אבולוציה  היא תהליך השינוי הגנטי באוכלוסיה לאורך דורות. זהו תהליך ארוך ואיטי שמאפשר ליצורים להסתגל לתנאי הסביבה המשתנים. לאחרונה הציעו יוג'ין רוזנברג ועמיתיו שמיקרואורגניזמים שחיים בתוכנו (ובתוך כל היצורים הרב-תאיים) מאפשרים לנו הסתגלות מהירה יותר לסביבה.

יצורים רב-תאיים מכילים בגופם לא רק תאים ומטען גנטי של עצמם, אלא גם תאים של מיקרואורגניזמים כגון חיידקים. למעשה, מספר התאים של מיקרואורגניזמים בגופם של יצורים רב-תאיים גדול יותר מזה העצמי. במעיים של האדם, למשל, יש כ-100 מליון גנים חיידקיים ורק 20,500 גנים אנושיים.

חיידקים  ממלאים מגוון של תפקידים חשובים בגופם של יצורים רב-תאיים. הם אחראים למשל על פירוק של המזון ועל הגנה מפני מיקרואורגניזמים מזיקים.  אפשר ללמוד על תפקידם של מיקרואורגניזמים באבולוציה של יצורים רב-תאיים בבחינתם של חיידקי המעיים באדם. המעיים מכילים מגוון עצום של חיידקים שמתמחים בפירוק של חומרי מזון שאנחנו עצמנו לא מסוגלים לפרק ביעילות. שכיחותם של החיידקים השונים במעיים משתנה בהתאם למזון שאנחנו צורכים: חיידקים שמסוגלים לפרק את מקור המזון שאנחנו צורכים, מתרבים וגדלים יותר מחיידקים אחרים. השינוי המהיר ביותר שמאפשר לנו לעכל מקור מזון חדש הוא עלייה בשכיחותם של חיידקים שכבר נמצאים במעיים בשכיחות נמוכה. דרך נוספת להשגת היכולת של עיכול מזון חדש היא ברכישה של חיידקים מהסביבה – דרך המזון עצמו למשל. שני השינויים הללו יכולים להתרחש תוך ימים ספורים, לעומת זאת, שינוי גנטי שיאפשר לגופנו לפרק בעצמו מקור מזון חדש, יימשך כמה דורות (מאות שנים) ואף יותר.

שינוי בריכוזם של מיקרואורגניזמים ורכישה של מיקרואורגניזמים חדשים מהסביבה הם שני מנגנונים שמאפשרים ליצורים רב-תאיים להסתגל לתנאי הסביבה במהירות, עד שכוחות האבולוציה יביאו להתפתחות התאמות בגוף הרב-תאי עצמו. התיאוריה שלפיה היחידה שנבררת במהלך האבולוציה היא היצור החי כולל המיקרואורגניזמים שמקיימים עמו יחסי גומלין, נקראת The hologenome theory of evolution.

המיקרוביום האנושי. איור: קמפוס טבע באוניברסיטת תל אביב

איור: קמפוס טבע באוניברסיטת תל אביב

המשך קריאה

כמות התאים של המיקרואורגניזמים בגופנו (כמאה טריליון תאים) גבוהה פי עשרה מכמות התאים אנושיים. אוסף המיקרואורגניזמים שחיים בגוף האדם נקרא מיקרוביום אנושי (Human microbiome). 

כל בעלי החיים והצמחים מקיימים יחסי גומלין עם מיקרואורגניזמים. רוב יחסי הגומלין הם הדדיים, ושני הצדדים מרוויחים מהם. יחסי גומלין כאלו נקראים סימביוזה.

האבולוציה מתארת את תהליך השינוי וההתפתחות של החיים על פני כדור הארץ. יכולת ההבנה שלנו את התהליך משתנה ומתפתחת בהתאם לגיל, בהתאם להתפתחות הקוגניטיבית ולידע שצברנו.


מקורות ומידע נוסף

  • Eugene Rosenberg, Gil Sharon, Ilil Atad and Ilana Zilber-Rosenberg (2010) The evolution of animals and plants via symbiosis with microorganisms. Environmental Microbiology reports 2(4): 500-506.
  • Ilana Zilber‐Rosenberg and Eugene Rosenberg (2008) Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution. FEMS microbiology reviews, 32(5), 723-735.

מאגר הידע