חיזור גורלי

מה באמת מבדיל בין זכרים לנקבות? האם ייתכן ששניהם הגיעו, בכל זאת, מאותו כוכב-לכת? ואיזה תפקיד ממלאים כאן גנים, הורמונים וחומרי ריח?

גברים ונשים נראים לפעמים כמי שבאו מפלנטות שונות, אבל המוח הגברי והמוח הנשי דומים זה לזה, באופן כללי. כל כך דומים, עד שאפשר להפוך עכברות שלוות ואימהיות למעין “קזנובות” – בהפעלת מתג גנטי אחד בלבד. כך עולה ממחקרה של ד”ר טלי קמחי, שהצטרפה באחרונה למחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע.

במהלך המחקר הבתר-דוקטוריאלי שלה במעבדתה של ד”ר קתרין דולאק באוניברסיטת הרווארד, פיענחה ד”ר קמחי מנגנונים שבאמצעותם מבוקרת התנהגותן של עכברות על-ידי פרומונים – חומרי ריח שבעלי-חיים מפרישים כדי לתקשר ביניהם ולמשוך את המין השני. ד”ר קמחי בחנה נקבות עכברים אשר הונדסו גנטית כך שבמטען הגנטי שלהם חסר הגן האחראי לקליטת אותות הפרומונים. התוצאה: העכברות המהונדסות הזניחו את גוריהן והפסיקו להגן עליהם. למעשה, עכברות אלה פיתחו התנהגויות מיניות האופייניות לזכרים: הן הריחו את האחוריים של בני-זוג פוטנציאליים ורדפו אחריהם, ניסו לעלות עליהם תוך כדי תנועות אגן אופייניות, והשמיעו שריקות חיזור שאינן אופייניות לנקבות. העכברים הזכרים שנתקלו בנקבות האלה נראו מופתעים למדי, וניסו לברוח מהן.

מפגן הגבריות של העכברות מצביע על כך, שבמוחן מצויים מעגלים עצביים המותאמים להתנהגות זכרית ונקבית כאחד, אך הפרומונים מדכאים את ההתנהגויות הזכריות ומפעילים את סגנון ההתנהגות הנקבי – באמצעות ויסות מסלולים עצביים זכריים ונקביים. החוקרים משערים, שגם במוחם של הזכרים יש מעגלים להתנהגות זכרית ונקבית כאחד, אך הפרומונים מדכאים את ההתנהגויות הנקביות (כמו טיפול בגורים). ממצאים מהפכניים אלה על פוטנציאל ההתנהגות המינית במוחם של יונקים התפרסמו בכתב-העת המדעי Nature, וזכו לתשומת לב רבה בעולם המדע ואף מחוצה לו.

במכון ויצמן למדע, תמשיך ד”ר קמחי לחקור את תפקידם של הפרומונים בהתנהגויות זכריות ונקביות. היא תחקור את הבסיסי הגנטי, ההורמונלי והנוירוכימי של פעילות הפרומונים, תוך דגש על התנהגויות חברתיות ואלה הקשורות ברבייה.במעבדתה החדשה יצוידו עכברי בר, שעברו תהליך של הנדסה גנטית, בשבבים אלקטרוניים ובאנטנות. הם יגורו במכלאות טבעיות למחצה המכילות ציוד ניטור. בעזרת מצלמות אינפרה-אדום יוכלו המדענים לעקוב אחרי תנועתם של העכברים גם בלילה;

ובעזרת מיקרופונים הם יצותתו ל”שיחותיהם” של בעלי-חיים אלה. להבדיל מתוכניות הריאליטי בטלוויזיה, אשר חוסמות בדרך כלל את הרגעים האינטימיים, יתמקד ה”אח הגדול” של ד”ר קמחי דווקא בפעילות מינית ובפעילות הרבייה של העכברים. המדענים ינסו לגלות אילו גנים, קבוצות תאי עצב ומעגלים עצביים במוח שולטים בפעולות כגון הבחנה בין זכרים ונקבות, ריב על בני זוג נחשקים, וגידול גורים.

ד”ר קמחי מעדיפה לבצע את המחקר על עכברי בר על-אף שעכברים אלה הרבה יותר קטנים וזריזים, מה שמקשה על המעקב אחריהם. היתרון שהם מביאים למחקר הוא קרבתם היחסית לטבע, הן מבחינת המרקם הגנטי והפיסיולוגי והן מבחינת ההתנהגות החברתית. המחקר מתמקד בנקבות, המהוות אתגר גדול יותר לחוקרים מכיוון שהתנהגותן פחות צפויה. למשל, אפשר לצפות שעכבר זכר ינסה תמיד לתקוף זכר אחר הנתפס בעיניו כיריב, וינסה להזדווג עם נקבה מיוחמת. לעומת זאת, קשה לצפות מראש כיצד תגיב ותפעל עכברה במצבים שונים. זאת, בין היתר, מכיוון שההתנהגות הנקבית מושפעת על-ידי המחזור ההורמונלי. ד”ר קמחי אומרת, שהתנהגותן של הנקבות מורכבת יותר בהשוואה להתנהגות זכרית גם מפני שהיא נשלטת על-ידי מספר רב יותר של גורמים גנטיים, הורמונליים וסביבתיים.

מחקרים אלה עשויים לשפוך אור חדש על השורשים הביולוגיים של התנהגויות הנחשבות אופייניות לזכרים או לנקבות. במשך יותר מחמישים שנה חשבו המדענים, שמה שמבדיל בין זכרים ונקבות הם הורמוני המין אשר שולטים במעגלים עצביים במוח. אך מחקרים שביצעו בשנים האחרונות ד”ר קמחי ומדענים אחרים מציעים הסבר אחר: ייתכן שההתנהגות האופיינית למגדרים שונים תלויה פחות בהורמונים ויותר בקבוצות תאי עצב הנשלטות על-ידי פרומונים או אותות חושיים אחרים (כך, למשל, הנקבות בעלות ההתנהגות ה”גברית” במחקרה של ד”ר קמחי היו בעלות הורמונים נקביים נורמליים לחלוטין, ולא קיבלו שום הורמונים זכריים כגון טסטוסטרון).

בטווח ארוך נועד המחקר הזה לגלות גנים ומעגלים עצביים חדשים אשר מעצבים את הפיסיולוגיה ואת התנהגות הרבייה של יונקים. במיוחד שואפת ד”ר קמחי להבין את הגורמים הגנטים והסביבתיים המובילים להתנהגות חברתית ולמנהגי רבייה לא רגילים, כמו התנהגות אמהית או אבהית לקויה ואף הרג גורים, תוקפנות יתר כלפי חיות שכנות, העדפת פרטים מאותו הזוויג (מגדר), והצלחה מועטה בהעמדת צאצאים. הבנה כזאת עשויה לסייע בחקר תופעות ומחלות תלויות מגדר כגון אוטיזם, סכיזופרניה, נטייה לאלימות, וחרדה ודיכאון סביבתיים.

אישי

כאשר טלי קמחי בת הארבע הייתה יוצאת לטייל עם הוריה, היא הייתה עוצרת אותם מדי פעם כדי שתוכל לצפות בשורות של נמלים החוצות את הכביש. מאז שהיא זוכרת את עצמה, היא תמיד רצתה לחקור את התנהגותם של בעלי-חיים ותופעות טבע.

בעבודת המחקר שביצעה בלימודיה לקראת קבלת תואר דוקטור במחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב, בהנחייתו של ד”ר יוסף טרקל, הגיעה לתובנות מרתקות באשר ליכולת הניווט של חולד, מכרסם שאורכו כ-25 סנטימטר, החי מתחת לפני הקרקע ונראה כמעין גליל פרוותי, חסר כושר ראייה ובעל שיניים קדמיות חדות. היא גילתה, שכאשר החולד חופר את המחילות שלו בחיפוש אחר מזון ובני זוג, הוא משתמש בשדה המגנטי של כדור-הארץ כבמצפן המסייע לו בבחירת הכיוון. בנוסף לכך, החולד מצליח לחפור את המחילה שלו סביב מכשולים בדרך העקיפין הקצרה ביותר האפשרית. ד”ר קמחי גילתה שכדי לעשות זאת הוא מסתמך על “מכ”ם” טבעי: הוא מטיח את ראשו בדפנות המחילה כדי ליצור גלים, מזהה את ההד החוזר באמצעות קולטנים הממוקמים ברגליו, וכך ממפה את השטח ובוחר את מסלול החפירה המתאים.