הבסיסית של אלמוגים, למחקר עשויה להיות חשיבות מעשית בשימור שוניות. רבייה מוצלחת היא תנאי ליכולת של שוניות להתאושש לאחר פגיעה, למשל בעקבות התחממות קיצונית, סערות, זיהום או פגיעה מכנית. אם ניתן יהיה לזהות מראש שיבוש במחזור ההורמונלי, ייתכן שבעתיד אפשר יהיה לאתר מצוקה רבייתית לפני שהכישלון נראה לעין באירועי הרבייה עצמם.
החוקרים מצאו גם הבדלים בתוך מושבות האלמוגים עצמן. רמות ההורמונים היו מפוזרות באופן דומה יחסית ברחבי המושבה, אך החלקים המרכזיים של האלמוג נטו להכיל יותר ביציות מתפתחות מאשר הקצוות הגדלים. הדבר עשוי להעיד כי תנאים מקומיים בתוך המושבה — כגון גיל הפוליפים, מאגרי אנרגיה או שלב התפתחותי — משפיעים על מידת התגובה לאותות הרבייה.
פרופ’ מעוז פיין אמר כי “רבייה מוצלחת היא מה שמאפשר לשוניות להתאושש אחרי הפרעות. ככל שנבין טוב יותר את הביולוגיה שמאחורי התהליך, כך נוכל לנטר ולהגן טוב יותר על השוניות כשהתנאים משתנים”.
השלב הבא, לפי החוקרים, יהיה לבדוק אם דפוסים הורמונליים דומים קיימים גם במיני אלמוגים אחרים ובשוניות באזורים נוספים בעולם. אם הדפוס יאושר, הוא עשוי לשנות את האופן שבו מדענים מבינים את רביית האלמוגים, ולספק כלי חדש להערכת מצבן של שוניות עוד לפני שהנזק נעשה גלוי.
למאמר המדעי ב-cell.com
FAQ קצר:
מה גילה המחקר על אלמוגים?
המחקר מצא כי באלמוגי Acropora eurystoma ממפרץ אילת קיימים דפוסים מחזוריים של הורמוני רבייה, ובהם אסטרוגן ופרוגסטרון, לאורך מחזור הרבייה השנתי.
מדוע זה מפתיע?
אלמוגים רחוקים מאוד מבני אדם ומבעלי חיים רבים אחרים מבחינה אבולוציונית, ולכן עצם הופעתם של דפוסים הורמונליים מוכרים במערכת הרבייה שלהם היא ממצא חשוב.
מה היה הגורם הסביבתי הבולט ביותר?
במחקר נמצא כי אורך היום וקרינת העל־סגול ניבאו את רמות האסטרוגן טוב יותר מטמפרטורת מי הים.
איך הממצא עשוי לסייע בשמירת טבע?
דפוסים הורמונליים תקינים יכולים לשמש קו בסיס לניטור שוניות. חריגה מהם עשויה להעיד בעתיד על מצוקה רבייתית עוד לפני שמופיע כישלון רבייה גלוי.
איפה נערך המחקר?
המחקר נערך באלמוגים ממפרץ אילת בצפון ים סוף, באזור אילת, במשך שלוש שנים.
עוד בנושא באתר הידען:
