ריריות אלטרואיסטיות,
חקלאיות ורמאיות

זו חיה? זה צמח? זו פטרייה? לא! זו רִירִית (Slime mould). היצור בעל השם הלא מושך בעליל הזה תואר לראשונה באמצע המאה ה-19 ומיד יצר בעיות לחוקרים, שלא ידעו איך לסווג אותו. יש לו גופי פרי כמו של צמח או פטרייה, וחלק מהסוגים אף מתפשטים בדומה לפטריה - בעוד אחרים זוחלים כמו חיה.

בשנות ה-60 של המאה הקודמת הוחלט שהיצור הזה הוא פטרייה מוזרה ביותר. אולם במהרה התברר שהוא אינו קרוב מבחינה אבולוציונית לפטריות, וגם לא לצמחים או לבעלי חיים, אלא שהוא חלק מהקבוצה אמבוזואה (Amoebozoa): יצורים חד-תאיים בעלי גרעין, כגון... אָמֶבּוֹת.

מאחר שבעבר טעו לחשוב שהיצור קרוב לפטריות, הוא כונה פטרירית. כיום הוא איבד את הפ"א והטי"ת וקרוי רירית, אם כי שמו הרשמי בעברית הוא רִירָנִית.

שלוש קבוצות

קיימות שלוש קבוצות של ריריות אמיתיות (Eumycetozoa). הראשונה היא של ריריות קטנות שכמעט ולא נחקרו, ושמה הקליט הוא Protosporangiida.

הקבוצה השנייה היא כנראה המפורסמת מבין הריריות, מאחר שגופי הפרי הזעירים שריריות אלה יוצרות יפהפיים, ואהובים על צלמי מאקרו. אתם יכולים להתרשם מהם באתר של צלם המאקרו בארי ווב (Webb) ובעמוד אינסטגרם שלו, וכן בקבוצת פייסבוק הישראלית עם השם המיושן "פטריריות בישראל".

גופי הפרי הזעירים שריריות אלה יוצרות יפהפיים, ואהובים על צלמי מאקרו. גופי פרי עגולים ואדומים | iNaturalist, (c) Alexis

הריריות בקבוצה זו הן "ריריות פּלסמוֹדיוֹת", שמתחילות את חייהן כיצורים חד־תאיים מיקרוסקופיים דמויי אמבה. כאשר שני תאים כאלה נפגשים הם יכולים, אם הם מתאימים, להתמזג ולהתפתח לתא אחד גדול בעל גרעינים רבים, ובו מבנים תוך-תאיים המאפשרים העברת מזון יעילה לאורך התא.

שטחו של התא, שנראה כמו רשת עורקים ריריים, יכול להגיע למטר רבוע ואף יותר, והוא ניזון מחיידקים, מעובשים ופטריות אחרות, מאמבות וחד-תאים נוספים ומרקב. מחקרים הראו שהתא הזה מסוגל ללמוד, לקבל החלטות ולזכור, וכל זאת ללא מוח או מערכת עצבים – עוד סיבה שבזכותה ריריות פלסמודיות מפורסמות.

ריריות אלה חיות באזורים מוצלים ולחים על גבי צמחייה מרקיבה ונמנעות מאור ברוב שלבי חייהן, אך תחת התנאים המתאימים, למשל מחסור במזון, הן פתאום נמשכות אל האור: התא הענק זוחל למקום מואר וחשוף, מצמיח גופי פרי קטנטנים ולעתים יפים, ומסיים את חייו.

גופי הפרי מכילים נבגים, שמהם יתפתחו ריריות חדשות. כשגופי הפרי מתייבשים הנבגים מופצים ברוח, או על ידי פרוקי רגליים כגון טחביות.

הקבוצה השלישית היא של "ריריות תאיות", הקרויות גם "אמבות חברתיות". בהמשך הכתבה נעסוק בעיקר בה, וספציפית ברירית התאית מהמין Dictyostelium discoideum, או "דיקטי" בפי חברים.

הקבוצה השלישית היא של "ריריות תאיות", הקרויות גם "אמבות חברתיות". גופי פרי של הרירית התאית Dictyostelium discoideum | ויקיפדיה, Tyler Larsen

רירית שחוברה לה יחדיו

ריריות תאיות מעבירות את רוב חייהן כיצורים חד-תאיים דמויי אמבה, שחיים באדמת היער, או על מרבדי העלים שמכסים את קרקעיתו. הריריות רודפות וצדות חיידקים להנאתן, ומתרבות בחלוקה, עד שפורץ רעב בעקבות פיצוץ אוכלוסין או ציד יתר של הטרף שלהן.

כשאחת מהן חשה במצוקה כזו היא מפרישה בפעימות אות כימי, cAMP, לסביבתה. דיקטי שכנות קולטות את האות הפועם, נעות לעברו, ומתחילות לשלוח אותות בעצמן, כך שעוד ועוד תאים נוהרים לאותו מקום. התאים המתקבצים נתקלים אלה באלה, וכשתא נושק לתא הם מתחברים זה לזה באמצעות מולקולות מיוחדות שהופיעו על חלקם החיצוני, ויוצרים תלכיד רב-תאי.

התלכיד גדל לגובה ויוצר "אצבע" שגודלה כמה מילימטרים, ושמורכבת מעשרות אלפים עד מאות אלפים של תאים. במרבית המקרים ה"אצבע" צונחת על צידה והופכת למעין תולעת רב-תאית, שזוחלת כשהיא מותירה בעקבותיה שובל רירי ומכונה "חשופית" (Slug, אין קשר לחשופיות אמיתיות).

כאחוז מהתאים ב"חשופית" הזו הופכים לתאי זקיף, תאים שמגנים על החשופית מרעלנים, מחומרים מזיקים אחרים ומחיידקים גורמי מחלות. תאי הזקיף נודדים בגופה של החשופית, אם הם פוגשים חיידקים הם משליכים לעברם מעין מלכודות – מבנים דמויי רשת מ-DNA – שמשמידות אותם. הזקיפים גם בולעים חיידקים וגורמים מזיקים אחרים, נושרים איתם מהחשופית ונותרים בשובל שלה. באופן זה הם מותירים אותה בריאה ונטולת זיהומים, בעוד תאי זקיף חדשים תופסים את מקומם. כלומר, הם משמשים מעין מערכת חיסון, כליות וכבד של החשופית.

תלכיד התאים הופך למעין תולעת רב-תאית, שזוחלת כשהיא מותירה בעקבותיה שובל רירי ומכונה "חשופית". כמה "חשופיות" זוחלות על קרקע רטובה | ויקיפדיה, Tyler J Larsen

החשופית זוחלת לעבר אור וחום – וגם לעבר פני הקרקע אם יש צורך בכך – במשך כמה שעות, עד שלבסוף היא מוצאת מקום טוב, שבו סביר שפרוקי רגליים יתקלו בצורה הסופית שלה: גוף פרי.

אז החשופית עוצרת במקום, ונדחקת לצורה שמזכירה סומבררו או קונדום מגולגל, עם חלק תחתון שטוח ובליטה קטנה במרכז. הבליטה הזו מתארכת לגבעול בגובה של כ-4-1 מילימטרים, שבנוי מתאים מתים ותאית (צלולוזה). כ-20 אחוז מתאי דיקטי מקריבים את עצמם בפעולה אלטרואיסטית לבניית הגבעול.

יתר התאים, שלא התאבדו למען הכלל, עולים במעלה הגבעול והופכים בחלקו העליון לצבר של נבגים, הנתונים בתוך טיפות נוזל. כשפרוק רגליים כלשהו, או יצור קטן אחר, עובר בסביבה, הנבגים נדבקים אליו וכך מופצים למרחקים. כשתנאי הסביבה באזור אליו הגיעו הנבגים הופכים למיטביים – חמים ולחים – ואם יש שם טרף זמין, הם בוקעים ומתחילים שוב את חייהם כדיקטי חד-תאיים עצמאיים.

סרטון שמראה את התהליך:

יודעת חקלאית פיקחת

כשליש מאוכלוסיות הדיקטי עוסקות בחקלאות פרימיטיבית. במקום לקוות שהנבגים שלהן יגיעו למקום עם טרף זמין, הן אורזות בתוך צבר הנבגים חיידקים לשימוש עתידי. כשהנבגים מתפזרים החיידקים מתפזרים איתם וגדלים במקום החדש, עד שיש די חיידקים שישמשו לדיקטי כמזון.

דיקטי לא חקלאיות טורפות כמעט את כל החיידקים באזור לפני שהן הופכות לחברתיות, ומתלכדות ליצור רב-תאי. לעומתן החקלאיות מפסיקות לאכול מוקדם, אוספות חיידקי מאכל מהסביבה, נושאות אותם בתוך ה"חשופית", ומעבירות אותם לבסוף לצבר הנבגים.

מאחר שהחקלאיות אוכלות פחות הן משלמות על כך מחיר, ויוצרות פחות נבגים מאשר דיקטי לא חקלאיות. אולם לאותם נבגים יש יתרון על פני הנבגים הרבים יותר של הלא חקלאיות, במקרה שהם מגיעים לאזור דל במזון - הם מביאים איתם מזון "מהבית".

מה קובע אם אוכלוסיה של דיקטי תהיה חקלאית או לא חקלאית? נראה שהגורם המכריע הוא נוכחות של חיידק שהריריות לא מסוגלות לעכל. החיידק, מהסוג Paraburkholderia, מדביק אותן ומלווה אותן במהלך חייהן החד-תאיים והרב-תאיים. כל עוד הן מודבקות בו הן מסוגלות לשאת חיידקי מזון.

חשופיות מודבקות, ולכן חקלאיות, זוחלות למרחקים קצרים יותר מחשופיות לא-חקלאיות, וגם מייצרות פחות תאי זקיף מהן. אך החיידק יותר ממפצה על כך: הוא מגן בעצמו על דיקטי מפני רעלנים, שומר בדרך כלשהי על רמת הגנתן מפני גורמי מחלות, וגם עוזר להן לפגוע במתחרים שלהן ולרמות.

הדיקטי החקלאיות מפסיקות לאכול מוקדם, אוספות חיידקי מאכל מהסביבה, נושאות אותם בתוך ה"חשופית", ומעבירות אותם לבסוף לצבר הנבגים. גופי פרי של דיקטי | ויקיפדיה, Tyler Larsen

כמה מכם עלולים למות, אבל זהו קורבן שאני מוכן להקריב

ביצורים רב-תאיים רגילים, כמונו למשל, המוצא של כל תאי הגוף והמין הוא בתא יחיד, הביצית המופרית, והם חולקים את אותו מטען גנטי. רק במקרים נדירים נוצרות כימרות, יצורים שבהם יש תאים שמקורם שונה, למשל מהאם או מאח תאום, ולכן מטענם הגנטי שונה מזה של רוב התאים.

גם כאשר דיקטי נוהרים להקים יצור רב-תאי חדש, יכול להיות שכל התאים התורמים יהיו מאותו שבט, כלומר זהים גנטית. אם כי אין זה נדיר שתיווצר כימרה מערבוב של שבטים שונים.

במקרה בו החשופית מורכבת מתאים זהים גנטית, קל יחסית להבין מדוע, בעת יצירת גוף פרי, 20 אחוז מהתאים מקריבים את עצמם כדי לאפשר לאחיהם להתרבות: המטען הגנטי שלהם יעבור הלאה בכל מקרה. אפילו כאשר החשופית מורכבת משבטים שונים משתלם לשתף פעולה, הרי אם כל האוכלוסיות יתרמו באופן שווה ליצירת גוף הפרי, כל אחת מהן תצטרך להקריב פחות תאים להקמת גבעול ארוך.

למרות זאת כשקרבת המשפחה בין אוכלוסיות דיקטי השונות לא גדולה, יהיו כאלה שינסו לרמות – לתרום פחות תאים לבניית הגבעול המת, כך שהרמאים ייצרו את רוב הנבגים, ויהיה אלו הגנים שלהם שיעברו לדור הבא. רמאים כאלה יתנהגו כרגיל כשהם יוצרים גוף פרי עם בני השבט שלהם, ויצמיחו גבעול, אבל יקצו כמות קטנה יותר של תאים לגבעול כשיש באזור דיקטי זרים שאפשר לנצל. אחרי הכל למה להסתכן ולמות כשאפשר להתרבות בבטחה?

לעתים יהיו דיקטי שינסו לרמות – לתרום פחות תאים לבניית הגבעול המת, כך שהרמאים ייצרו את רוב הנבגים. בתמונה למעלה: שתי אוכלוסיות "הוגנות" תורמות באופן שווה לגבעול ולנבגים. למטה: האוכלוסייה האדומה מרמה, ויוצרת את רוב הנבגים | ויקיפדיה, Tyler Larsen

באוכלוסיות מעורבבות של דיקטי חקלאיות ולא-חקלאיות, החקלאיות מרמות בעזרת החיידקים שלהן, שמשמשים נשק נגד הלא-חקלאיות. החיידקים מפרישים חומרים שפוגעים בריריות הלא-חקלאיות, וגורמים לכך שנבגים יווצרו בעיקר מריריות שמודבקות בהם.

על אף היתרונות שיש לרמאים, לא מוכרות בטבע דיקטי שהן טפילות חברתיות, כלומר רמאיות מוחלטות שלא מסוגלות לבנות גבעול לבדן, ולכן חייבות לנצל דיקטי אחרות כדי להצמיח גוף פרי. מחוץ למעבדה טפילים אלה צפויים להיכחד במהרה: לאחר הפצת הנבגים שלהם הם לרוב יגיעו לאזור שבו אין ריריות אחרות שאפשר לנצל, כך שהן לא יוכלו להתרבות. אפילו כשהן כן מוצאות קורבנות לנצל הגבעולים של גופי הפרי הנוצרים קצרים מהרגיל, ופוגעים ביכולת הפצת הנבגים.

ממתינות לבד בחושך

כמו בכל חברה ניתן למצוא אצל הריריות התאיות לא רק משתפות פעולה ורמאיות, אלא גם דיקטי לא חברתיות.

חלק קטן מהריריות מתעלמות מהאות ששולחות שכנותיהן ונותרות עצמאיות ובודדות. ככל הנראה יש למתבודדות אלה תפקיד חשוב. אם חברותיהן שהפכו ליצור רב תאי לא שורדות את התהליך – בגלל טפיל חברתי שפגע ביכולת להצמיח גוף פרי ולהתפשט, או בגלל מחלה – הריריות המתבודדות יכולות להצמיח אוכלוסייה חדשה ולנסות שוב.

אם לא יגוועו ברעב.

הכתבה פורסמה לראשונה בבלוג "תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות".