חברת החי-טחביים בחוף הים-תיכוני של ישראל

חי-טחב. צילום: נגה סוקולובר

נגה סוקולובר, המחלקה לזואולוגיה
עבודה לשם קבלת תואר דוקטור
מנחה: פרופ' מיכה אילן, המחלקה לזואולוגיה


חי-טחביים הינם חסרי חוליות מושבתיים אקווטיים. מערכה זו מגוונת מאוד ובעלת חשיבות אקולוגית גבוהה. חי-טחביים משקיעים שלד צמוד מצע (בדרך כלל גירני), מהווים חלק משמעותי בחברות צמד ובכך משפיעים על מורכבות המצע, ובהתאם – על מגוון המינים בבית הגידול. חי-טחביים הם בין שלוש הקבוצות הדומיננטיות במאובנים פלאוזואיים ונפוצים מאוד מהאורדוביקון  ועד ימינו. מכאן חשיבותם במחקרים גיאולוגיים ובהבנת תהליכים אבולוציוניים. לחי-טחביים יש פוטנציאל גדול לגילוי חומרי טבע חדשים בעלי עניין לתעשייה הפארמבצטית, כדוגמת הבריוסטטין, החומר שהופק במקור מחי-טחב ושיש לו פעילות אנטי-סרטנית ידועה היטב. למרות חשיבותם למחקר בסיסי ויישומי, מעט מאוד ידוע על חברת  החי-טחביים בישראל. הפרסום האחרון הנוגע לחוף הים-תיכוני בישראל הוא מ-1988, ובו מתואר אוסף החי-טחביים של אוספי הטבע הלאומיים באוניברסיטת תל-אביב, שמרביתו נדגם בשנות הששים והשבעים של המאה הקודמת. מאז שמחקר זה נערך עברה הטקסונומיה של החי-טחביים שינויים רבים. כמו כן, סביר להניח שבדומה לטקסונים אחרים, מגוון מיני החי-טחביים בחוף הים-תיכוני של ישראל השתנה במהלך 50-40 השנים האחרונות עקב שינויים גלובאליים וחדירה של מינים לא מקומיים לים התיכון.
זיהוי טקסונומי של חי-טחביים עשוי לעתים קרובות להיות קשה בגלל גמישות המינים, רגישותם לשינויים בתנאי סביבה ומבחינה מדעית – מחסור בתיאורים כמותיים. זיהוי נכון של מיני חי-טחביים הינו קריטי למיפוי טקסונומי של מגוון המינים במערכה. מידע שכזה חשוב להבנת שינויים אקולוגיים (למשל לזיהוי שינויים בזמן ובמרחב בתפוצה של מינים נתונים), למחקרים ימיים ביוטכנולוגיים (כדוגמת היכולת לחזור על מחקרים עם חומרי טבע שבודדו ממין מסוים), ולעוד מגוון תחומי מחקר המערבים חי-טחביים (למשל מחקרים באבולוציה מוקולרית שמטרתם בניית עץ החיים).
במחקר הנוכחי זוהו 48 מיני חי-טחביים, מהם 27 מינים שזו הפעם הראשונה לתיעודם מחוף הים התיכון הישראלי הרדוד (30-0 מטרים). מבין מינים אלו, מין אחד מהווה סוג חדש, אחד הוא מין חדש (Licornia n. sp.) ושלושה נוספים מועמדים להיות מינים חדשים (Electra sp., Trematooecia sp., Thalamoporella sp.). ארבעה מינים מתועדים כאן בפעם הראשונה מהים התיכון (Drepanophora tuberculata, Mucropetraliella thenardii, Conopeum ponticum, Trematooecia sp.). כמעט רבע מ-48 המינים הם מינים לא מקומיים. כל המינים הלא מקומיים מוכרים ממים חמים מאזורים טרופיים וסובטרופיים. ממצא זה מרמז שהאקוסיסטמה באזור הלבנט עוברת שינוי מחברת מינים ממוזגת לטרופית.
המין הקוסמופוליטי Schizoporella errata זוהה במחקר כמין נפוץ מאוד במים הרדודים של החוף הישראלי הים-תיכוני. מעקב של שנתיים אחר מצב הרבייה של מין זה גילה שהמושבות הינן הרמפרודיטיות (אורגניזם בעל מערכת רבייה זכרית ונקבית) בו-זמנית, ובחלקן ישנם זואידים (-הפרטים שמרכיבים את המושבה) הרמפרודיטיים בו-זמנית. המין מתרבה במשך כל השנה וקיים קשר שליל בין ייצור תאי זרע וטמפרטורה (שיא הייצור בחדשים הקרים). בבדיקת שכיחותו הבתימטרית המין נמצא נפוץ ביותר על מצע טבעי בעומק של שלושה-חמישה מטרים עם כיסוי שטח של 3% בקירוב. לעומת זאת, בעומק של 30 מטרים, על גבי סלע טבעי, S. errata לא מצוי. בניסוי שבחן את קצב הגידול של S. errata תחת השפעת עוצמות זרם שונות, נמצא קצב גידול גבוה של 0.73 סנטימטר רבוע ליום בזרם חזק, ואילו באזור ללא תנועת מים המושבות של כלל לא גדלו.
תופעה נוספת שתועדה כאן לראשונה היא המינרליזציה של מה שנראה כגופים חומים. המינרל זוהה כ-carbonated hydroxyapetite (המרכיב גם עצם מודרנית), והועלתה ההשערה כי תופעה זו הינה תוצאה של תנאים כימיים הנוצרים בשכבות ותיקות יותר של המושבה כתוצאה מהגידול הפרונטלי המאפיין מין זה. מכלול המידע שנאסף כאן על S. errata מהווה בסיס לשימוש במין זה כמין מודל במחקרים בתחומים של סביבה, אקולוגיה ופיזיולוגיה.
מבחני פעילות ביולוגית שנערכו עם מיצוי כימי של מושבות S. errata כנגד חיידקים ופטריות חשף פעילות של המיצוי הגס כנגד חיידקים נוזוקומיאלים (-חיידקים שנמצאים בבתי חולים) גרם שליליים וגרם חיוביים, ואילו פעילות כנגד חיידקים ופטריות מהסביבה הימית הייתה נמוכה מאוד. החומר הפעיל כנגד החיידקים הוא לא פולארי ומצוי בפרקציה של מולקולות קטנות מתוך המיצוי. S. errata כנראה מתגבר על חיידקים ופטריות סביבתיים באופנים שונים כגון קצב גידול מהיר. כיום ישנו צורך הולך וגובר במציאת חומרים פעילים כנגד חיידקים מזיקים ובעיקר חיידקים נוזוקומיאליים. מציאת חומר הפעיל כנגד חיידקים גרם חיובים וגם גרם שליליים עשוי לפעול במנגנון שונה מהחמרים האנטיביוטיים המקובלים כיום. הפוטנציאל העולה ממבחני הפעילות במחקר הנוכחי לזיהוי ואפיון חומר מסוג זה, גבוה מאוד.
מחקר זה הוא נועד להגדיר את הפאונה החשובה אך מוזנחת של מערכת החי-טחביים בחוף הישראלי של הים התיכון. ההבדלים הניכרים בין הרכב חברת החי-טחביים כפי שנמצאה במחקר הנוכחי וזו שתועדה לפני 40 שנים, גילוי הסוג והמין החדשים, בנוסף לתיעוד הראשון מים תיכון של ארבעה מינים אחרים, מצביעים על הצורך והחשיבות של מחקרים בעלי אופי טקסונומי באזור. העובדה שכמעט רבע מתוך 48 המינים שתועדו הם מינים לא מקומיים משקפת את השינוי הסביבתי ומדגישה את הצורך לעקוב ולפקח אחר חברות בלבנט באופן רציף.

תכנים