הלטאות שנולדות זקנות

לטאת קולר מצוייה. מאת Daniel Schwen - נוצר על־ידי מעלה היצירה, CC BY-SA 4.0, ויקיפדיה

יום אחד מגיע נער יוצא דופן לעיר הדמיונית אינוביל: די לו להסתכל בעיניו של אדם, כדי לדעת את התאריך המדויק שבו הוא ימות. כשתאריכי המוות של כל תושבי העיירה נרשמים בתיקיהם האישיים, המידע החדש מטלטל את חייהם. מסגרת העלילה הזאת היא הרקע לספרו של אופיר טושה גפלה "ביום שהמוזיקה מתה", רומן בדיוני, שמעלה תהיות על השאלה: האם היינו רוצים לגלות מתי נמות?

» רוצים לקבל עדכונים נוספים ? הצטרפו אלינו לווטסאפ / טלגרם / פייסבוק

רבים מאיתנו בוודאי היו מסרבים לקבל את פיסת המידע המבהילה הזאת. עם זאת, כשמדובר במחקר ביולוגי דווקא יש יתרונות לגילוי תוחלת חייהם הצפויה של מינים שונים, בעיקר כדי להבין כיצד גורמים סביבתיים שונים עלולים להשפיע עליה. איך עושים את זה? בעוד שהמחקר המדעי עוד לא המציא את הכלי שחוזה תאריכי מוות מדויקים, בכל תא בגופם של בעלי החיים והצמחים אפשר למצוא את הטלומרים – קצוות הכרומוזומים (מולקולות DNA), שיכולים לסייע בניבוי תוחלת החיים של אותו יצור.

מחקר צרפתי חדש מצא שלטאות שהסתגלו לחיים בקור של הרי צרפת, נולדו עם טלומרים קצרים יותר מבעבר – מאפיין שמעיד על היותן "זקנות" יותר, כלומר בעלות תוחלת חיים קצרה יותר. בנוסף, המחקר מצא שאוכלוסייתן של אותן לטאות הצטמצמה לאורך השנים, ובמקרים מסוימים אף נכחדה לחלוטין. במילים אחרות: סכנת ההכחדה עלולה להיות ממשית עבור הלטאות, וזאת בשל משבר האקלים שגורם לקיצור תוחלת חייהן.

חיים על הקצה

מה הם בדיוק אותם הטלומרים, ולמה אורכם הוא כלי חשוב להבנת תוחלת חיי הלטאות? הטלומרים קיימים בכל היצורים האיקריוטיים (קבוצת היצורים הרחבה שכוללת בין היתר את כל בעלי החיים, הצמחים והפטריות), והם לא מקודדים לגנים או משמשים לבקרת גנים כמו רוב ה-DNA שבכרומוזומים – אבל יש להם תפקידים אחרים.

תפקיד אחד קשור בצורתם הייחודית. "הטלומר הוא האזור של קצה הכרומוזום, שעלול להיקלט בתא בטעות כשבר שדורש תיקון", מסביר ד"ר עמוס בלמקר, מנהל אוסף הציפורים במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרט שבאוניברסיטת תל אביב. "בגלל זה הטלומר הוא בעל מבנה ייחודי, תלת-מימדי, שמאותת על כך שזהו קצה כרומוזום, ולא שבר בעייתי".

תפקיד נוסף של הטלומרים הוא לשמור על קצוות הכרומוזומים בעת הכפלת והתחלקות ה-DNA שמתרחשת לאורך החיים. "בכל התחלקות, הכרומוזומים מתקצרים מעט" ", מסביר בלמקר. זאת עקב פגם מובנה בתהליך הכפלת ה-DNA. "מכיוון שהטלומרים נמצאים בקצוות, הם אלה שמתקצרים, ובכך הם מגנים מפני פגיעה בחומר הגנטי החשוב שנמצא בהמשך הכרומוזומים". אם כך, הטלומרים הולכים ומתקצרים ככל שעובר הזמן. ההתקצרות מתרחשת גם מסיבות נוספות, למשל: לחץ נפשי, אכילה בלתי מזינה או מחסור בפעילות גופנית.

כשהטלומרים הופכים קצרים מדי ולא יכולים להמשיך ולמלא את תפקידם, חלקים בכרומוזומים מתחילים להימחק והם אף עשויים להתחבר אחד לשני. תפקוד התא כולו נפגע, והוא מפסיק להיות פעיל. "זאת הסיבה שאורך הטלומרים הממוצע בתא הוא כלי לחיזוי ההסתברות ההישרדותית של יצור מסוים", אומר בלמקר. "ככל שהטלומרים קצרים יותר, נוכל להסיק שהפרט יחיה פחות זמן". במילים אחרות: בתהליך התרבות תקין, צאצאים נולדים עם אורך טלומרים מלא, ולכן אזורים אלה מהווים מעין מדד לזקנה ביצור מסוים.

במסגרת המחקר החדש, החוקרים בדקו את אורכם של אותם הטלומרים ב-DNA של 126 נקבות של לטאות משריצות (Viviparous lizard) ו-231 מצאצאיהן מתוך 9 קבוצות אוכלוסייה שונות שחיות בהרי מאסיף סנטרל שבדרום צרפת. החוקרים עקבו אחרי אותן לטאות במשך יותר מעשור, במטרה לבדוק כיצד תוחלת חייהן מושפעת ממשבר האקלים. התוצאות היו בהחלט מפתיעות.

לטאות הולכות ונכחדות

המחקר מצא שככל שהלטאות חיו באזורים שהתחממו יותר, הטלומרים שלהן היו קצרים יותר, וגם הצאצאים שלהן נולדו עם טלומרים קצרים יותר. לפיכך, החוקרים הסיקו שאורך הטלומרים עלול לעבור באופן גנטי, מלטאות בוגרות לצאצאיהן, בתהליך שמעמיד אותן בסכנת הכחדה בשל הזדקנות האוכלוסייה המהירה.

בנוסף, החוקרים גילו שבכל הקבוצות שנבדקו, אוכלוסיית הלטאות הצטמצמה לאורך השנים, וככל שעלו הטמפרטורות – כך האוכלוסייה הצטמצמה עוד יותר. הקבוצה שחיה באזור שבו ההתחממות הייתה המשמעותית ביותר אף נכחדה לחלוטין. כמו כן, המחקר מצא שלטאות רבות מתו לפני שהגיעו לגיל הרבייה – מסקנה שתואמת את העובדה שאצל לטאות אלו נמצאו טלומרים קצרים יותר, כלומר, שהן נולדו "זקנות".

מה נשתנה (בלטאה, ובכלל)

החוקרים שיערו שעליית הטמפרטורות העולמית גרמה להאצת המטבוליזם והתחלקות התאים בלטאות אלה ("Live fast, die young"), ובכך – קיצרה את הטלומרים מהר מדי ואולי אף פגעה בהארכתם למצב התקין בתהליך יצירת העובר.

עם זאת, בעוד שלמשבר האקלים יש השלכות רבות על בעלי חיים שונים, והלטאות בתוכם, בלמקר מדגיש שמציאת קשר סיבתי בין היבט מסוים של משבר זה לבין פגיעה ספציפית בבעל חיים – היא כמעט בלתי אפשרית מבחינה מדעית.

"משבר האקלים משפיע על גורמים רבים אצל בעלי חיים: המזון, הטורפים, הטפילים, האנטומיה ועוד, והגורמים האלה משפיעים אחד על השני", מסביר בלמקר. "לכן, גם אם אנחנו רואים שינוי בלטאות – קשה לדעת באופן חד-משמעי איזה היבט בדיוק גורם לאותו השינוי ובאיזה אופן". בנוסף, בלמקר מציין שהעיתוי שבו נבדק אורך הטלומרים הוא משמעותי ועשוי להשפיע על תוצאות המחקר. "כדי להבין האם אורך הטלומרים עובר בתורשה, והאם ההתקצרות שלהם היא שינוי אבולוציוני – יש משמעות למדידת אורך הטלומרים דווקא ברגע ההפריה, לפני שגורמים סביבתיים מקצרים אותם, דבר שלא נעשה במחקר זה".

עם זאת, על אף המורכבויות שבמחקר מסוג זה, בלמקר מדגיש את תרומתו. "המסקנה החשובה שעולה מהמחקר היא שמשבר האקלים מפעיל לחץ פיזיולוגי על בעלי חיים", הוא מסביר. "אומנם ליצורים שונים יש מנגנונים שיכולים לווסת התחממות והתקררות כמו אלה שמתרחשות כיום, אבל בשלב מסוים הגבול נחצה, ושינויים מולקולריים מתרחשים, כמו אלו שאנחנו רואים בטלומרים של הלטאות".

בנוסף, לטענת בלמקר תוצאות המחקרים מהסוג הזה הן תלויות מין ביולוגי, ועל כן יש חשיבות גדולה למחקר רחב בנושא. "ככל שנחקור יותר מערכות, יש לנו סיכוי גדול יותר למצוא דפוסים כלליים יותר, ולכן חשוב ולהמשיך ולחקור את התחום הזה באופן מקיף", הוא מסכם.

הכתבה הוכנה ע''י  זווית - סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
 
 
 

» פורסם בחדשות