הדרך המקורית והיוקרתית של הספוגים במפרץ אילת להרחיק טורפים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט גילה כי הספוגים במפרץ אילת פיתחו דרך מקורית כדי להרתיע טורפים שלא יתקפו אותם. החוקרים זיהו כי בתוך הספוגים יש ריכוז חסר תקדים של המתכת היקרה והרעילה מוליבדן, שהיא גם מינרל חיוני לתפקוד גוף האדם. בשלב שני, החוקרים זיהו את החיידק שמאפשר לספוג לאצור בגופו ריכוזים גבוהים של המתכת ואת הסימביוזה בין השניים.

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנטית שני שוהם ופרופ' מיכה אילן מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Science Advances.

^{שני שוהם ורז מרום מוסקוביץ'}

בלינג בלינג - תיזהרו

ספוגים הם בעלי החיים הרב-תאיים הקדומים ביותר הידועים למדע. הם נמצאים בכל הסביבות הימיות, ויש להם תפקיד חשוב בהמשכיות מעגלי הפחמן, החנקן והצורן של כדור הארץ. ספוג מעבד ומסנן פי 50,000 מי ים ממשקל גופו מדי יום. בשל הכמויות האדירות של המים שעוברים דרכם, גם שיירי יסודות עשויים להצטבר בגופם, ומדענים מנסים להבין טוב יותר כיצד הם מתמודדים עם כמויות רעילות של חומרים כמו ארסן ומוליבדן.

"כבר לפני 20 ו-30 שנה נלקחו במעבדתנו דגימות מספוג בשם Theonella conica, בשונית האלמוגים של זנזיבר באוקיינוס ההודי, וכבר אז נמצאו בו ריכוזים גבוהים של מוליבדן", מסבירה שני שוהם. "זהו יסוד קורט שחשוב למטבוליזם התקין בתאים של כל בעלי החיים, לרבות האדם, ונחשב גם למתכת מבוקשת מאוד בתעשייה. במחקר שלי ביקשתי לבדוק האם יש ריכוזים כל כך גבוהים בספוג הזה גם במפרץ אילת".

לדברי שני, מדובר בספוג נדיר, ובאילת הוא נמצא בעומקים של מתחת ל-27 מטרים. "מצאתי את הספוג וניתחתי את הרכבו, ואכן נמצאה בו הכמות הגבוהה ביותר של מוליבדן - יותר מכל אורגניזם אחר בכדור הארץ: 46,793 מיקרו-גרם לכל גרם של משקל יבש".

^{ככה זה נראה תחת מיקרוסקופ אור: אגירת מוליבדן בחיידק Entotheonella, ניתן להבחין בצבע הכחול בוקואולות (צילום: שני שהם)}

"יכול להיות שהמוליבדן משמש את הספוג להגנה, כלומר שהספוג אומר: 'אני רעיל - אל תאכלו אותי', ובתמורה לשירות הזה, הספוג לא אוכל את החיידק ומאכסן אותו"

שוהם מוסיפה: "כמו כל יסוד קורט, ברגע שעוברים את הריכוז המסיס במים – המוליבדן הופך רעיל. אבל צריך לזכור שספוגים הם יצורים חלולים, צבר תאים ללא איברים או רקמות. בספוג הזה, עד 40 מנפח הגוף הוא חברה מיקרוביולוגית: חיידקים, נגיפים ופטריות שחיים עם הספוג בסימביוזה. אחד החיידקים האלה נקרא Entotheonella, הוא מאוד דומיננטי בספוג Theonella conica, והוא משמש כמעין 'איבר' אגירה של מתכות. בספוג האילתי זה קורה בתוך גופו של הספוג, שם החיידק אוגר ועוד ועוד מוליבדן, וממיר אותו מצורתו המסיסה והרעילה למינרל".

לשאלה מדוע הוא עושה את זה שני אומרת שעדיין אין תשובה וודאית. "אנחנו לא בטוחים, יכול להיות שהמוליבדן משמש את הספוג להגנה, כלומר שהספוג אומר: 'אני רעיל – אל תאכלו אותי', ובתמורה לשירות הזה, הספוג לא אוכל את החיידק ומאכסן אותו".

לרתום את החיידקים האוגרים לטובתנו

מוליבדן היא אמנם מתכת מאוד מבוקשת, המשמשת בעיקר לסגסוגות (למשל לחיזוק פלדה), אבל לדברי שני, יהיה קשה לכרות אותה מהספוגים: "אמנם הריכוזים בספוג גבוהים מאוד, אבל אם נכמת את זה לגרמים נגיע לגרמים בודדים לכל ספוג, ויש לזכור שהספוג עצמו לא שכיח. ישנה חקלאות ימית של ספוגים, בעיקר לתעשיית התרופות, אבל זה עסק לא פשוט. ספוגים הם בעלי חיים מפונקים מאוד, שצריכים תנאים ספציפיים".

"לעומת זאת, בהחלט רצוי למקד את המשך המחקר על יכולותיו של החיידק Entotheonella לאגור מתכות רעילות. לפני מספר שנים גילו במעבדתנו ש'בן דוד' של הספוג, ספוג בשם Theonella swinhoei, שנפוץ במפרץ אילת, הראה ריכוזים אדירים של המתכות הרעילות ארסן ובריום. גם כאן אותו חיידק התגלה כאחראי משמעותי באגירת המתכות והפיכתן למינרלים, ובכך נטרל את רעילותן. המשך המחקר על החיידק יוכל בעתיד לשמש אותנו בטיפול במקורות מים מזוהמים בהן ארסן הוא מטרד גדול המשפיע באופן ישיר על בריאותם של כ-200 מיליון איש ברחבי העולם".

^{פרופ' מיכה אילן}