לאבד את הראש כדי להבריא

חשופיות ים מסוימות עורפות לעצמן את הראש ומצמיחות גוף חדש, בריא, ונטול טפילים

נעם לויתן

הראש והגוף של Elysia marginata, יום אחרי שניתקה את ראשה. צילום: Sayaka Mitoh

אתם רוצים לפעמים להתנתק מהכל ולהשאיר את הצרות מאחור? שני מינים של חשופיות ים עַלְעַלִּיּוֹת עושים זאת – באופן מילולי. במקרה הצורך, חשופיות אלו יכולות לנתק את ראשן מגופן: הראש ממשיך להסתובב ולאכול אצות כאילו כלום לא קרה, בזמן שצומח ממנו גוף חדש עם לב וכל האיברים הפנימיים האחרים.

את היכולת של חשופיות הים לחקות את מארי אנטואנט במהפכה הצרפתית (ובהצלחה גדולה יותר ממנה), גילתה במקרה סאיאקה מיטו (Mitoh), דוקטורנטית מאוניברסיטת הנשים בנארה ביפן. לפני קצת יותר משנתיים, כשבחנה חשופיות ים הגדלות במעבדה, הבחינה החוקרת במחזה מוזר – ראש מטייל. "חשבנו שהוא ימות במהרה ללא לב ואיברים חיוניים אחרים," אמרה מיטו בהודעה לעיתונות. "אבל הופתענו פעם נוספת כשגילינו שהוא הצמיח מחדש את כל הגוף." מיטו וראש המעבדה שלה מתארים במאמר בכתב העת Current Biology את ניסיונם להבין מה גורם לחשופיות לאבד את ראשן ולגדל גוף חדש.

החוקרים בחנו 15 אליסיות, חשופיות ים מהמין Elysia marginata, וראו שבמשך חייהן הקצרים, פחות משנתיים, חמש מתוכן ערפו את ראשן. אחת מהן, אולי כדי להשוויץ ואולי כי לא הייתה מרוצה מגופה החדש, אף עשתה זאת פעמיים. הראשים התחילו לזחול מיד לאחר שנפרדו מהגוף, והפצע בצווארם החלים תוך פחות מיום. הראשים של חשופיות בוגרות צעירות יחסית, שגילן פחות משנה, חזרו לאכול תוך שעות למרות היעדר מערכת עיכול; כעבור כשבוע הם התחילו להצמיח לב חדש; ותוך פחות משלושה שבועות הם סיימו לבנות מחדש את כל הגוף. לעומת זאת, ראשיהן של חשופיות ים "קשישות" לא אכלו, ומתו לאחר כעשרה ימים.


הירשמו כאן כדי לקבל עדכונים על רשומות חדשות ישר למייל:


הגופים הנטושים – עם הלב, הכליות, מערכת העיכול, איברי הרבייה ועוד – נותרו בחיים למשך ימים עד חודשים, אך בניגוד לדמות הקומיקס דדפּוּל לא הצמיחו ראש חדש. עם זאת, הם המשיכו להגיב למגע עד מותם. במאמר צמד החוקרים מתאר כיצד "הגופים התכווצו בהדרגה והחווירו… ולבסוף נמקו והתפרקו. היה אפשר לראות את פעימות הלב עד זמן קצר לפני שהגוף נרקב."

מיטו ועמיתה אף הצליחו לגרום במכוון לחשופיות הים לערוף את ראשן. הם הבחינו שלרוחב צוואר החשופיות יש חריץ קטן, כנראה באזור שבו הראש נוטה להיפרד מהגוף, קצת כמו הקו המקווקו בגליל נייר טואלט. החוקרים קשרו בעדינות חוט ניילון סביב אזור זה, וכל החשופיות הגיבו לעלבון בניתוק עצמי של ראשן, רובן תוך פחות מיום.

קטיעה עצמית של אברי גוף, הקרויה אוטוטומיה, לא נדירה בטבע ובמקרים רבים עוזרת לחמוק מטורפים. השימוש המפורסם ביותר ביכולת זו הוא על ידי לטאות וסלמנדרות, המנתקות את זנבן ולרוב מסוגלות לצמח אותו מחדש. אפילו ביונקים אפשר למצוא יצורים עם יכולת אוטוטומיה ורגנרציה – גידול מחדש של חלקי גוף קטועים. שני מינים של קוֹצָן אפריקאי, מכרסמים קטנים וחמודים, מסוגלים להשיל את עורם כדי לחמוק מאחיזתו של טורף: בעוד העור נותר אצל הטורף הקוצן בורח ומצמיח עור חדש, עם פרווה וללא צלקות.

אולם, עד עתה לא היה מוכר אף בעל חיים שמשיר את כל הגוף. הבדל נוסף הוא שכפי הנראה, אצל חשופיות הים קטיעת הראש מהגוף לא קשורה לטורפים. כאשר מיטו צבטה את האליסיות או חתכה אותן, בניסיון לדמות התקפה על ידי טורף, אף אחת מהן לא ניתקה את ראשה. כמו כן, תהליך קטיעת הראש איטי מכדי לעזור לחמוק מטריפה.

להיות לראש ולא לזנב נגוע

הטפיל הפנימי Arthurius sp., סרטן שחי בתוך הגוף של Elysia atroviridis. צילום מתוך Mitoh, S. & Yusa, Y. Curr. Biol. 31, R215–R240 (2021); Fair Use

אז למה יכולה לשמש יכולת זו, פרט ללחמוק ממלכת הלבבות בספרו של לואיס קרול "אליס בארץ הפלאות"? מיטו ועמיתה סבורים שהתשובה היא הגנה מפני טפילים. הם אספו מהים כ-80 אליסיות מהמין Elysia atroviridis שבתוך גופן חיים Arthurius sp., סרטנים טפילים הקרויים שטרגליים ונראים כאילו יצאו מיצירותיו של ה.פ. לאבקרפט, ועוד כ-60 אליסיות שבגופן לא שורצים טפילים. מבין האליסיות הנגועות שלוש ניתקו את ראשן, ושתיים מתוך השלוש הצמיחו גוף חדש ובריא. כמה עשרות אחרות איבדו מגופן חלקים מודבקים בטפילים, וחלקם גידל מחדש את חלקי הגוף הקטועים – נטולי טפילים. בקבוצת חשופיות הים הנקיות מטפילים אף אחת לא ערפה את ראשה.

הטפילים האלה חיים בתוך החשופיות ופוגעים מאוד ביכולתן להתרבות. לפי החוקרים היכולת להיפטר מהטפילים מועילה מאוד לאליסיות השורדות, מאחר ששוב יש להן סיכוי להעמיד צאצאים ולהעביר את הגנים שלהם לדור הבא. נראה שהתועלת גדולה מספיק בשביל להסתכן במוות ולזנוח את הגוף מאחור.

אך כיצד חשופיות הים העלעליות שורדות כראש חסר גוף? החוקרים סבורים שזה קשור לצבען הירוק, שמקורו בכלורופלסטים, אותם אברונים המאפשרים לצמחים לבצע פוטוסינתזה – המרת אור שמש, פחמן דו-חמצני ומים לסוכרים ולחמצן.

אליסיות גונבות את הכלורופלסטים מהאצות שהן ניזונות מהן, יכולת המכונה קלפטופלסטיות (kleptoplasty), ומטמיעות אותם בתאי גופן – בעיקר במערכת העיכול המסתעפת שלהן שפרושה לאורך הגלימה דמויית העלים. תאים מכילי כלורופלסטים נמצאים גם בראשן של החשופיות, ועל פי מיטו ועמיתה הם מספקים לראש את האנרגיה לה הוא זקוק עד לצמיחת מערכת העיכול מחדש.

עם זאת, בריאיון לאתר גיזמודו אמרה אליז לאץ (Laetz), מומחית לחשופיות ים פוטוסינתטיות שלא הייתה מעורבת במחקר, שאין די כלורופלסטים בראש החשופית כדי לאפשר לו לשרוד: "לדעתי סביר יותר שהחשופית משיגה אנרגיה לתהליך הרגנרציה בכך שהיא ניזונה מיד לאחר שהיא מנתקת את הגוף, כמו שמחברי המאמר ראו." אולם, לא ברור כיצד היא מעכלת בשלב זה את מזונה. כמו כן, חוקרים עוד חלוקים בשאלה אם אליסיות בכלל מפיקות אנרגיה בפוטוסינתזה מהכלורופלסטים הגנובים, גם כשגופן שלם.

גם אם האליסיות שורדות כראשים לא בזכות הכלורופלסטים הגנובים, "מאחר שבמקרים רבים הגוף הנטוש [של האליסיה] ממשיך לחיות במשך חודשים, אולי נוכל להשתמש בו לחקור את המנגנון והתפקיד של קלפטופלסטיות באמצעות איברים, רקמות ותאים חיים," אמרה מיטו. "כמעט ואין מחקרים כאלה, מאחר שרוב המחקרים על קלפטופלסטיות בעלעליות נעשים או ברמה הגנטית או ברמת הפרט."

נוסף על כך, המחקר של מיטו ועמיתה חשף תכונה חדשה ומרשימה של חשופיות הים: היכולת להיפטר מהגוף כשהוא נגוע בטפילים, או מסובך בחוט ניילון, ולהצמיח גוף חדש ובריא. פענוח המנגנונים המאפשרים זאת יכול לעזור ללמוד עוד על יכולת הרגנרציה של יצורים אחרים ואולי על איך לחקות אותה – לפחות חלקית – כטיפול בבני אדם.


תודה ליונת אשחר על העזרה.

למידע נוסף

המאמר המקורי:

Mitoh, S. & Yusa, Y. Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs. Curr. Biol. 31, R215–R240 (2021). doi: 10.1016/j.cub.2021.01.014

נעם לויתן, התולעת העולה מן האפר, בבלוג "תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות"

נעם לויתן, על מוצא החיים המורכבים, בבלוג "תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות"

תגים: , , , , , , , ,

5 תגובות ל-“לאבד את הראש כדי להבריא”

  1. motior אומר:

    פשוט מדהים. תודה

    Liked by 2 אנשים

  2. kearn אומר:

    פוסט מרתק! איזה עולם מגניב

    Liked by 1 person

  3. ביולוג ירושלמי אומר:

    כל כך כיף לקרוא אותך, להחכים וללמוד עוד ועוד על עולם הטבע.
    פשוט נפלא!.
    מכור לבלוג שלך.

    Liked by 1 person

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת גוגל

אתה מגיב באמצעות חשבון Google שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

מתחבר ל-%s

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.

%d בלוגרים אהבו את זה: