אור לדגים: חוקרים מהאוניברסיטה העברית מצאו את הסיבה לזהירת חיידקים בים

מהמחקר עולה כי זהירה של חיידקים מסייעת להפצתם ברחבי הים, ובכך תורמת לשרידותם. מנגנון “צפיפות הסף” הוא נדבך חשוב בתהליך, שכן הצורך במספר רב של חיידקים על מנת שתתרחש זהירה מעלה את כמות החיידקים המופצת בעקבות הזהירה

יצורים רבים בים זוהרים זהירה ביולוגית באור כחלחל. תופעה זו מכונה ביולומינסנציה (bioluminescence), והיא נפוצה בעיקר בקרב אצות חד תאיות ובקרב חיידקים בים העמוק. אצל אצות מתרחשת הזהירה הביולוגית בהבזקים קצרים בעת תזוזה ומשמשת פעמון אזעקה מפני טורפים. אצל החיידקים, לעומת זאת, הזהירה היא רציפה והתנאי היחיד הדרוש הוא צפיפות מקומית גבוהה המכונה “צפיפות סף” – כלומר, נדרשת נוכחות של חיידקים בכמות מסוימת על מנת שיזהרו. מובן שזהירה זו אינה יכולה לשמש כמנגנון הגנה.

במחקר שבוצע במכון הבין אוניברסיטאי למדעי הים באילת על ידי תלמידת המחקר מרגריטה זרובין, בהנחיית ראש החוג לאקולוגיה, אבולוציה והתנהגות באוניברסיטה העברית פרופ’ אמציה גנין בשיתוף פרופ’ שמשון בלקין ותלמידו מיכאל יונסקו מהמכון למדעי החיים, ניסו החוקרים להבין מדוע החיידקים מאירים ללא הפסקה ואיזו תועלת צומחת להם מכך. מהמחקר עולה כי זהירה של חיידקים מסייעת להפצתם ברחבי הים, ובכך תורמת לשרידותם. מנגנון “צפיפות הסף” הוא נדבך חשוב בתהליך, שכן הצורך במספר רב של חיידקים על מנת שתתרחש זהירה מעלה את כמות החיידקים המופצת בעקבות הזהירה.

המחקר בחן השערה הפוכה לתפיסת “פעמון האזעקה” ולפיה החיידקים מאירים כדי למשוך את הטורפים ולא כדי להרתיע אותם. בעלי חיים לא מסוגלים לעכל חיידקים מאירים אלו, והם ממשיכים להאיר לאחר שנבלעו, דבר הגורם לחיה הבולעת (בדרך כלל סרטנים) לזהור במשך מספר שעות. בניסויים שהתבצעו בחשיכה מוחלטת ראו דגי לילה את הסרטנים המאירים מרחוק וטרפו אותם ביעילות רבה. לעומת זאת סרטנים שבלעו חיידקים שעברו מוטציה ולכן אינם מאירים לא התגלו על ידי הדגים.

מבדיקה של דגי לילה שונים הניזונים מסרטנים עולה כי בקיבותיהם יש שפע של חיידקים מאירים. “עבור החיידקים ההגעה לקיבת הדג משולה להגעה אל גן עדן – מקום מוגן, מלא במזון, היכול לשמש גם כלי תחבורה להפצה במרחבי הים הפתוח”, מסביר פרופ’ גנין.

עוד עולה מהמחקר שסרטנים רבים נמשכים לאור החיידקים ולכן מתגודדים סביבם. הדבר נוגד את אינסטינקט ההישרדות שכן הוא מעלה את הסיכון של הסרטנים להיטרף. “צפיפות הסף” יכולה להסביר את התופעה. הסרטן “יודע” שהימצאותו של כתם אור משמעותה צפיפות גבוהה של חיידקים המעידה על מצבור עשיר של חומר אורגני עליו גדלים החיידקים. “בים העמוק כמות המזון מצומצמת מאד ולכן כדאי לסרטן לקחת את הסיכון, משום שהרווח במציאת מזון נדיר הוא רב בעוד שהסיכון לפגוש דג טורף הינו קטן משום שאין דגים רבים בים העמוק”, מפרט פרופ’ גנין.

המחקר התפרסם לאחרונה בכתב העת היוקרתיPNAS – Proceedings of the US National Academy of Sciences .