האם חיידקים משפיעים על בחירת בני הזוג שלנו?

במאמר שפרסמו חוקרים מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולארית וביוטכנולוגיה: פרופ' יוג'ין רוזנברג, פרופ' דני סגל והדוקטורנט גיל שרון בכתב העת PNAS, הם איששו מהדורה חדשה של תורת האבולוציה שפיתחו רוזנברג וזילבר-רוזנברג לפיה המכלול הביולוגי הכולל את בעל החיים או הצמח על כל המיקרו אורגניזמים שבו עוברים את האבולוציה יחדיו ולחיידקים הנלווים יש השפעה על ההזדווגות בינתיים הנושא נבדק על זבובי פירות

מחקר שפרסמו לאחרונה קבוצת חוקרים מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולארית וביוטכנולוגיה באוניברסיטת תל-אביב בכתב העת PNAS (רשומות האקדמיה האמריקנית למדעים), מוכיח כי לחיידקים החיים בגופם של בעלי חיים, במקרה זה זבובי פירות, יש השפעה באשר להעדפת ההזדווגות.

החוקרים, פרופ' יוג'ין רוזנברג, פרופ' דני סגל והדוקטורנט גיל שרון בשיתוף פעולה עם פרופ' ג'ון רינגו מאוניברסיטת מיין בארה"ב, ניסו לבחון תיאוריה שהוצעה לפני כשנתיים על ידי פרופ' רוזנברג וד"ר אילנה זילבר-רוזנברג לפיה, היחידה הבסיסית באבולוציה אינה היצור החי הבודד, בעל החיים או הצמח, אלא המכלול הביולוגי (Holobiont) – קרי בעל החיים או הצמח על כל המיקרואורגניזמים החיים בגופו. במקרה של בעלי החיים – הרוב המוחלט של המיקרואורגניזמים הללו הם חיידקי המעיים.

במאמר תיארו החוקרים מספר ניסויים שערך שרון בזבובי פירות ואשר תמכו בתיאוריה זו. בניסוי הראשון, חזרו החוקרים על ניסוי שבוצע לפני עשרים שנה, ע"י דיאן דוד ( (Diane Dodd מאוניברסיטת ייל Yale, שבו הסתבר שאם מחלקים אוכלוסיה של זבובים לשתיים ומאכילים אחת בסוכר פשוט ושניה בעמילן, וממתינים שנה, כאשר מערבבים את הזבובים, מסתבר שאלו שניזונו על עמילן מעדיפים בני/בנות זוג שניזונו על עמילן ובאופן דומה אלו שניזונו מסוכר מעדיפים בני זוג בעלי תזונה זהה. מהניסוי שביצע שרון עולה שההשפעה ניכרת כבר כעבור דור אחד או שניים ולא רק כעבור שנה.

בניסוי השני חזר שרון על הניסוי הראשון בתוספת אנטיביוטיקה שחיסלה את החיידקים ועימם גם את העדפת בני הזוג, כך שכעת ההזדווגות הפכה לאקראית ולא היתה תלויה בתזונה.

בניסויים הבאים הצליח שרון לבודד חיידק הגורם לבידוד הרבייתי בין בעלי העדפות התזונה השונות. זהו Lactobacillus plantarum שמתרבה כאשר מגדלים את הזבובים בעמילן ונעדר אצל הזבובים הניזונים מסוכר. כאשר הוסיפו את החיידק לזבובים שטופלו באנטיביוטיקה התופעה של העדפת בני זוג בתלות בתזונה חזרה וכך הוכח שחיידק זה, לפחות באופן חלקי, אחראי להעדפות המיניות.

בשלב הבא ניתח שרון בשיתוף פעולה עם פרופ' אברהם חפץ מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל-אביב את הפרומונים המיניים שהזבובים מייצרים, ומסתבר שקיים הבדל בין הפרומונים אצל הזבובים בעלי התזונה השונה, ושוב כאשר הוסיפו אנטיביוטיקה הבדל זה נעלם.

"התוצאה למעשה רומזת שהשינוי בפרומוני המין הוא המנגנון שדרכו אנחנו רואים את העדפת ההזדווגות. אנחנו משערים לפיכך שהחיידקים הם אלו שהביאו את השינוי הזה.

לדברי פרופ' רוזנברג, "עד היום חשבו שהיצור המארח לבדו עובר אבולוציה, ואילו החיידקים שבגופו עוברים אבולוציה משלהם. המנגנון שגילינו מאפשר לאבולוציה להתרחש מהר יותר בתגובה לשינויים סביבתיים, משום שלחיידקים זמן דור קצר בהרבה מאשר לבעלי החיים הרב-תאיים, ולפיכך הם מסוגלים להסתגל במהירות ולהפוך שינויים נרכשים לשינויים גנטיים של המכלול הביולוגי."