הדדיות – תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות

ריריות אלטרואיסטיות, חקלאיות ורמאיות

מחזור החיים של היצורים החד תאיים האלה מוזר, וכולל שינוי צורה ליצור רב-תאי תוך הקרבה עצמית – ולעתים רמאות

נעם לויתן

שלושה גופי פרי עם גבעול לבן קצר ועליו "ראש" מוארך שחור עם צבעי קשת מבריקים, כמו כתם שמן על הכביש — גופי פרי של רירית פלסמודית מהמין *Diachea leucopodia*. צילום: Stu Pickell, CC BY-NC 4.0, via iNaturalist

זו חיה? זה צמח? זו פטרייה? לא! זו רִירִית (slime mould). היצור שנושא את השם הלא סקסי בעליל הזה תואר לראשונה באמצע המאה ה-19 ומיד יצר לחוקרים בעיות. יש לו גופי פרי כמו של צמח או פטרייה, ותלוי בסוג הרירית, הוא יכול לזחול כמו חיה או להתפשט בדומה לפטרייה.

בשנות ה-60 של המאה הקודמת הוחלט שהיצור הזה הוא פטרייה מוזרה ביותר. אולם במהרה התברר שהוא אינו קרוב לפטריות, או לצמחים ולבעלי חיים, אלא שהוא חלק מהקבוצה אמבוזואה (Amoebozoa): יצורים חד-תאיים בעלי גרעין כגון… אָמֶבּוֹת.

מאחר שבעבר טעו לחשוב שהיצור קרוב לפטריות, הוא כונה פטרירית. כיום הוא איבד את ה"פט" וקרוי רירית, אם כי שמו הרשמי בעברית הוא רִירָנִית.

קיימות שלוש קבוצות של ריריות אמיתיות (Eumycetozoa). הראשונה היא של ריריות קטנות שכמעט ולא נחקרו, ושמה הקליט הוא Protosporangiida.
להמשיך לקרוא ריריות אלטרואיסטיות, חקלאיות ורמאיות

עזר כנגדו: חיידק מתחמק ממערכת החיסון, בזכות נגיף

נגיפים שמדביקים חיידק עמיד גורמים למערכת החיסון להתעלם ממנו ועוזרים לו לשגשג בפצעים

נעם לויתן

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של Pseudomonas aeruginosa — תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של *Pseudomonas aeruginosa*. צילום: CDC/Janice Haney Carr, Public Domain.

החיידק Pseudomonas aeruginosa משתמש בנגיף התוקף חיידקים – בקטריופאג' (פאג', בקיצור) – כדי לבלום את מערכת החיסון של מי שהוא מדביק.

החיידק מסוגל להדביק גם צמחים וגם בעלי חיים והוא עמיד לסוגי אנטיביוטיקה רבים. הוא מדביק לעתים אנשים המאושפזים בבתי חולים ועלול לגרום לזיהומים קשים ומסוכנים באזורים שהיו פגועים גם לפני כן, למשל של כוויות או בריאות של חולי סיסטיק פיברוזיס. היכולת שלו לחמוק ממערכת החיסון בעזרת הפאג' הופכת אותו למסוכן עוד יותר.
להמשיך לקרוא עזר כנגדו: חיידק מתחמק ממערכת החיסון, בזכות נגיף

על מוצא החיים המורכבים

כל היצורים המורכבים, בעלי גרעין תא, נוצרו ממיזוג שהתרחש לפני כמיליארד וחצי שנים בין שני אורגניזמים חד תאיים. מיזוגים נוספים שהתרחשו לאחר מכן העניקו תכונות מיוחדות ליצורים המתפתחים

נעם לויתן

איור של חיים מיקרוסקופיים — איור: Pete Linforth (CCO)

בסיפורי מדע בדיוני רבים האיום הגדול ביותר על החיים כפי שאנו מכירים אותם הוא להיטמע בייצור אחר ולהתמזג בו. המיזוג כמעט תמיד מוצג כמשהו שלילי, שיש להימנע ממנו. ובדרך כלל אף על פי ש"ההתנגדות לא תועיל", הגיבורים מצליחים לחמוק מהמיזוג.
להמשיך לקרוא על מוצא החיים המורכבים

ידיעה על אבולוציה מחפשת תמונות כלבים

עדכון
15/01/2014: הידיעה פורסמה בבלוג.
25/11/2013: תודה לכל מי ששלחו לנו תמונות של כלבים. נשתדל להשתמש בכולן.

נעם ואני מחפשים תמונות כלבים וכלבות שילוו ידיעה שתפורסם בקרוב במגזין גליליאו ובבלוג.

מי שרוצה ומוכן שהכלב שלו יופיע כחלק מקולאז' כלבים מוזמן לפרסם לינק לתמונה בתגובות, או לשלוח את התמונה (ואת איות שם השולח בעברית) לפרופיל הפייסבוק שלי או למייל sci.phile [at] yahoo.com.

הפניה מופנית לזכרים ונקבות כאחד.

מבטן ומלידה

חיידקי מעי שומרים על ההפרדה בין מינים-ביולוגיים של צרעות

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

נסוניה "הולוגנום" — Credit: Robert M. Brucker

המעי של כל בעל חיים מאוכלס בכמות עצומה של חיידקים החיים בסימביוזה הדדית עם המאכסן שלהם ותורמים לבריאותו ולתזונתו. חיידקי המעי מסייעים בעיכול מזון, מספקים ויטמינים, מגנים מפני גורמי מחלות ועוד ובתמורה הם מקבלים חומרי מזון וסביבת גידול נוחה ומוגנת. על פי מחקר של רוברט ברוקר (Brucker) וסת' בורדנשטיין (Bordenstein) מאוניברסיטת ונדרבילט בטנסי, ארצות הברית, חיידקי המעי גם עוזרים להפריד בין מינים-ביולוגיים שונים. החוקרים הראו, במאמר שפורסם בשבועון Science, כי כאשר יוצרים בני-כלאיים מזיווג של צרעות משני מינים-ביולוגיים קרובים החיידקים במעיהם גורמים למותם.
להמשיך לקרוא מבטן ומלידה

העץ הנדיב והנמלה

שיתוף פעולה מקורי בין עצי שיטה ונמלים

נעם לויתן | גליליאו

עלעלי השיטה Acacia hindsii וגופיפי מזון בקצותיהם. — עלעלי השיטה *Acacia hindsii* וגופיפי מזון בקצותיהם. צילום: © 2009 Barry Rice, CC-BY-NC-SA

בעלי חיים העומדים בפני סכנה יכולים לבחור לברוח מפניה אם אינם מעוניינים או אינם מסוגלים להתמודד איתה. בניגוד להם, צמחים נטועים במקומם ולכן אינם יכולים לנוס בעת צרה, אלא חייבים למצוא דרכי התמודדות אחרות. כדי לנסות להתגונן מאוכלי-צמחים וטפילי צמחים (כגון כנימות או זחלי פרפרים) התוקפים אותם, צמחים רבים מייצרים חומרים רעילים שפוגעים במזיקים. כמו כן, במקרים רבים הצמחים משחררים אותות מצוקה המזהירים את שכניהם ומגייסים לעזרתם טורפים או טפילים שיגנו עליהם ויעזרו להם להיפטר מהמזיקים. עצי שיטה, למשל, גייסו נמלים להגנתם.
להמשיך לקרוא העץ הנדיב והנמלה

הזחל הרעב

זחלים החיים בעלים שעומדים להתייבש יכולים "להחזיר אותם לחיים" בעזרת חיידקים סימביונטים

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

מראה מנהרה שחפר זחל העש בעלה תפוח. צילום: Ian Kimber

עש בוגר מהמין Phyllonorycter blancardella. צילום: Ian Kimber

דמיינו לרגע שאתם לרווה של עש – זחל קטן החי בתוך עלה ומתקדם לאורכו תוך כדי אכילה. כל קיומכם תלוי בעלה היחיד הזה, המספק לכם מזון והגנה. אבל אתרע מזלכם לחיות בעלה של עץ נשיר, והסתיו מתקרב. העלה משחים ומצהיב והרקמות החיות שלו, המלאות סוכרים, חומרי מזון נוספים ולחוּת, מתייבשות. מה יכולים הזחלים לעשות במצב כזה? הם אינם מסוגלים לצאת ולעבור לעלה אחר – לא עד שיגדלו, ישלימו את הגלגול ויהפכו לבוגרים. העלה "שלהם", מצד שני, לא יוכל להמשיך ולכלכל אותם עוד זמן רב. כדי לשרוד, הזחל חייב "לבצע נס" ולהחזיר את העלה שלו לחיים.
להמשיך לקרוא הזחל הרעב

שירותים קטנים ומטריפים

צמחי כדנית משמשים כשירותים כימיים לחדפי עצים ויונקים אחרים

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

שרידי יערות הגשם של בורנאו, האי השלישי בגודלו בעולם, משמשים ביתם של עשרות מיני כדניות (Nepenthes) – צמחים טורפים שלהם עלים דמויי כד. כדים אלו הם מְכַלים צבעוניים בעלי מכסה שבתוכם ברכות של מיצי עיכול. צוף מתוק המופרש משפת הכד החלקה מושך חרקים, ולעתים אף בעלי חיים אחרים, המחליקים ונופלים לתוכו. החרקים טובעים במיצי העיכול שלתוכם נפלו, מעוכלים על-ידי הצמח וכך מספקים לו את החנקן והזרחן שלהם הוא זקוק.

חולדה משתמשת בשירותי כדנית מלכותית. צילום: צ'יאן לי (Lee), מתוך: Greenwood M. *et al*. PLOS ONE 6, e21114 (2011).

מאחר שהכדים של כמה ממיני הכדניות גדולים מאוד יצא להם שם של טורפי יונקים, זוחלים וחולייתנים אחרים. בהרי בורנאו אפשר למצוא כמה מיני כדניות כאלה, וביניהם הכדנית הגדולה בעולם, כדנית מלכותית (N. rajah), הגדלה אך ורק על הר קִינַבָּאלוּ; נפח כדיה עשוי לעלות על שני ליטרים! ואולם אין כל עדות כי אפילו הכדים הענקיים האלה משמשים ללכידת בעלי חיים גדולים, ובתצפיות שנמשכו עשרות שנים התגלו רק שלושה מקרים שבהם נלכדו חולייתנים בתוך הכדנית המלכותית. שלושת הקורבנות חסרי המזל החליקו וטבעו בכד במקרה, ואינם הטרף המועדף של הכדנית, שהוא חרקים ופרוקי רגליים נוספים. אם כך, מדוע הכדנית "מבזבזת" אנרגיה על בניית מלכודות ענק כאשר גם כדים קטנים בהרבה יספיקו ללכידת החרקים?

במחקר, שפורסם בכתב-העת המדעי New Phytologist, ליג'ין צ'ין (Chin) וצ'רלס קלארק (Clarke) מאוניברסיטת מונש שבמלזיה וג'ונתן מורן (Moran) מאוניברסיטת Royal Roads שבקנדה מציגים תשובה אפשרית לשאלה זו. להמשיך לקרוא שירותים קטנים ומטריפים

טורפים נסתרים

צמחים טורפים לוכדים בעלי חיים כדי לנצל את החנקן בגופם. מחקר חדש מראה כי גם צמחים "רגילים" מסוגלים להרוג ולעכל חרקים בעזרת פטרייה השותפה לצייד

נעם לויתן | גליליאו

צמחים, כמו כל האורגניזמים המוכּרים לנו, זקוקים לתרכובות חנקן כדי לגדול. הגז חנקן אמנם נפוץ מאוד באטמוספרה, ומהווה 78% מנפחה, אבל הצמחים אינם מסוגלים לקלוט אותו ("לקבע חנקן") ישירות מהאוויר. הם קולטים תרכובות חנקן מהקרקע, אך גם זאת רק בזכות חיידקים קושרי חנקן החיים בקרקע או בסימביוזה בתוך שורשי צמחים מסויימים, שמקבעים את החנקן שבאוויר והופכים אותו לתרכובות זמינות לצמחים (חנקה או אמוניה). נוסף על כך, פטריות וחיידקים מפרקים חומרים אורגניים בקרקע, כגון צמחים ובעלי חיים מתים, והופכים אותם חזרה לתרכובות זמינות וכן לחנקן חופשי החוזר לאטמוספרה.

צמחים טורפים, כמו הכדנית או הנאדיד, הגדלים במקומות דלים בחנקן, מצאו דרך אחרת להשיג חנקן: הם לוכדים בעלי חיים (או את גלליהם), מעכלים אותם, ומנצלים את החנקן מגופם. סקוט ביהי (Behie) ועמיתיו מאוניברסיטת בּרוֹק בקנדה, גילו, במחקר שפורסם לאחרונה בכתב-העת המדעי Science, כי גם צמחים "רגילים" מסוגלים להרוג ולעכל חרקים. אך בעוד צמחים טורפים עושים זאת באמצעות מלכודות בולטות לעין, צמחים אחרים צדים בסתר, בעזרת פטרייה השותפה להרג.
להמשיך לקרוא טורפים נסתרים