סיקור מקיף

אורגניזם החודש: על תולעי ענק וחיים במעמקי האוקיינוס

ב-1977 איתרה הצוללת Alvin במעמקי האוקיינוס השקט מערכת אקולוגית חדשה שהתבססה על נביעות הידרותרמיות, מהשכבות הפנימיות של קרום כדור הארץ כלפי מעלה. סביבה זו רוחשת חיים

מעשנות הידרותרמיות בטמפרטורה של 100 מעלות באיזור Champagne vent. מתוך ויקיפדיה
מעשנות הידרותרמיות בטמפרטורה של 100 מעלות באיזור Champagne vent. מתוך ויקיפדיה

מאת: עדי וייס

נביעות הידרותרמיות הן תופעה עתיקה שמתרחשת על קרקעית אוקיינוסים, לרוב לאורך אזורי החפיפה בין הלוחות הטקטוניים. ב-1977 איתרה הצוללת Alvin במעמקי האוקיינוס השקט מערכת אקולוגית חדשה שהתבססה על נביעות כאלה, מהשכבות הפנימיות של קרום כדור הארץ כלפי מעלה, דרך בקעים בקרקעית האוקיינוס. המינרלים היוו את המקור לפירמידת מזון שלמה של חסרי חוליות. אזורים אלה ידועים כיום כ-"נווי מדבר באוקיינוס" והם מושכים אליהם מגוון חסרי חוליות.

בבסיס המערכת האקולוגית עומדים חיידקים כימוסינתטיים, שאינם זקוקים לאור שמש כדי לייצר אנרגיה. הם משתמשים במימן גופרתי, (תרכובת שנחשבת למסוכנת) ובפחמן דו חמצני ביחד עם מים, ומייצרים סוכרים ותרכובות המאפשרות קיום חיים.

קבוצת החוקרים גילתה כי החיידקים מתקיימים בסימביוזה עם אורגניזם ענק- תולעת צינורית, שאורכה מגיע עד כ- 2.4 מטר. התולעת, ששמה ריפטייה (Riftia Pachyptila) , שייכת למחלקת התולעים הרב זיפיות, והיא צמודה למצע שעליו היא גדלה כל חייה. כדי לקיים את גופה היא זקוקה לכמות רבה של סוכרים, אותם היא מקבלת מהחיידקים המאכלסים את גופה ומעניקים לו את צבעו האדום.

https://www.youtube.com/watch?v=BXGF3XS-yAI

בקצה העליון של גוף התולעת נמצא איבר אדום וגמיש דמוי נוצה ולו זרועות (tentacles) שתכליתן להחליף חומרים עם הסביבה. הגוף עצמו הוא צינור כיטיני גמיש בצורת צילינדר. לתולעת אין מערכת עיכול אלא איבר ששמו טרופוזום, שהוא מעין סדרת חללים מרושתים במערכות הובלה. בתוכו יש שכבות של חיידקים. החיידקים מוצאים מחסה בתוך הצינור, ותודות למעבר מים, המסיעים אליהם מינרלים ותרכובות מסיסות אחרות, הם אינם צריכים לזוז ממקומם.

הסימביוזה בין התולעת והחיידקים מתקיימת בתנאי קיצון מרשימים; מחסור בנוטריינטים, שלרוב מגביל התפתחות חיים בחושך, נמנע בזכות החיידקים. בנוסף, גוף התולעת חייב לעמוד בלחץ של מאות אטמוספירות כל חייו. זה מתאפשר בזכות המבנה הצינורי העשוי כיטין- חומר טבעי קשיח, שמצוי גם בקוטיקולה של חרקים. טווח הפעולה של החיידקים שאימצה התולעת מותאם לטמפרטורת מי האוקיינוס המעורבבים עם הנביעות הרותחות, ונע בין c°2-c°30.

לגילוי האקוסיסטמה הזו השלכות מכריעות על הבנת תהליכים מקיימי חיים. כבר יש תיאוריות הגורסות כי סביבות חיים אלה הן המקור להתפתחות החיים הראשוניים. בנוסף, יש פוטנציאל גדול בהבנת תהליכים מייצרי אנרגיה שאינה תלויה באור השמש, ושאינה פולטת חומרים מזהמים לסביבתה. כמו שאנו רואים בנביעות ההידרותרמיות – גם חומרים מסוכנים יכולים להפוך באורגניזם הנכון למקור אנרגיה זמין.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

9 תגובות

  1. יש הרבה יותר זנים בים, ובעפר יש הרבה סוגי חיידקים. אבל מגוון המינים יונקים, דינוזאורים, עופות – אלה התפתחו ביבשה והם יותר מתוחכמים. בצד הימי אפשר להביא מעט דוגמאות של יונקים ואת חסרי החוליות – תמנון.

  2. יוסי
    יש מגוון הרבה יותר רחב של צורות חיים בים. וכמו שגם איתן וגם אני כתבנו, היונקים החכמים התפתחו בים, מיונק שהיה כנראה רחוק מלהיות חכם.

    הטענה שלך מעניינת אבל אני לא חושב שיד לנו כל יכולת לחקור אותה היום. אפשר גם לטעון שיכולת תעופה פוגעת בחוכמה, כי כל מי שיכול לעוף הוא פחות חכם.

  3. איתן:
    השאלה האם היה יתרון להתפתחות הזוחלים העופות והיונקים ראויה לחקר. אתה סבור שלא ובמקרה כרגע זו תמונת מצב רגעית. אני אומר – ייתכן ויש כאן יתרון שכן מגוון צורות חיים עיליות התפתח ביבשה עם שרשרת אבולוציה הולכת ומחכימה. אינני יכול להתווכח איתך כי אני לא מבין למה. אני רק משער אבל השערות לא תופסות.

  4. לדעתי מרבית המדענים מסכימים שהחיים התפתחו תחילה בסביבה גאותרמית, בגלל סיבות עיקריות:
    א. החיים הפרימיטיביים ביותר שם ושום דבר יותר,
    ב. בעבר לא היו חמצן ותומכי חיים אחרים.
    ג. יתר בעלי החיים והצמחים הם פחות קדמונים ממה שקיים בסביבה גאותרמית

  5. יהודה
    בהחלט יש חשיבות למרחק מהשמש. לפחות לאורגניזמים במאמר.
    השימוש של האורגניזמים הללו בחלבונים סוכרים וחומצות גרעין שזהות לשאר החיים על כדוה"א מעיד שמדובר באורגניזמים שהתפתחו במקום אחר ועברו הסבה לשרידה בתנאי קיצון אלה.

    יוסי
    סביבה מימית לא בהכרח חוסמת התפתחות אינטיליגנציה וסביבה יבשתית לא בהכרח מעודדת אותה.
    דיונונים ותמנונים הם יצורים מימיים והם מבין היותר אנטיליגנטים מבעלי החיים.
    דולפינים עשו את רוב ההתפתחות המוחית שלהם אחרי החזרה למים.

  6. אנחנו בכלל לא בטוחים שהחיים התחילו במים, אז אל תמהרו להגיע למסקנות. האמת היא שאנחנו גם לא בטוחים שחיים כלל התחילו על כדור-הארץ.

    גם לא נכון להסיק שחיים "תבוניים" יתחילו ביבשה. בפרט – הלוויתניים של היום הם לא אותם יונקים שחזרו לפני זמן רב לים.

  7. יש נקודה חשובה נוספת. חיים אמנם התפתחו על כדורהארץ בסביבה גאו-תרמית, אבל חיים משוכללים התפתחו תחילה בים ואח"כ ביבשה. גם הלוויתנים שהם תבוניים התפתחו קודם ביבשה ואז עברו לים. יש אולי (אני לא מומחה) משהו ביבשה שמעודד התפתחות תבונית של החיים. אולי לא צריך לעסוק כל הזמן בלשחות ואפשר לרבוץ על עץ אולי יותר מזה. אנני סבור אבל גם אנני מומחה שהתפתחות החיים על יבשה בסביבה עתירת חמצן הם לא אקראיים.

  8. ממשיך את הקו של יהודה – צריך מקור אנרגיה, וסביבה מימית יציבה יחסית ליד אותם מקורות אנרגיה.
    מעניין אם החיים בכדור הארץ החלו במקומות כמו המעשנות ממעמקי האקיינוס או הגיעו לשם.

  9. שימו לב שכאשר מדברים על אזור החיים של מערכת השמש אין לזה כל משמעות למקרה זה. כאן אנו רואים שיכולה להיווצר מערכת חיים למעשה בכל כוכב לכת באשר הוא בלי כל קשר למרחקו מהשמש שלו

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן