שרד יותר מחמש שנים בלי לאכול: היצור ממעמקי הים שמבלבל את המדענים

במעמקי האוקיינוס, במקום שבו כמעט אור ומזון הוא מצרך נדיר במיוחד, חי יצור שנראה כאילו הוא מתעלם מכל חוקי הטבע. מדובר באיזופוד ענק, קרוב משפחה של טחביות העץ המוכרות מהגינות, שמסוגל לעבור יותר מחמש שנים בלי לאכול דבר.

היכולת החריגה הזו הפכה אותו לשיאן ההישרדות של עולם החי, אך גם לתעלומה מדעית. איך בעל חיים גדול כל כך מצליח להחזיק מעמד במשך שנים בסביבה שבה אפילו ארוחה אחת היא עניין נדיר?

מחקר חדש של חוקרים מהמכון לאוקיינולוגיה של האקדמיה הסינית למדעים, שפורסם בכתב העת Cell, ניסה לענות בדיוק על השאלה הזאת.

כשהחוקרים בחנו איזופוד ענק שנאסף מעומק של כ-900 מטרים, הם גילו פרט בולט במיוחד: הקיבה שלו. היא ממלאת כמעט שני שלישים מנפח הגוף, ומשמשת למעשה כמחסן ענק לאגירת מזון. כל שאר האיברים נדחקים סביבה.

המבנה הזה אינו מקרי. במעמקי הים המזון מגיע לעיתים רחוקות בלבד. פגר של דג או יצור ימי אחר שנופל לקרקעית יכול להפוך לארוחה גדולה שמספיקה לזמן רב. ככל שהיצור מסוגל לאגור יותר מזון, כך גדלים סיכויי ההישרדות שלו.

החוקרים השוו בין שני מיני איזופודים. האחד חי בעומק של כ-900 מטרים ומגיע לאורך של יותר מ-23 סנטימטרים, בעוד השני חי בעומק רדוד יותר ומגיע לפחות ממחצית הגודל הזה.

התברר שהאיזופוד שחי בעומק הרב יותר לא רק גדול יותר, אלא גם צורך הרבה פחות אנרגיה. למעשה, חילוף החומרים שלו איטי בצורה קיצונית. בעלי חיים שחיים בעומקים של יותר מ-800 מטרים מפעילים את מערכות הגוף שלהם בקצב איטי בהרבה מקרוביהם החיים במים רדודים, אך במקרה של האיזופוד הענק התופעה בולטת במיוחד.

המשמעות פשוטה: הוא שורף מעט מאוד אנרגיה ויכול להסתמך על מאגרי המזון שלו במשך זמן רב מאוד.

גם החיידקים שחיים במערכת העיכול שלו סיפקו לחוקרים רמז חשוב. בעוד שקרוב המשפחה שחי במים רדודים מכיל חיידקים שמסייעים לעיכול מהיר, אצל האיזופוד הענק נמצאה כמות גדולה יחסית של חיידקי כלמידיה, שלפי החוקרים עשויים להיות קשורים דווקא לאגירת שומנים.

אבל הסוד הגדול באמת הסתתר במקום אחר לחלוטין.

כאשר החוקרים בדקו את החומר הגנטי של היצור, הם גילו גן יוצא דופן בשם ND1. לדבריהם, מקורו של הגן אינו באיזופוד עצמו אלא בחיידק סימביוטי שחי בתוכו.

מדובר בתופעה המכונה "העברה אופקית של גנים", שבה חומר גנטי עובר בין יצורים שונים שאינם קרובי משפחה. אצל חיידקים מדובר בתהליך מוכר יחסית, אך אצל בעלי חיים זו תופעה נדירה בהרבה.

כדי להבין מה בדיוק תפקידו, החדירו החוקרים את הגן לדגי זברה, לתולעים ואף לתאי אדם, ובחנו כיצד הוא משפיע על ההתמודדות עם רעב.

בטמפרטורות רגילות התוצאות לא היו מעודדות. בעלי החיים שנשאו את הגן צרכו אנרגיה מהר יותר ושרדו פחות זמן ללא מזון.

אולם כשהחוקרים הורידו את הטמפרטורה לרמה שמדמה את התנאים השוררים במעמקי הים, התקבלה תוצאה שונה לחלוטין. דגי הזברה שנשאו את הגן שרדו 37 אחוזים יותר זמן לעומת דגים רגילים.

לפי החוקרים, הגן פועל כמו מערכת בקרה שמסייעת לגוף להאט עוד יותר את חילוף החומרים בתנאי קור. כך ניתן לצמצם את צריכת האנרגיה למינימום ולהאריך משמעותית את משך ההישרדות.

"המחקר שלנו לא רק מפענח את תעלומת העמידות הממושכת לרעב אצל איזופודים ממעמקי הים", אמר יואן ג'יאנבו מהמכון לאוקיינולוגיה של האקדמיה הסינית למדעים, המחבר הראשון של המחקר, "אלא גם מספק מודל חשוב להבנת הדרך שבה החיים מאזנים בין צמיחה לבין הישרדות בסביבות קיצוניות".

לצד ההתלהבות מהממצאים, החוקרים מדגישים כי עדיין נותרו שאלות פתוחות. האיזופודים עצמם אינם ניתנים לגידול במעבדה, ולכן חלק מהמסקנות מבוסס על בדיקות מולקולריות וניסויים בבעלי חיים אחרים.

ובכל זאת, התמונה שעולה מהמחקר מרשימה במיוחד: יצור שחי באחת הסביבות הקשות ביותר על פני כדור הארץ הצליח לפתח מנגנון שמאפשר לו לשרוד שנים של רעב, בין היתר בזכות גן שמקורו בחיידקים שהבורא יצר בתוכו.