מדע בדקה: על ניאנדרטלים, עיזים ונחשים

1. עיטוש ניאנדרטלי 

אחת התכונות המבדילות בין אנשים ממוצא שונה היא יכולתה של מערכת החיסון להתמודד עם מחלות. שני מאמרים שהתפרסמו לאחרונה בכתב העת Cell מציגים את ההשערה, שההבדלים במערכת החיסון מקורם בתקופת האבן והם קשורים לגנים שעברו אל האירופים הקדמונים מהניאנדרטלים.

במחקר אחד בדקו החוקרים את הגנים המעורבים בפעילות תאים בולענים (מקרופגים) שנלקחו מאנשים ממוצא אירופי וממוצא אפריקאי והודבקו בליסטריה ובסלמונלה. החוקרים גילו שכ-9 אחוז מהגנים המעורבים בדלקת שונים בין שתי האוכלוסיות, וכי הגנים של תאים ממוצא אפריקני גורמים לרוב תגובת דלקת חזקה יותר, המביאה להקטנת הזיהום.

במחקר האחר נבדקה תגובת תאי דם לבנים מסוג מונוציטים לנגיף השפעת, וגם בו נמצא כי "תאים אפריקאיים" מחוללים תגובת דלקת חזקה יותר, בשל מוטציה באחד הגנים המעורבים בדלקת.

החוקרים משערים כי ההבדלים הגנטיים נובעים מאירועי ברירה טבעית מאוחרים יחסית באבולוציה של האדם, הנובעים מערבוב גנים עם ניאנדרטלים.

ד"ר ארז גרטי

2. מאות רגליים, ארבעה איברי מין

414 רגליים ועוד ארבע שהפכו לאיברי מין במהלך האבולוציה, 200 בלוטות ארס ושערות המפרישות סיבי משי. כל זה ביצור שאורכו פחות מ-2 סנטימטרים – רב-רגל ממין בלתי מוכר שהתגלה במערה בגן הלאומי סקויה בקליפורניה.

הרב-רגל הייחודי התגלה, יחד עם עוד מינים בלתי מוכרים של עכבישים וחרקים, בסיור של משלחת מדעית למערות בשנת 2006. כל המאמצים למצוא עוד פרטים ממין זה העלו חרס. חוקרים שבחנו את הפרט היחיד קבעו כי מין זה, Illacme tobini, הוא קרוב משפחה של רב-רגל נדיר אחר, בעל 750 רגליים, החולק כמה ממאפייניו המוזרים.

לדברי החוקרים, הגילוי ממחיש את החשיבות של שימור טבע להגנה על המגוון הביולוגי, משום שגם בתי גידול קטנים יחסית עשויים להיות בית למינים נדירים וייחודיים שאפשר ללמוד מהם רבות.

איתי נבו

3. הגנטיקה לטובת הסוודרים

חוקרים מכמה אוניברסיטאות בסין גרמו למוטציה בגן המעורב בצמיחת שיער בעִזים מגזע קשמיר, שהוא המקור לצמר הקשמיר המשובח.

מוטציות שאירעו בגן זה באופן טבעי גורמות לפרווה ארוכה במיוחד בגזעי כלבים מסוימים, וכן לריסים ארוכים בבני אדם. בדומה לכך, המוטציה גרמה לשש העזים האלה להצמיח שיער ארוך יותר, כך שתפוקת הצמר שלהן עלתה בכשליש. הצמר עצמו היה זהה לזה של עִזי קשמיר אחרות.

בדיקות הראו שהמוטציה קיימת גם בתאי המין של העזים, כלומר תעבור לדור הבא – שייצר גם הוא צמר רב יותר. מקורו של סוודר הקשמיר הבא שתרכשו עשוי אפוא להיות באחת מהעזים האלו, או בצאצאיהן.

ד"ר יונת אשחר

4. מדוע זוחל הנחש על גחונו?

לאבות-אבותיהם של הנחשים היו ארבע רגליים – כך מעידים מאובנים של נחשים קדמונים, וכן שרידי הרגליים המנוונות שעודם קיימים בכמה מינים. במהלך האבולוציה איבדו הנחשים את רגליהם והחלו לזחול על גחונם.

שתי קבוצות מחקר נפרדות, ממכון המחקר הרפואי HHMI ומהמעבדה הלאומית למחקר ע"ש לורנס ברקלי, דיווחו לפני כשבוע כי זיהו מוטציית חסר במקטע ב-DNA של נחשים האחראי לאחד ממנגנוני הבקרה של הגן Sonic hedgehog (או בקיצור shh) . גן זה מעורב בהתפתחות הגפיים בבעלי חיים רבים.

באחד המחקרים השתמשו החוקרים בטכנולוגיית "קריספר" לעריכת גנים, והחדירו לעכברים את מקטע ה-DNA בעל מוטציית החסר שמקורו בנחש. התפתחות הגפיים בעכברים אלה נפגעה מאוד. לעומת זאת, כאשר החדירו לעכברים את המקטע המקביל מבני אדם ואפילו מדגים, התפתחות הגפיים הייתה תקינה.

החוקרים מקווים שתגלית זו תשפוך אור על המהלכים האבולוציוניים שהובילו אל הנחש המודרני. עם זאת, מוטציה אחת לרוב אינה מספיקה כדי לחולל שינוי כה יסודי, ומכאן ששינויים נוספים היו מעורבים כנראה בתהליך.

אלכס אברוטין

5. צמחים טפיליים גונבים גנים

האמרה "אתה מה שאתה אוכל" נכונה גם לצמחים טפיליים. מתברר שצמחים אלו "גנבו" גנים מפונדקאיהם.

מעבר גֵנים בין יצורים ממינים שונים נקרא "העברה אופקית". העברה כזו נפוצה למדי בחיידקים, אך נדירה בבעלי חיים, בצמחים ובאוקריוטים אחרים. בתאים בעלי גרעין, ה-DNA מוגן היטב בממברנת הגרעין, ולתאים יש מנגנונים המזהים ומפרקים חומר גנטי זר. אך יש כמה מנגנונים המאפשרים העברה אופקית – למשל, בצמחים טפיליים.

צמחים טפיליים מצמיחים שלוחות החודרות לתאי הפונדקאי ומוצצות מתוכם מים וחומרי מזון, ובכלל זה DNA ו-RNA. במקרים נדירים, חומצות הגרעין האלה משתלבות בחומר הגנטי של הטפיל.

כדי לבדוק אם העברת גנים אופקית נפוצה במיוחד בצמחים טפיליים, בחרו חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה במשפחת העלקתיים (Orobanchaceae), הכוללת מינים טפיליים ומינים לא-טפיליים. החוקרים זיהו בעלקתיים הטפיליים כ-52 אירועים של מעבר גנים אופקי, לעומת אירוע יחיד במינים הלא-טפיליים. כמה מהגנים האלו מתבטאים בשלוחות המציצה, והחוקרים חושדים שהם עוזרים לצמחים הטפיליים להתגבר על מנגנוני ההגנה של הפונדקאים.

החוקרים מקווים שממצאיהם יסייעו במאבק בצמחים טפיליים הפוגעים בחקלאות.

נעם לויתן