הממלכה החדשה

ביולוגים משתמשים בשיטה בשם סיסטמטיקה כדי למיין יצורים חיים לקבוצות ולחקור את הקשר ביניהן. למשל האריות הם מין (Species) של הסוג (Genus) פנתר, השייך למשפחת החתוליים, השייכים למחלקת היונקים, השייכים לממלכת בעלי החיים. המיון מצביע על קשר לאב קדמון משותף ולרמת קרבה "משפחתית" בין יצורים שונים, כולל כאלה שכבר נכחדו, ובעזרתו בונים מעין אילן יוחסין המכונה "עץ חיים אבולוציוני". בעבר המיון נעשה על סמך מאפיינים חיצוניים כגון מראה, אך בימינו המיון מתבסס בראש ובראשונה על דמיון גנטי ב-DNA.

לפני כמה שנים יצאה הסטודנטית יאנה אגליט (Eglit), מאוניברסיטת דליוסי בקנדה, לטייל עם חברים בנובה סקוטיה. כמנהגה היא נשאה עמה מבחנות, והכניסה לאחת מהן עפר מאזור הטיול. בשובה למעבדה היא השרתה את העפר במים, התבוננה בו תחת מיקרוסקופ ומצאה יצור משונה – דומה לקליפה חצי פתוחה של פיסטוק שממנה יוצאות מעין שערות זעירות הקרויות פלגלה או שוֹטוֹן (Flagella).

רוב היצורים המיקרוסקופיים בעלי הפלגלה מניעים אותן בתנועות מתואמות, אך היצור הזה נופף בפלגלה בתנועות אקראיות. היא נזכרה שבעבר היא כבר ראתה תנועה משונה דומה – אצל יצור נדיר מסוג המימסטיגוטה (Hemimastigote), יצור מיקרוסקופי חד תאי בעל גרעין. כשהמשיכה לבחון את הדגימה היא מצאה יצור אחר, גם הוא מסוג המימסטיגוטה – אבל הפעם ממין שלא היה מוכר לאדם.

"להפתעתנו העצומה שני יצורים נדירים מאוד הגיעו לכלי אחד", אמרה אגליט. היא גם תיעדה את האופן שבו הם צדים יצורים מיקרוסקופיים אחרים בעזרת הפלגלה ושואבים את תוכנם. בעזרת הידע על תזונתם הצליחו אגליט ושותפיה לגדל ולהרבות את היצורים במעבדה. אגליט מספרת שהמימסטיגוטות נצפו ותוארו לראשונה במאה ה-19, אבל עד כה איש לא הבין איך הן משתלבות בעץ החיים האבולוציוני.

צילום במיקרוסקופ אלקטרונים סורק של מין ההמימסטיגוטה שהתגלה במחקר | צילום: Yana Eglit/Dalhousie University

ממלכה נפרדת

במאה השנים האחרונות תוארו כמה מיני המימסטיגוטות. בעבר, כשהמיון התבצע על פי מראה חיצוני בלבד, לא הצליחו למיין אותם. גם בימינו, כששיטות גנטיות כבר נגישות למדענים, לא התאפשר מיון יסודי כי הם נדירים כל כך עד שאין מספיק מהם כדי להפיק DNA בכמות הדרושה למחקר.

במחקר החדש הצליחו לעשות זאת לראשונה על ידי שימוש בטכנולוגיה חדישה בשם Single-cell transcriptomics, שמאפשרת לחקור DNA אפילו עם תא אחד בלבד. כך גילו החוקרים שהם אכן לא שייכים לאף קבוצה קיימת.

"היה ברור מהניתוח שלנו שההמימסטיגוטות לא שייכות לאף ממלכה, או אפילו לקבוצת על של כמה ממלכות יחד, כמו זו שכוללת גם את הפטריות וגם את בעלי החיים. היצורים הללו הם קבוצה בפני עצמה – ענף בעץ החיים שהיה נפרד מהשאר במשך זמן רב, אולי יותר ממיליארד שנים, ואין לנו שום מידע עליו", אמר אלסטר סימפסון (Simpson), שהוביל את המחקר. "הגילוי פותח דלת להבנת האבולוציה של תאים מורכבים ומקורותיהם העתיקים, הרבה לפני שצמחים ובעלי חיים הופיעו בכדור הארץ".

מבקרי המחקר טוענים שהחלוקה הזאת לקבוצות תלויה בקריטריונים של שייכות לקבוצה שקובע האדם, כך שייתכן שההמימסטיגוטות שייכות בכל זאת לקבוצה קיימת שלא הגדרנו. עם זאת, גם הם מודים שהמחקר חשוב מפני שלראשונה הצליחו להרבות המימסטיגוטות במעבדה ולחקור את ה-DNA שלהן, שבאמת שונה מאוד מזה של יצורים אחרים.