אבולוציה מסריחה

תחרות אבולוציונית מעניינת מתקיימת בין בעלי חיים הניזונים מפגרים לבין חיידקים ופטריות הניזונים מאותו מקור * לאחרונה בדק חוקר מאוניברסיטת מנצ'סטר השערה בנושא משנות השבעים ואישר מסקנה זו

כאשר מדברים על ברירה טבעית ועל אבולוציה, מדברים לרוב על תחרות בין פרטים מאותו מין או ממינים קרובים – הצבי שמסוגל לרוץ מהר יותר מחברי להקתו, הנמר בעל החושים החדים יותר, שועל השלג בעל הפרווה הארוכה יותר – ישרדו וישגשגו על חשבון קרוביהם בעלי הגנים המוצלחים פחות.

אבל בעלי-חיים מתחרים לא רק בבני-מינם, אלא גם ביצורים שונים מאוד מהם – לעתים שונים עד כדי כך שאינם כלל בעלי-חיים. האקולוג האמריקאי דניאל ג'נסן (Jansen) הבין כבר בשנות ה-70 כי ישנה תחרות בין בעלי חיים הניזונים מפגרים לבין חיידקים ופטריות, הניזונים גם הם מאותו מקור. התחרות בין בעלי החיים אוכלי הנבלות לבין עצמם גלויה למדי לעין – אם אלו עופות, כמו העזנייה, שפתחו ראייה חדה על מנת לזהות ולהגיע אל הפגר ראשונים, או התחרות הישירה יותר בין תנים, צבועים ויונקים אחרים על השליטה במקור המזון.

ג'נסן הציע כי התחרות בין החיידקים לבעלי החיים נעשית תוך שימוש בכלי נשק אחרים: החיידקים מייצרים תרכובות הגורמות לבשר להירקב, כך שהוא הופך לבלתי-אכיל ואף רעיל לבעלי החיים. ריח הריקבון, שנובע גם הוא מתרכובות המיוצרות ע”י החיידקים, נועד להבהיר לאוכלי הנבלות שהפגר הזה כבר “תפוס”: החיידקים תפסו עליו חזקה. אבל אם כך הדבר, מהם כלי הנשק של בעלי החיים בתחרות הזו? מה הם עושים על מנת להבטיח שהחיידקים לא ינצחו אותם במרוץ? התשובה היא שהם לרוב לא עושים שום דבר, מלבד להימנע מפגר שריחו מעיד עליו שיושב ע”י החיידקים.

הסיבה לכך היא שבעלי חיים יכולים ללכת ולחפש מקור מזון אחר, אבל אם החיידקים יפסידו את הפגר שבו הם נמצאים הם ימותו – כך שבמהלך האבולוציה, ה”מניע” של החיידקים לפתח כלים לניצחון במרוץ הזה היה חזק הרבה מזה של בעלי-החיים. כלומר, של רוב בעלי החיים – אבל ישנו לפחות בעל חיים אחד שיכולתו להתרבות תלויה במציאת פגר מתאים, ולכן המניע שלו להילחם בחיידקים חזק יותר. זוהי החיפושית הנקראת “הקברנית הטומנת” ((Burying beetle, Nicrophorus vespilloide. החיפושית מטילה את ביציה על פגרים של יונקים קטנים, ומגדלת את הזחלים שבוקעים מהם – מאכילה אותם במזון מעוכל ומגינה עליהם ממתחרים או טורפים. ד”ר דניאל רוזן (Rozen) מאוניברסיטת מנצ'סטר באנגליה וחוקרים נוספים, במאמר שפרסמו לאחרונה במגזין PNAS, בחנו את תיאוריית התחרות של ג'נסן – האם (וכיצד) נלחמת החיפושית בחיידקים?

כצעד ראשון, בדקו החוקרים האם זחלי החיפושית והחיידקים אכן נמצאים בתחרות – האם לזחלים נגרם נזק מכך שהפגר שעליו הם גדלים מזין גם יצורים קטנים יותר. לצורך כך הם גדלו חלק מהזחלים על פגרים טריים של עכברים, וחלקם – על פגרים בני שבוע. החוקרים מעידים במאמרם כי הפגרים הישנים אכן יושבו ע”י חיידקים, שכן הם היו נפוחים ו”הפיקו ריחות מאוד בלתי-נעימים של ריקבון”. התברר שהזחלים שגודלו על פגרים אלו היו קטנים יותר – גודל הזחל ידוע כמשפיע על סיכויי ההתרבות שלו בעתיד. בנוסף, הם בילו זמן רב יותר כשהם מבקשים אוכל מאימם, דבר המצביע על תזונה לקויה, וגם עזבו את הפגר מאוחר יותר מהזחלים שגודלו על פגרים טריים.

אם כך, הזחלים אכן ניזוקים מנוכחותם של החיידקים. מה עושות האמהות כדי לעזור להם? קודם כל, כאשר ניתנת להן ברירה, הן מעדיפות להטיל את ביציהן על הפגרים הטריים, בהם היו פחות חיידקים. באופן מפתיע, חיפושיות שחיפשו אוכל ולא מקום רבייה נמשכו בתחילה אל הפגרים הרקובים: ייתכן שהסיבה לכך היא סוגים שונים של חיידקים שנמצאים בפגר בשלבים שונים, והרעילות שלהם לחיפושית או לזחלים. מכל מקום, כאשר הן עמדו להטיל את ביציהן, הן בחרו באופציה הטובה יותר לגידול הזחלים.

גם כאשר החוקרים לא אפשרו לחיפושיות לבחור והכריחו אותן להטיל את ביציהן על פגרים רקובים, היו להן דרכים לשפר את מצבם של הזחלים. החיפושיות נוהגות לכסות את הפגר לפני ההטלה בהפרשות מיוחדות, שככל הנראה מכילות חומר הנלחם בחיידקים. עדיין לא ברור מה בדיוק יש בחומר הזה, אך מחקרים קודמים הראו כי פגרים שטופלו בחומר היו עמידים יותר לפטריות וחיידקים. החוקרים מצאו כי הטיפול האימהי מסוגל לפצות, לפחות במידה מסויימת, על מצבו הרקוב של הפגר – זחלים שגדלו על פגר רקוב שעבר טיפול היו גדולים יותר מאלו שגדלו על פגר רקוב שלא טופל. אם הפגר היה טרי, לא היה כל הבדל בין הקבוצות – עובדה שמחזקת את ההנחה שהטיפול נועד להילחם בחיידקים. כך מצליחות החיפושיות לדאוג לזחלים, גם אם הן מוצאות את עצמן בתנאים לא אידיאלים.

המחקר מציג דוגמה נדירה יחסית ליחסי אנטיביוזה – יחסים בין יצורים חיים בהם כל צד משקיע משאבים ומאמץ לא על מנת להיטיב עם עצמו, אלא כדי להזיק לצד השני. יחסים כאלו יכולים להתקיים רק כאשר המשאב הנמצא במוקד התחרות – במקרה זה, הפגר – חיוני לשני הצדדים באותה מידה. בנוסף, המחקר מראה שתחרות יכולה להתקיים בכל מקום בעולם החי – ושאין גבול למה שאנשים מסויימים מוכנים לעשות (ולהריח) למען המדע.