בקליפורניה חיים מרבי רגליים שזוהרים בחושך לצורך התקאלמות לסביבתם. בני דודם מהרי וירג'יניה שכללו את אותו מנגנון תאורה ומשתמשים בו להרתעת טורפים. אבולוציה בפעולה
ביולומיניסנציה, או הארה ביולוגית, היא תופעה שבה יצורים חיים פולטים אור כחלק מתגובה כימית שמתרחשת בגופם. התופעה שכיחה למדי בעולם החי: גחליליות זוהרות בחושך, מדוזות מאירות בשלל צבעים פלורוסנטיים ויש אפילו סוגים מסוימים של פטריות שזוהרות בלילה בין שורשי עצים. הסיבות האבולוציוניות המשוערות לתופעה רבות וכוללות הסוואה, משיכת טרף, דחיית טורפים או תקשורת.
ד"ר פול מרק מהמחלקה לאנטומולוגיה (חקר החרקים) בקולג' למדעי החיים ולחקלאות החל לחקור את תופעת הביולומינסנציה אצל מרבי רגליים כבר לפני שבע שנים. כשמצא מרבה רגליים שלא נראה בחמישים השנים האחרונות הוא הצליח לגלות בזכותו מרכיב חשוב בחידת המקור האבולוציוני של התופעה.
מרבה רגליים זוהר בחושך | צילום: עדן, ג'נין וג'ים, פליקר
מרבה הרגליים הנדיר, Xystocheir bistipita, נצפה בפעם האחרונה ב-1967, וכעת אותר מחדש במהלך עבודת שטח של מרק בהרי קליפורניה. המין המיוחד הזה ניחן בהארה ביולוגית חלשה ושוכן בעיקר למרגלות הרים, בסביבה חמה. מחקר גנטי השוואתי נרחב שערך גילה למרק שמדובר בבן דוד של מרבה רגליים מאיר אחר, בשם Motyxia, שחי דווקא באזורים הרריים קרירים. בעקבות הגילויים המרעישים שינה מרק את שמו של מרבה הרגליים הנדיר ל-Motyxia bistipita.
מהגנה על התאים להגנה מטורפים
מינים כמו M.bistipit שחיים בשיפולי הרי קליפורניה צריכים להתמודד עם אקלים חם ויבש יותר מבני דודם שוכני ההרים. חיים בתנאי חום קיצוניים מלווים בקשיים לייצר חמצן, תהליך שמייצר תוצרי לוואי רעילים הנקראים רדיקלים חופשיים. חלבונים המשתתפים בתהליך ההארה הביולוגית עוזרים לנטרל את תוצרי הלוואי האלה. מרק סבור כעת שהביולומינסנציה התפתחה במהלך האבולוציה במטרה להוריד את רמות הרדיקלים החופשיים בתא וכך להגן עליו מהרס.
אצל מרבי רגליים שנדדו מאזורים חמים לאזורים הקרירים בראשי ההרים, הצורך להפחית את רמות הרדיקלים החופשיים הצטמצם בעקבות שינוי התנאים. לטענת מרק, מרבי הרגליים הללו המירו את יכולת ההארה שרכשו באזורים החמים ורתמו אותה למטרות אחרות, כמו אזהרת טורפים.
"הוכחנו שהארה 'חלשה' של מרבי רגליים שחיים באזורים נמוכים מייצגת תכונה עתיקה יותר באבולוציה, ואילו ההארה ה'חזקה' של בני דודם שוכני ההרים התפתחה מאוחר יותר ונוצלה למטרות אחרות", מסביר מרק. "קשה מאוד להבין את הסיבה להתפתחות של תכונות מסובכות כמו ביולומינסנציה, אך מרגע שמבינים את המקור האבולציוני של התכונה הכל נעשה הרבה יותר ברור".
יעל גרופר
מאסטרנטית, המחלקה לאימונולוגיה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
