מגדלית הנחלים (Melanoides tuberculata). צילום: Evânia Gondim, iNaturalist.org

יעל דגן, המחלקה לזואולוגיה
עבודה לשם קבלת תואר מוסמך
מנחה: ד"ר פרידה בן עמי, המחלקה לזואולוגיה, אוניברסיטת תל-אביב


קיומו של מגוון גנטי באוכלוסיות טבעיות מעורר עניין רב בקרב אקולוגים וביולוגים אבולוציוניים. תאוריה אפשרית לשימור מגוון גנטי גבוה מסתמכת על סלקציה המתווכת על יד טפילים כנגד גנוטיפ של פונדקאי שכיח, וידועה גם בשם תיאוריית "המלכה האדומה". התאוריה טוענת שטפילים מאתרים ומדביקים פונדקאים בעלי גנומים שכיחים ובכך מספקים יתרון לפונדקאים בעלי גנומים נדירים. דבר זה יוצר עבור הפונדקאים, לאורך זמן, סלקציה שלילית תלוית שכיחות. ברבייה מינית נולדים בכל דור צאצאים בעלי מטען גנטי מגוון, כאשר לחלקם המטען הגנטי יהיה נדיר מספיק על מנת לאפשר יתרון בקו-אבולוציה עם טפילים. תיאוריית המלכה האדומה חוזה שרבייה מינית תהיה נפוצה באוכלוסיות בהן הסיכון בהידבקות הוא גבוה, כפי שהדבר מוערך, בדרך כלל, על ידי שכיחות הטפילים. תאוריה משלימה טוענת שטרייד-אוף בין עלויות כשירות הקשורות בסבילות לעקות סביבתיות, לבין עלויות בכשירות הקשורות בעמידות לטפילים, אחראיות לקיומו של מגוון גנטי.

בחלקו הראשון של מחקר זה בחנתי האם סלקציה המתווכת על ידי טפילים מקדמת מגוון קלונלי (שיבוטים) ב- 22 אוכלוסיות טבעיות של חילזון המים המתוקים מגדלית הנחלים. מין זה מהווה כלי מחקר מתאים בשל יכולתו להתרבות ברבייה א-מינית וכן ברבייה מינית. מצאתי ששכיחות הטפילים מסבירה את השוני במגוון הקלונלי באוכלוסיות החילזון. לא מצאתי קשר דומה בין שכיחות הטפילים לבין תדירות הופעת הזכרים. בנוסף, מגוון הקלונים ותדירות הופעת הזכרים לא הושפעו מצפיפות אוכלוסיות החילזון. 11% בקירוב מהגנוטיפים הקלונלים בחלזון היו משותפים בין 2-4 אוכלוסיות ויצרו רשת של 17 אוכלוסיות מקושרות ביניהן. בהתחשב בכל אלה, מחקר זה מציע שסלקציה המתווכת על ידי טפילים וגם על ידי האקולוגיה של תפוצת הפונדקאי מקדמת מגוון קלונלי. בתמורה, זו עשויה לשחוק את יתרונה של הרבייה המינית באוכלוסיות מגדלית הנחלים.

בחלקו השני של מחקר זה, בהתבסס על תוצאות החלק הראשון, בחנתי האם קיים טרייד-אוף בין עמידותו של הפונדקאי לטפילים לבין סבילות לגורמי עקה סביבתיים (טמפרטורות גבוהות/נמוכות ומליחות גבוהה), וזאת באמצעות השוואה בין אוכלוסיות מונוקלונליות (monoclonal) ופוליקלונליות (polyclonal) של מגדלית הנחלים. מכיוון שאוכלוסיות פוליקלונליות נמצאו מוטפלות יותר מאשר אוכלוסיות מונוקלונליות, צפיתי שיהיו עמידות יותר לגורמי עקה סביבתיים. מצאתי ש- 81-88% מהשוני בהישרדות החילזון תחת טמפרטורה גבוהה, אכן הוסבר על ידי המגוון הקלונלי. בעקבות כך, ניתן להסיק שסבילות טמפרטורה גבוהה של אוכלוסיות מגוונת קלונלית גבוהה יותר מזו של אוכלוסיות מונוקלונליות, על אף שטמפרטורה נמוכה ומליחות גבוהה לא יכלו להסביר מגוון קלונלי זה. תוצאות אלו מציעות שהמחיר בעמידות לטפילים בא לידי ביטוי בעמידות מופחתת לגורמי עקה סביבתיים מסוימים.

תכנים