דגי החכאי הקריבו את מערכת החיסון – כדי להתרבות

הזכר והנקבה של דגי חכאי מסוימים יכולים להתמזג לגוף אחד. הם מסוגלים לעשות זאת בלי דחייה מאחר שאיבדו חלק חיוני ממערכת החיסון

נעם לויתן

נקבת חכאי מהמין Melanocetus johnsonii וזכר הצמוד זמנית לגחונה. צילום: Edith A. Widder

על מה אתם מוכנים לוותר בשביל סקס?

בכמה מינים ביולוגיים של דגי חכאי השוכנים במעמקי הים (Ceratioidei), הזכר קטן בהרבה מהנקבה. הוא לא מסוגל להגיע לבגרות מינית בלי למצוא בת זוג. הוא אפילו לא יכול לאכול עצמאית: הוא חייב למצוא נקבה, או למות.

אם יש לו הרבה מזל, במקום למות ברעב במצולות הוא יאתר בעזרת חוש הריח המפותח שלו את הפרומונים של הנקבה הענקית. ברגע שמצא נקבה הוא מיד שוחה לעברה ונושך אותה. הזכר לא מוותר על הזיווג הנדיר: הוא מפריש אנזימים שמפרקים את פיו ואת גוף הנקבה, ומאחים את הזוג למשך כל חייה. הזוג שהתמזג יחדיו אפילו חולק את מחזור הדם. הזוגיות הזו קיבלה את השם השיפוטי "טפילות מינית" (sexual parasitism).

לאחר שהתמזגו לגוף אחד הזכר מאבד את רוב איבריו הפנימיים, שמתנוונים, פרט לאשכיו שרק גדלים ותופחים. מה שנותר מהזכר מקבל מזון וחמצן מדמה של הנקבה, ובתמורה מספק לה זרע כשמגיע זמנה להתרבות.

יש מיני חכאים שבהם יותר מזכר אחד מאוחה לנקבה.

אך כיצד שני גופים יכולים להפוך לאחד?

אם ניקח אפילו איבר יחיד מאדם כלשהו ונשתול אותו באדם אחר, ללא שימוש בתרופות חזקות, מערכת החיסון של מקבל השתל תתקוף את האיבר והוא ידחה. אם כך, איך בעל חיים שלם מסוגל להפוך למעין איבר של בעל חיים אחר? מתברר שהחכאים איבדו חלק חשוב ממערכת החיסון שלהם ובזכות כך גוף הנקבה לא דוחה את הזכר.

בדגים, כמו בבני אדם ובכל החולייתנים (בעלי החוליות), יש שתי מערכות חיסון: המולדת, שמגיבה מהר לפולשים לא מוכרים, וכחלק מפעולתה אחראית לחלק מהתסמינים המוכרים של חום, שיעול, נזלת ועוד; והנרכשת, שפועלת באופן ממוקד וכוללת תאי B יוצרי נוגדנים ותאי T האחראים על תפעול מערכת החיסון או על הרג ישיר של תאים.

נקבת חכאי מהמין Photocorynus spiniceps עם זכר מאוחה לגבה. כמה זכרים יכולים להתמזג עם הנקבה. צילום: Theodore W. Pietsch

בלי אחת ממערכות החיסון האלו חולייתנים לא יכולים לשרוד בטבע. אולם, על פי מאמר שפורסם ב-Science בדגי חכאי שבהם כמה זכרים מתמזגים עם הנקבה לכל ימי חייה מערכת החיסון הנרכשת לא מתפקדת.

מיפוי גנטי של עשרה מינים שונים של דגי חכאי חשף שבכל החכאים שבהם הזכרים מתחברים לנקבות, אפילו אם החיבור הוא זמני, פעילות הנוגדנים מוגבלת. בחכאים שבהם המיזוג בין הזכר לנקבה קבוע, גם פעילותם של תאי T הורגים פגועה. בדגים שבהם נקבה אחת יכולה להתמזג לשארית חייה עם כמה זכרים, היכולת לייצר נוגדנים ותאי T פעילים נפגעה קשות ואולי אף אבדה לחלוטין.

כלומר, במהלך האבולוציה התפתח אצל מיני חכאי אלה דיכוי חיסוני "טבעי", שדומה במקצת לזה שמושרה במושתלי איברים באמצעות תרופות. הדגים לא אמורים להצליח לשרוד במצב כזה. במעמקי הים אין מחסור בחיידקים, בנגיפים ובגורמי מחלות אחרים שעלולים להדביק דגי חכאי. ללא מערכת חיסון נרכשת כל זיהום צפוי להרוג את החכאים, ובכל זאת הם משגשגים. הם מפצים בצורה כלשהי על כך שויתרו על נוגדנים ועל תאי T הורגים פעילים, אולי בעזרת מערכת החיסון מולדת משוכללת ומשופרת.

גילוי הגורמים שהופכים את מערכת החיסון המולדת של החכאים למיוחדת, יאפשר אולי למצוא טיפולים לבני אדם שמערכת החיסון שלהם פגומה.

למידע נוסף

המאמר המקורי:

Swann, J. B., Holland, S. J., Petersen, M., Pietsch, T. W. & Boehm, T. The immunogenetics of sexual parasitism. Science (2020). doi:10.1126/science.aaz9445

הודעה לעיתונות על המחקר של מכון מקס פלנק לאימונוביולוגיה ואפיגנטיקה

הרשומה היא גרסה מורחבת קלות של סדרת ציוצים בטוויטר ופוסט שפרסמתי בפייסבוק.