טפילי שונית: טורף או שעיר לעזאזל

מאמר זה מאחורי הקלעים נמסר ל- LiveScience בשיתוף עם הקרן הלאומית למדע.

מכיוון ש"היא "משריצה כל יום רביעי, ידעתי שהיא תירץ היום. התגלגלתי מהמיטה בזמן הפעמון של שעון האזעקה שלי פו הדב האמין שלי, החליקתי אל חליפת הגלישה שלי, תפסתי את הפנס התת ימי שלי ומעדתי למטבח במכון המחקר Bellairs בברבדוס להכין את הקפה שלי, גאה להיות ער עוד לפני התרנגולים הודיעו על תחילת השחר.

עקבתי מקרוב אחרי שעוני כי זמן האור הראשון משתנה בכל יום, ואם הייתי מגיע למים אפילו באיחור של שנייה אחת, הייתי מתגעגע אליה.

ניסוי בוקר

כרגיל, הגעתי לחוף הים התרחשה בקנה אחד עם גישת מסיבות החוף של הלילה המאוחרות; השחר פורץ מאוחר מדי למסיבות הלילה ומוקדם מדי לרוב האחרים - אבל בדיוק מתאים לה ולי. שחיתי החוצה לאורך השונית כשהפנס שלי כבוי, נהנתי ממראה מסיבות פלנקטון ביו-מבהיקות וירוקות וסיורים של דיונון וציד סנאי.

מכיוון שביקרתי במיקום זה במהלך כל כך הרבה מעברים משחר בערב, מצאתי את ביתה בקלות: קטע של שונית בערך בגודל מעגל הקפיצה בכדור מגרש כדורסל. אבל היא הייתה מחוץ לטווח הראייה - כנראה עדיין ישנה באחת המערות בשטחה.

אבל כמה דקות אחרי הגעתי, הרמז הראשון לזריחה השליך אור מספיק מספיק בשביל שאבחן את צורתה כשהיא הגיחה. למרות שהמגורים שלה היו מצופים בנדיבות באצות טורף טעימות, היא דילגה על ארוחת הבוקר ובמהירות עשתה את דרכה לאורך השונית לביתו של בן זוגה. כשהגיעה לשם, בן זוגה בירך אותה בסדרת מטבלים ותמרונים אחרים. לאחר מכן החלה להניח את ביציה על קן שכבר הכין עבורה.

זוג זנב זנב צהוב עצלני. אופייני לקאריביים חסרי-דממה, זוג זה הוליד עם שחר. וכמו כל עצמנו, הזוג צץ בשטחו של הזכר.

הדילמה של אשה

כדי להשריץ בשטחו של הזכר, נקבה עצמה צריכה לעזוב את שטחה שלה. אבל, בניגוד לאדם, נקבה חסרת נפש אינה יכולה למנוע פלישות לבית על ידי נעילת הדלת מאחוריה או סומכת על שכנים שיצפו בביתה בזמן היעדרותה.

במקום זאת, בזמן שנקבה חסרת מעצמה נעדרת, שטחה אינו מוגן לחלוטין ופגיע לפלישות מצד דגים אחרים, כולל שכנים, שעשויים לסרוק זאת להשתלטות ולגנוב את האוכל שלה. לכן, ככל שנקבה נעלמת, כך היא מסתכנת באבדן "הבית".

לכן יכול להיות הגיוני להניח שנקבות עצמית נשית תפחית את זמן ההשרצה שלהן. אבל בברבדוס ראיתי את ההפך: נקבות עצמות עצמן הפריעו לעתים קרובות לפעילות ההשרצה שלה כדי לבקר בתחנות ניקיון ליד שטחי בן זוגן.

תחנת ניקיון היא מיקום שונית הנמצא בתוכם אורגניזמים נקיים כמו זבלים ושרימפס, המסלקים אורגניזמים אחרים מגופם של דגים. דגים מכירים את מיקומם של תחנות אלה וככל הנראה מבקרים בהם כדי לנקות את גופם מאורגניזמים שמעצבנים אותם בדרך כלשהי, בדומה לאופן בו קרציות או פרעושים מרגיזים אנשים.

עצירת ביניים בהשראת תחנת ניקיון מאריכה את היעדרותה של דמה עצמית משטחה ובכך מגדילה את פגיעותה לפלישות. אם כן, כיצד בעולם פותחות נשים חסרות נפש את הדילמה הזו וממזערות את הסיכון שלהן לאבד את שטחן במהלך ההשרצה?

D.L. קרמר מאוניברסיטת מקגיל ואני בסופו של דבר ענינו על השאלה הזו, אך תוך כדי כך גיליתי שאלות חדשות שבזכותן מתגנבות גם התחננו לתשובות.

לדוגמה, בנוסף לציון שנקבות דמשלות עצמן מבקרות בתחנות ניקיון בבקרים כשהן משריצות, התצפיות שלי על דמסלופיש בברבדוס גם הצביעו על כך שהן מבקרות בתחנות ניקיון (ליד שטחים שלהן) בשעות הבוקר שאינן מנטרות. שאלתי את עצמי, מה מכריח את הנשים העצמיות להעביר כל כך הרבה זמן במהלך הבוקר בתחנות ניקיון?

כדי לענות על השאלה הזו, הייתי צריך לזהות אילו אורגניזמים מוציאים מהדמורים עצמם בתחנות הניקוי. המאמצים שלי לעשות זאת הובילו אותי לכמה עמיתים נדיבים - כולל ג'ורג 'בנץ, אלכסנדרה גרוטר, איזבל קוטנד ניקו סייט - שהכירו לי את העולם המופלא של איזופודים של גנודי.

טפילים: אלופים ביולוגיים

איזופודים מגנתייד הם טפילים. טפיל הוא אורגניזם שחי על או בתוך אורגניזם מארח מבלי להרוג אותו ותלוי במארח שלו משום שהוא הישרדות.

למרות הקונוטציה השלילית של המילה טפיל, טפילים נהנים מאורח החיים המוצלח ביותר בעולם! למעשה, טפילים מהווים את מרבית תושבי שוניות האלמוגים, שהם המערכות האקולוגיות המגוונות בעולם. כדי להבין באמת את שוניות האלמוגים וכיצד ישפיעו עליהן על ידי שינוי סביבתי, עלינו להבין את טפיליהם.

Gnathiids הם טפילים יוצאי דופן במיוחד מכיוון שהם ניזונים רק כזחלים, והדבר היחיד שזחלי Gnathiid אוכלים הוא דם. באופן מדהים, גנואידים בוגרים לא אוכלים כלל. אבל מבחינת המחקר שלי, הדבר החשוב ביותר בגניאידים הוא שהם ישמשו כמזון העיקרי לדגים נקיים יותר.

מערכת יחסים תלת-כיוונית

בגלל התלות של דגים נקיים יותר בגניתידיות, ידעתי שאני צריך ללמוד יותר על גנואידים על מנת להבין טוב יותר את הקשר בין דגים נקיים יותר לבין עצמית.

חקרתי גנואידים על ידי הנחת קבוצת דגים על קטע של שונית במלונות דגים קטנים (כלובים), ומדידת עומסי הגנתית שלהם כל שעתיים במשך מחזור של 24 שעות. התוצאות שלי חשפו שהדגים נשאו את העומסים הגנואתיים הכבדים ביותר בלילה ועם שחר.

תוצאות אלה מצביעות על כך שכאשר הם מתעוררים באופן עצמאי בבוקר, ככל הנראה יש להם עומסים גדולים יחסית על גנת'ייד. גירוי הבוקר מהעומסים הללו מביא, ככל הנראה, את העצם החולש הנגוע לתחנות ניקיון, שם דגים נקיים - המשתדלים לסעוד על האוכל האהוב עליהם - מצמצמים את העומס שלהם בנתינת. אז לבילוי חסר מעצורים, ביקור בוקר אצל דג מנקה כנראה מרגיש כמו מקלחת בוקר.

נשא טפיל או מחלה חף מפשע?

תוצאות אלה מצביעות על כך שהגנאידים מפעילים השפעה משמעותית על פעילותם היומית של דגי השונית ולכן הם שחקנים מרכזיים באקולוגיית השונית.

אבל גנואידים חשובים גם הם מסיבות אחרות. לדוגמא, מקביליהם היבשתיים הם קרציות ויתושים, המעבירים מיקרואורגניזמים הגורמים למחלות ליים ומלריה. כמו כן, נראה כי גנואידים באוסטרליה, דרום אפריקה ואירופה מעבירים טפילים הנישאים בדם שונים.

אז לאחר שפתרתי את תעלומת הניקיון בבוקר של דמו-אלפי, ועדיין מוקסם מגנתייד, עברתי לשאלה חדשה: האם הגנואידים בקריביים מעבירים מחלות? כפי שאתה עשוי לדמיין, מאות חוקרים בוחנים כיום את הביולוגיה של קרציות ויתושים, אך רק קומץ חוקר את הביולוגיה של גנואידים. אז, התשובה היא ... WDK (איננו יודעים).

למרות שהאוקיינוסים תופסים את רוב כדור הארץ, מדענים יודעים הרבה פחות על גורמים סביבתיים הגורמים להעברת מחלות באוקיינוסים מאשר ביבשה. כדי להגביר את הידע שלנו בנושא חשוב זה, הקרן הלאומית למדע תמכה בנדיבות במאמצי הצוות שלי להבין את הקשרים בין שינויים בסביבות השוניות הקריביות לבין התפשטות טפילים הנישאים בדם על ידי גנתידים.

ציד האוצר הקריבי

כאשר צוות המחקר שלי ואני התחלנו ללמוד gnathiids, ידענו כי gnathiids הקריביים שורצים סוגים רבים של דגים. אך לא ידענו אם כל, או אפילו דגים נגועים בגניאתייד בקריביים נגועים בטפילי דם הגורמים למחלות. אם המחקר שלנו גילה שהדגים האלה הנגועים בגניאתיים נקיים מטפילים בדם, זה היה עוזר לפטר את הגנואידים כמפיצי מחלות. אך אם, לעומת זאת, המחקר שלנו גילה כי חלק מהדגים האלה שנגועים בגניאתייד או כולם נושאים טפילי דם, זה היה מרמז על גנואידים כמפיצי מחלות אפשריים.

אז הצעד הראשון של המחקר שלנו היה לקבוע אם דגים שנגועים בגנאתידי בקריביים נושאים טפילי דם. חלק זה של המחקר הסתבך מהעובדה שטפילי הדם הם דביקים לשמצה. כלומר, מיקום אחד עשוי להתאגד לטפילי דם ואילו מיקום אחר עשוי להיות לחלוטין או כמעט נטול טפילי דם.

פירוש הדבר שכדי לכסות את כל הבסיסים שלנו, היינו צריכים לדגום דגים ממקומות רבים. היינו במסע מטמון בקריביים! בסך הכל אספנו יותר מ- 1,500 דגים ממינים מגוונים מחמישה איים בקריביים.

מכיוון שהטפילים שחיפשנו שוכנים בהם… ניחשתם נכון… דם, היינו צריכים להרדים כל דג (בלי להרוג אותו), לשאוב ממנו מעט דם ולשמור דם שנאסף בשקופית. לאחר מכן שלחנו את הדגימות שלנו למשתפי פעולה שלי, ניקו סמית בדרום אפריקה ואנג'לה דייויס בבריטניה - לשניהם ניסיון של שנים בחיפוש אחר טפילי דם בדגים, משימה מורכבת.

לוקח את זה לרחובות

חברי לעבודה הקשיחה סקרו מאות שקופיות דם מדגים הקריביים מבלי שגילו טפילים בדם. תהיתי אם דגמנו את המינים הלא נכונים של דגים או שדגמנו את האתרים הלא נכונים?

עמדתי לצאת לסשן של ים וללמוד בסבא - אי קריבי בתולי. כמדען, אני מעריך את החשיבות של שיתוף מדע ומחקר עם אנשים שאינם מדענים, ולכן אני תורם לתוכנית הים והלמידה, שמביאה מדענים באופן קבוע לאי בכדי להעביר מצגות לקהילה, להעביר סדנאות עם סטודנטים מקומיים K-12 וכן לערב מחקרים שאינם מדענים.

רגע לפני עזיבתי, קיבלתי ניקו דוא"ל שמשנה משחק. המייל של ניקו אמר את זה - היורה! - אחת השקופיות שלנו בדקה חיוביות לטפילי דם. אז, מי היו האנשים המאושרים? ניחשתם נכון… לא אנוכיים. בדוא"ל של ניקו נכללו גם תמונות שיכולתי לשתף עם ים וללמוד. לובתה!

המדע יכול לקחת אתכם לנסיעה ברכבת הרים פרועה, עם הפתעות מרתקות ואי וודאות כמעט בכל סיבוב.

מצוד האוצר ממשיך

מסבא העליתי אותו בזנב אל סנט מרטן הסמוכה, שיש בה אוכלוסיה גדולה במיוחד של דמים עצמיים. כיום אני יו"ר ארגון סביבה מצוין מבוסס סנט מרטן בשם הגנת הסביבה בקריביים, שסייע לארגן לי לעבוד עם טאדזיו ברוואטס מקרן הטבע סנט מרטן לאיסוף דגימות דם של דמפסליסטים.

צוות המחקר שלי ואני עדיין אוספים ומנתחים דגימות דם ממספר איים בקריביים על מנת:

• קבע אם טפילים הנגועים בדם עצמאי מקבלים את הטפילים שלהם מגנאטיידים
• זהה את ההשפעות של זיהומים של טפילי דם על דגים
• קבע את השכיחות של טפילי הדם בקרב הקריביים הבלתי אנושיים

התוצאות האחרונות שלנו חושפות כי דמויית עצמות מסנט מרטן וסבא נגועות בטפילי דם. אנו מקווים שדגימה נוספת תעזור לנו לקבוע מי מפיץ טפילים אלה.

בנוסף, צוות המחקר שלי ואני אוספים ומנתחים דגימות דם מסוגים שונים של דגים בקריביים מלבד damselfish. בכך גילינו מינים רבים חדשים של טפילי דם שעדיין לא תוארו ושמו מדעית. גרסט נוסף למחקר עתידי!

מאמרים נוספים ב- LiveScience על מחקריו של פול סיקל.

עורך'הערה: החוקרים המתוארים ב מאחורי הקלעים מאמרים נתמכו על ידי קרן המדע הלאומיתהסוכנות הפדרלית המופקדת על מימון מחקר וחינוך בסיסי בכל תחומי המדע וההנדסה. כל דעות, ממצאים ומסקנות או המלצות המובעות בחומר זה הינן של המחבר ואינן משקפות בהכרח את השקפותיה של הקרן הלאומית למדע. ראה את מאחורי ארכיון הקלעים.