חשיפת עכבישים ננסיים לטמפרטורה של 27–28 מעלות צלזיוס לא שינתה את מינם של הפרטים שנחשפו לחום, אך אצל צאצאיהם ונכדיהם הופיעו שוב זכרים. החוקרים מצאו כי החום ערער את מאזן החיידקים בגוף העכביש ופגע ביכולתו של חיידק הוולבכיה לגרום להתפתחות נקבית
תקופה קצרה של טמפרטורות גבוהות יכולה להשפיע על רבייתם של עכבישים גם שני דורות לאחר שהחום חלף. כך עולה ממחקר שנערך בידי חוקרים מהאוניברסיטה העברית ומאוניברסיטאות קנטקי ואילינוי בארצות הברית ופורסם בכתב העת Molecular Ecology.
החוקרים בחנו עכביש ננסי מהמין Mermessus fradeorum, הנושא בגופו עד חמישה סוגים של חיידקים המועברים מן האם לצאצאיה. אחד מהם הוא זן של וולבכיה, חיידק המסוגל לשנות את התפתחותו המינית של הפונדקאי: זכרים מבחינה גנטית מתפתחים כנקבות.
מבחינת הוולבכיה, מדובר ביתרון אבולוציוני. מכיוון שהחיידק מועבר בעיקר דרך הביציות, הגדלת מספר הנקבות מסייעת לו להתפשט באוכלוסייה. עם זאת, בטבע אין הוולבכיה משתלט לחלוטין על אוכלוסיות העכבישים, והחוקרים ביקשו לברר מה מגביל אותו.
הצוות, בהובלת פרופ' יובל גוטליב־דרור והדוקטורנטית וירג'יניה מקביצ'יוס־דוביצקאיה מבית הספר לרפואה וטרינרית על שם קורט באוניברסיטה העברית, חשף עכבישים צעירים במשך דור אחד לטמפרטורות של 27–28 מעלות צלזיוס – תנאים המדמים את טמפרטורות פני הקרקע בשעות היום בקיץ חם.
העכבישים שנחשפו ישירות לחום התפתחו לנקבות כצפוי. ההפתעה הופיעה לאחר שהוחזרו לתנאים קרירים יותר, בטמפרטורה של 20 מעלות: אצל ילדיהם ונכדיהם, שלא נחשפו בעצמם לחום, נפגע תהליך הפמיניזציה והחלו להופיע שוב זכרים.
בדיקות החיידקים הראו כי החשיפה לחום שינתה את המערכת האקולוגית המיקרוסקופית בתוך העכבישים. תחילה עלתה כמות הוולבכיה, אך יכולתו לעבור בהצלחה לדור הבא נפגעה. במקביל נעלם מן השושלת חיידק אחר, המכונה Tisiphia.
בדור הבא נרשמה עלייה בכמותו היחסית של החיידק Rickettsiella. ככל ששיעורו היה גבוה יותר, כך הייתה הפמיניזציה חלשה יותר. החוקרים מעריכים כי ריקטסיאלה מתחרה בוולבכיה או מדכא את פעילותו, ולכן עצם נוכחות הוולבכיה אינה מספיקה: כדי לשנות את התפתחות העכביש עליו להיות דומיננטי בקהילת החיידקים.
“תקופה קצרה של טמפרטורות גבוהות משבשת את האיזון התחרותי העדין בין הסימביונטים”, הסבירו החוקרים. לדבריהם, ההיסטוריה הסביבתית של בעל החיים יכולה לקבוע את יציבות הקהילה החיידקית שלו ואת התכונות שהיא מחוללת.
המחקר מצא גם שעכבישים שנשאו כמה זנים של וולבכיה היו עמידים יותר לשינוי. אצלם נשמר מאזן חיידקים יציב יותר ויחס הזוויגים חזר מהר יותר להיות מוטה לנקבות. ייתכן אפוא שריבוי זנים מעניק למערכת החיידקית יציבות מול עקת חום.
התוצאות אינן מוכיחות כי כל גל חום ישנה את יחס הזכרים והנקבות בטבע. עם זאת, הן מראות שאירוע חום קצר עשוי להותיר חותם בין־דורי, באמצעות שינוי היחסים בין מיקרואורגניזמים החיים בתוך בעל החיים. לנוכח העלייה בתדירותם של אירועי חום קיצוניים, למנגנון כזה עשויה להיות חשיבות להבנת השפעות שינוי האקלים על אוכלוסיות פרוקי רגליים.
עוד בנושא באתר הידען
- חוקרים תכנתו תאים אנושיים לבצע פעולות לוגיות ולקבל החלטות
- ה“בלם” שמגן מפני נגיפים: שושנת הים חושפת מסלול חיסוני שלא הכרנו
- רקמות מוח בנות יותר מ־300 מיליון שנה השתמרו במאובן של דג זעיר
- מאובני יונקים מאלסקה חושפים: האזור הארקטי היה צומת אבולוציוני בעידן הדינוזאורים
- האבק מהצמיגים עלול להגיע גם לצלחת: חלקיקי שחיקה משחררים מזהמים לקרקע ולצמחים
