"חוקרים פרטיים": על יצורים קטנים וגדולים

פרופ' מזרחי ואיגואנות

מאז שאני זוכר את עצמי הסתקרנתי עד מאוד מהיצורים החיים שסבבינו. בעיקר מצאתי את עצמי מרותק מהדמיון והשוני שלהם מאיתנו בני האדם. למזלי, היו לי הורים שמאוד תמכו בתחביבים המוזרים שלי. בזמן ששאר הילדים שחקו כדורגל, אני גידלתי דגים ודפניות (סרטנים מזעריים) ורדפתי אחרי פרפרים ושאר מני חרקים. את המיקרוסקופ הראשון שלי קיבלתי בגיל 9 כמתנת יום הולדת, ולאחר שהנחתי טיפה מהאקווריום שלי מתחת לעדשותיו נגלה עולם מוזר ומרתק לעיני. הבנתי שסביבנו יש יקום שלם של יצורים מיקרוסקופיים "בלתי נראים", בעלי צורות שונות ומשונות, שהקסימו אותי.

חוקרים פרטיים - לכתבות הקודמות 

מעולם לא זנחתי את חיבתי לעולם החי, אך ההבנה שברצוני לעסוק במחקר שלהם התגבשה אצלי סופית יחסית בגיל מאוחר. התחלתי את לימודי הביולוגיה ומצאתי את עצמי שוב רודף אחרי יצורים מקרוסקופיים אשר לא נגלים לעינינו, אלא תחת עדשות המיקרוסקופ.

איגואנות בטבע

פרופ' איציק מזרחי

למזלי תחום המחקר שלי מערב גם יצורים שאותם ניתן לראות גם ללא המיקרוסקופ. המשותף לבעלי החיים שבתמונות הוא שהם ניזונים מצמחים או מאצות, למרות שאין להם יכולת מולדת לעכל אותם. זה כמו שאנחנו נאכל קליפת עץ. הסיבה שהפרה והאיגואנה לא גוועים ברעב, ומסוגלים בכל זאת לעכל את מזונם, היא בזכות מיקרואורגניזמים מגוונים המכונים גם מיקרוביומים שנמצאים במערכת העיכול שלהם. המיקראורגניזמים האלו מפרקים את הסוכרים המורכבים שבצמחים ובאצות ומאפשרים לחיות לעכל אותם.

זאת אומרת שבעלי החיים הצמחוניים תלויים לחלוטין במיקרו-אורגנזמים, השוכנים במערכת העיכול שלהם. מערכת היחסים ההדוקה הזו בין המאכסן למיקרוביום - כל היצורים הקטנים החיים בתוכו - וההתפתחות של מערכת היחסים הזו היא בלב תחומי העניין שלי. הכי מעניין אותי לדעת איך הרכב המיקרוביום משפיע על תפקוד בעל החיים המאכסן אותו? מה הכוחות המשפעים על הרכב המיקרוביום? מהם יחסי הגומלין בין החברים השונים במיקרוביום, ואיך הם משפעים על תפקוד החברה כולה ועל בעל החיים המאכסן אותם? במחקרים שנעשים במעבדה שלי מצאנו שמבנה המיקרביום, שעוזר בעיכול צמחים דומה מאוד בהרבה מיני בעלי חיים. גם אנחנו, בני האדם, ניזונים מסיבים תזונתיים, והמיקרואורגנזמים השותפים בתהליך הפירוק של סיבים אלו במעי שלנו מאוד דומים ואף זהים לאלו שבפרות!

כשחקרנו את המיקרוביום של פרות, מצאנו שהרכבים מסויימים של יצורים מיקרוסקופיים החיים במערכת העיכול שלהן יכולים להפחית את פלטת גז החממה מתאן לאטמוספירה ולהעלות את תפוקת החלב. הנושא חשוב, משום שפרות אחראיות על כ-20 אחוז מפליטת המתאן לאטמוספירה!

דוגמה נוספת לחשיבות האדירה שיש למיקרוביומים היא מחקר שאנו מבצעים לאחרונה באיי הגלאפאגוס על איגואנות ימיות, הניזונות מאצות ירוקות (בתמונה רואים אותי עושה סלפי עם כמה מהן). התחלנו לחקור אותן בגלל תמותה המונית של עד 90% מהאוכלוסייה, כתוצאה מכך שמי הים מתחממים ואצות חומות פולשות לסביבת המחייה שלהן. אנו חושדים שהמיקרוביום של האיגואנות לא יכול לעכל אצות חומיות. בשיתוף פעולה עם מדענים מאקאוודור ושותפים מאוניברסיטת MIT שבארצות הברית אנו מנסים להשתמש בידע שלנו ממערכות עיכול של יצורים אחרים על מנת להבין את הסיבות לתופעה ולהשפיע לטובה על בעלי חיים אלו על ידי איכלוס שלהם במיקרואורגנזמים הנחוצים לפירוק האצה החומה.

לסיכום, אהבה וסקרנות ליצורים בלתי נראים יחד עם תמיכה של הורים מקסימים בגיל שש הביאו אותי למחקר מעמיק הכרוך בהבנה של המבנה והתיפקוד של המיקרוביום המאפשר עיכול סיבים צמחיים נושא המסתמן כאלמנט חשוב לשיפור סביבת המחיה שלנו והגנה על הטבע.

פרופ' איציק מזרחי, המחלקה למדעי החיים אוניברסיטת בן גוריון

חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי בערוץ המדע של ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נעשה בסיוע "האקדמיה הצעירה הישראלית".