האם כל בעל חיים, גדול כקטן נזקק לאוויר בכדי לנשום ? עד כה התשובה לשאלה זו היתה חיובית על פי הידוע למדע. אולם גילוי ייחודי וראשון בעולם שפורסם על ידי חוקרים ישראלים מצא בעל חיים שאינו נושם אוויר. מדענים ישראלים גילו לראשונה בעל חיים שלא זקוק לחמצן על מנת לחיות. המדענים מאוניברסיטת תל אביב, בראשות הפרופוסור דורותה הושון מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע״ש שטיינהרדט, גילו בעל חיים זעיר המכיל פחות מעשרה תאים הנמצא בתוך שרירי דג הסלמון. עד לתגלית החדשה סברו המדענים כי כל בעלי החיים בעולמנו חייבים חמצן על מנת לחיות, אך כעת התגלית משנה את התפיסה לגמרי.
בעל חיים שמייצר אנרגיה בלי חמצן
במהלך מחקרם המדענים ריצפו את הגנום של טפילי דגים. "בין היתר ריצפנו את הגנום של Henneguya salminicola – בעל חיים זעיר בעל פחות מעשרה תאים, שחי ברקמת השריר של דג הסלמון ושייך למערכת הצורבים." מסבירה פרופ' הושון. לתדהמתם המדענים מצאו שלבעל החיים הזעיר אין כלל גנים הקשורים לתהליך הנשימה האירובית בתא.
נשימה אירובית או נשימה אווירנית היא תהליך בו בעלי חיים משתמש בחמצן בכדי לפרק את יחידות הבניין של יסוד כמו חלבונים, פחמימות ושומנים.
לדברי המדענים משמעות הגילוי היא שבניגוד לכל בעלי החיים המוכרים, ובהם קרובי משפחתו של הטפיל עצמו כמו המדוזות, האלמוגים ושושנות הים, היצור הזה אינו צורך חמצן לנשימה. "עד היום הכרנו אורגניזמים אחרים כמו חיידקים, פטריות ואמבות, שמייצרים אנרגיה ללא חמצן, אך אלה אינם מוגדרים כמשתייכים לממלכת בעלי החיים. הטפיל שמצאנו הוא היצור הראשון המוגדר כבעל חיים חסר יכולת לנשום חמצן".
ויתר על הנשימה
חוקרים ואנשי מדע בעולם סברו כי כלל האורגניזמים המוגדרים כבעלי חיים זקוקים לחמצן. סברה זו התבססה על העובדה שמדובר באורגניזמים רב-תאיים ומפותחים יחסית, שהופיעו לראשונה על כדור הארץ כשרמת החמצן באוקיינוסים עלתה.
המדענים סבורים שיתכן שהטפיל שגילו 'ויתר' על הנשימה במהלך האבולוציה שלו, מכיוון שבסביבתו הטבעית, בעיקר בתוך רקמת השריר של הדג, החמצן אינו נגיש. פרופוסר הושון מסבירה כי "עדיין לא ברור לנו איך הוא מייצר לעצמו אנרגיה כדי לחיות. יתכן שהוא נוטל מתאי הדג הפונדקאי מולקולות של מקור האנרגיה ATP, ויתכן שהוא נושם נשימה אנאירובית, כלומר נשימה ללא חמצן, המאפיינת בדרך כלל אורגניזמים זעירים שאינם מוגדרים כבעלי חיים."
המחקר ראה אור בכתב העת PNAS. המחקר בוצע במימון BSF – הקרן הדו-לאומית למדע ארה"ב-ישראל. במחקר נטלו חלק פרופסור ג'רי ברתולומיו מאוניברסיטת אורגון סטייט וחוקרים מאוניברסיטת קנזס ומהמרכז הלאומי למחקר מדעי CNRS בצרפת.
ויתור על נשימה אירובית באבולוציה הפוכה
הפרופסור הושון מסבירה כי יש לתגלית משמעות רבה לחקר האבולוציה: "בדרך כלל מקובל לחשוב שבמהלך האבולוציה האורגניזמים נהיים מורכבים וסבוכים יותר, ושיצורים חד-תאיים או בעלי תאים בודדים הם פשוטים וקדומים יחסית. אך לפנינו יצור שהתהליך האבולוציוני שלו היה הפוך ככל הנראה." היא מסכמת ש"מכיוון שהוא חי בסביבה נטולת חמצן, הוא השיל מעצמו גנים מיותרים האחראים על הנשימה האירובית, והפך לאורגניזם פשוט יותר. מבחינתו, לגנום קטן ופשוט יש יתרונות משמעותיים, מכיוון שהוא מאפשר לטפיל לשכפל את עצמו מהר יותר. ולסיכום: מסתבר שגם באבולוציה לפעמים פחות זה בעצם יותר…"
