מדענים יצרו עין שלישית חדשה אצל חיפושית זבל
חוקרים השתיקו גֶן של חיפושית זבל והופתעו לגלות כי זה הוביל לצמיחת עין נוספת בקדמת ראשה. ההפתעה הייתה גדולה עוד יותר כשהתברר שהעין מתפקדת
החוקרים מאוניברסיטת אינדיאנה בסך הכול ניסו לחקור את הקרניים הנמצאות על ראשן של חיפושיות הזבל ולבדוק אלו גנים מעורבים ביצירתם. אבל כשהשתיקו את פעולתו של גן מסוים, ציפתה להם הפתעה. לא רק שהחיפושיות שלהם גדלו בלי קרניים, אלא שבמקום שבו היו הקרניים - צצה עין. עין שלישית, במרכז הראש, שנראתה ממש כמו עין חרק רגילה, לעיתים קצת גדולה מהרגיל.
איך שינוי בגן יחידי יכול להוביל להופעתו של איבר חדש ומורכב כל כך? כדי להבין זאת החלו המדענים לחקור את החיפושית התלת-עינית. כשבחנו מקרוב את העין השלישית, הם מצאו שיש בה את כל המרכיבים של עין אמיתית, והיא אפילו מתפקדת – החיפושית יכולה לראות בעזרתה, אם כי לא בדיוק כמו שהיא רואה בעיניה הרגילות.
מדענים כבר הצליחו בעבר להצמיח עיניים במקומות שלא נועדו להן, על כנפיים של זבובי תסיסה (דרוזופילה) ואפילו על גבן של צפרדעים. הם עשו זאת על ידי כך שגרמו לגן יחידי להתבטא באזורים אלה. אין זה אומר, כמובן, שהגן הזה אחראי לבדו ליצירת העין כולה. "ביולוגיה התפתחותית היא מורכבת באופן יפהפה, בין השאר משום שאין גן אחד לעין, גן למוח, או גן לשריון של צב" אמר ארמין מוצ'ק (Moczek), שהוביל את המחקר החדש, בהודעה לעיתונות. "אלפי גנים ועשרות תהליכים התפתחותיים עובדים יחד לאפשר את היווצרותם של כל אחד מהאיברים האלו".
אותו גן שבאמצעותו יצרו המדענים את העיניים במקומות מוזרים בגופם של זבובים וצפרדעים מפעיל גנים רבים אחרים, שכל אחד מהם תורם בדרכו לבנייתה של העין השלמה. המחקר החדש נבדל מהמחקרים קודמים בשני היבטים חשובים: ראשית, העיניים שהופיעו בזבוב ובצפרדע לא היו פעילות, ואילו אלה של החיפושיות כן. שנית, אצל החיפושיות נוצרה העין עקב השתקת גן, ולא מדובר בביטוי של גן במקום שהוא לא אמור להתבטא בו.
לגו אבולוציוני
החוקרים השתיקו את הגן בעזרת מערכת המכונה הפרעת RNA, שמאפשרת למנוע כמעט לחלוטין את יצירתו של חלבון מסוים. הם הראו שהשתקה זו גורמת ליצירת העין השלישית לא רק במין אחד אלא בעוד שלושה מינים של חיפושיות זבל (Scarabaeidae). אצל כולן התופעה התרחשה במקום שבו היו הקרניים. בדיקה של העין במיקרוסקופ אלקטרונים העלתה שהיא מורכבת מעיניות רבות, שכל אחת מהן מכילה קולטן אור, עדשה ועוד, ממש כמו העיניים הרגילות של החיפושית. החוקרים הופתעו למצוא גם רקמת עצב שהובילה מהעין אל תוך הראש. כשבחנו את החלבונים המיוצרים בתאים האלו, ראו שאלו אותם חלבונים שנמצאים בעין רגילה.
הבדיקה האחרונה הייתה בדיקת פעילות. החוקרים שמו את החיפושית באזור חשוך ואז האירו מולה באור חזק ומהבהב. חיפושית שנתקלת באור כזה עוצרת מיד, מורידה את ראשה וממהרת לכיוון השני. רוב החיפושיות בעלות העין השלישית, גם כשלא היו יכולות להשתמש בעיניים הרגילות שלהן, הגיבו לאור: הן הורידו את ראשן, פנו לאחור או עשו את שני הדברים גם יחד. התגובה שלהן מראה שהעין השלישית הייתה מחוברת למערכת העצבים, ותפקדה טוב מספיק לפחות בשביל לתת לחיפושית מידע על מקור אור.
יצירה של איברים במקומות שהם לא אמורים להיות בהם יכולה לעזור לחוקרים להבין מה בדיוק דרוש בשביל התפתחות האיברים האלו בבעל החיים הנורמלי. "למדנו שפיתוח תכונה פיזית חדשה הוא תהליך דומה למדי לבניית מבנה חדש בלגו, ונעשה על ידי שימוש-מחדש בגנים ובתהליכים התפתחותיים 'ישנים' בהקשרים חדשים" אמר מוצ'ק. "אתה יכול לבנות דברים חדשים שוב ושוב בעזרת אותן 'לבֵנים'. ההבדל הוא שאנחנו יודעים את חוקי הבנייה בלגו: אילו חלקים מתחברים זה לזה ואילו לא. בביולוגיה אנחנו עדיין מנסים להבין את החוקים האלה".
ד"ר יונת אשחר, מכון דוידסון לחינוך מדעי
לפנייה לכתב/ת 
