נגיף המדביק צמחי עגבניות משנה את הביולוגיה שלהם כדי לשפר את הישרדותם וכך גם את הישרדותו
נגיף מוזאיקת המלפפון, הגורם למחלות בצמחים רבים, משנה את הרכב החומרים הנדיפים של צמחי עגבנייה המודבקים בו, וגורם לדבורים מאביקות להעדיף את הצמח הנגוע על פני צמחים בריאים.
צמחי עגבנייה המודבקים בנגיף הם קטנים ונושאים פירות קטנים ולא טעימים. מספר הזרעים של הצמחים החולים לרוב קטן מהרגיל, מה שעלול להשפיע לרעה על סיכוייהם להעמיד צאצאים. אולם, נראה שדבורי בּוֹמבּוּס האדמה (Bombus terrestris) הנמשכות לצמחים הנגועים עוזרות לפצות אותם על כך.
דבורי בומבוס הן מאביקות יעילות במיוחד וחשובות במיוחד של צמחי עגבנייה. גו'ן קאר (Carr) מאוניברסיטת קיימברידג' ועמיתיו הראו, במחקר שנמשך שמונה שנים ופורסם בכתב העת PLOS Pathogens, כי הפירות של צמחים חולים שזכו לביקור של דבורי בומבוס, הכילו מספר זרעים זהה לזה של צמחים בריאים, שביקרו אותם פחות דבורים.
ניתוח הרכב האוויר מעל צמחי העגבנייה הראה שצמחים נגועים מפיצים חומרים נדיפים רבים יותר מאשר צמחים בריאים ושהרכב החומרים שונה. אך האם דבורי בומבוס יכולות להבחין בהבדל ונמשכות לריח של צמחים חולים? כדי לבדוק זאת הקימו החוקרים "זירה" של צמחי עגבנייה – חציים מודבקים בנגיף המוזאיקה וחציים בריאים - מוסתרים בתוך מעין מגדלים, כך שהדבורים לא יכלו לראותם. בראש כל מגדל הניחו החוקרים קערית מי סוכר, פרס אהוב על הדבורים. קאר ועמיתיו הכניסו לזירה דבורים, זו אחר זו, ובדקו לאילו קעריות הן יעדיפו לעוף. הם גילו כי הדבורים בחרו שוב ושוב בקעריות המונחות מעל צמחים נגועים ונותרו לידן זמן רב יותר מאשר ליד הצמחים הבריאים.
כמו כל נגיף, גם נגיף המוזאיקה הוא טפיל שלא יכול להתקיים בלי פונדקאי. הוא מדביק את תאי הפונדקאי, משתלט עליהם ומכריח אותם ליצור עותקים חדשים של הנגיף. לאחר מכן הוא צריך למצוא דרך להתפשט ולהדביק פונדקאים חדשים. יש נגיפים שלא סומכים על המזל בנושא זה, אלא גורמים לשינויים בפונדקאי שלהם המגדילים את הסיכוי כי ימצאו קורבן חדש. דוגמה מפורסמת היא נגיף הכלבת, שחיות המודבקות בו נוטות לרייר ולנשוך וכך להדביק חיות אחרות. במקרה של נגיף המוזאיקה הניחוח שהוא גורם לצמחי העגבנייה להדיף מושך אליהם לא רק את דבורי הבומבוס, אלא גם כנימות עלה, המוצצות נוזלים מהצמחים וכך מעבירות את הנגיף מצמח לצמח.
דבורת בומבוס על צמח עגבניה במעבדת הניסוי | צילום: Alex M. Murphy, Sanjie Jiang and John P. Carr
כיצד הנגיף משנה את הריחות שמדיפים הצמחים? מחקרים קודמים מצאו שנגיף המוזאיקה מייצר חלבון הקרוי 2b, המשנה את ביטוי הגנים בצמחים וגורם להם לייצר את הריחות מושכי הכנימות. קאר ועמיתיו גילו כי אותו גורם אחראי למשיכת הדבורים לצמחי העגבנייה – כאשר הדביקו צמחי העגבנייה בנגיפים שלא מסוגלים לייצר את החלבון המיוחד דבורי הבומבוס לא נמשכו לצמחים אלו.
עם זאת, דבורי בומבוס אינן מעבירות את הנגיף מצמח לצמח. אז מה היתרון בלמשוך אותן? החוקרים סבורים שמשיכת הדבורים היא מעין "פיצוי" שהנגיף נותן לצמח המודבק. בעבר התגלו נגיפי צמחים שהפכו את הצמח המודבק לעמיד יותר ליובש או הגנו עליו מפני אוכלי צמחים. הגנה זו על הצמח מגדילה את הסיכוי שלו לשרוד ולהתרבות ולכן גם מגדילה את סיכוייו של הנגיף לשרוד ולהתפשט. זאת ועוד, אם הנגיפים מסייעים לצמחים הפגיעים להם לשרוד ולהתרבות הם מקטינים את הסיכוי כי צמחים העמידים לנגיפים – כלומר, צמחים שאותם הנגיפים לא יכולים להדביק – יתפשטו באוכלוסייה. באופן זה הנגיפים משפיעים על האבולוציה של הפונדקאים שלהם.
קאר ועמיתיו סבורים כי הבנת הדרך שבה הנגיף משנה את הרכב החומרים הנדיפים כך שימשכו דבורים תוכל לעזור למצוא דרך למשוך יותר מאביקים לצמחים בריאים ובאופן זה להגדיל את היבול המתקבל מהם.
