כיצד נוצרים מינים חדשים? שאלה זו
נמצאת בבסיס המחקר האבולוציוני. מקובל לשער, שהפרדה גיאוגרפית בין אוכלוסיות מונעת
הגירה ביניהן, ומאפשרת צבירה של הבדלים גנטיים בין האוכלוסיות עד כדי פיצול למינים חדשים. על פי השערה זו, צפויה אחידות
גנטית רבה יותר בתוך אוכלוסיות מאשר ביניהן, והבדלים גדולים יותר בין אוכלוסיות
רחוקות גיאוגרפית בהשוואה לאוכלוסיות סמוכות זו לזו. מחקר בחוג לביולוגיה וסביבה, שבחן את התחזית הזו לגבי פרחי חלמונית, הגיע לתוצאות מפתיעות.
חלמונית גדולה היא צמח בצל ממשפחת הנרקיסיים, בעל תפוצה רחבה
במזרח הים התיכון ועד לאיראן. בארץ היא גדלה,
בצורה מקוטעת, מהחרמון עד הר הנגב הגבוה וחודרת גם לחבל הים-תיכוני.
ניתן למצוא אותה באזורי הרים: בחרמון, בדרום הגולן, בגליל העליון, בהר מירון, בשומרון,
בהרי יהודה ובנגב. בכל אזור הצמח גדל
על גבי מסלע שונה: טרה
רוסה ביהודה, סלעי קירטון ושכבות גיר קשה בגולן, וקירטון וצור בגליל העליון
המזרחי. בכל סביבה מראה הצמח נאמנות רבה למסלע עליו הוא גדל, כלומר מופיע רק על סלעים מסויימים ולא על אחרים. החלמונית מהווה לכן
מקרה מבחן מעניין לקשר שבין מרחק גיאוגרפי להבדלים גנטיים בין אוכלוסיות.
פריחת החלמוניות בחזקה, רמת הגולן, אוקטובר 2013. צילומים: רחל בן-שלמה
נעמה
פלינט, סטודנטית בחוג לביולוגיה וסביבה באורנים, בחנה את המגוון הגנטי בתוך ובין
אוכלוסיות של חלמוניות, במחקר שביצעה בהנחייתה של ד"ר רחל בן-שלמה. המחקר בדק
האם קיטוע אוכלוסיות החלמונית הגדולה לאורך הארץ והנאמנות למסלע הובילו
להבדלים גנטיים בין האוכלוסיות, והאם קיים קשר בין הייחוד הסביבתי של ישראל
(אקלים, קרקע, וכו') לבין הדגם הגנטי של אוכלוסיות נפרדות. כלומר, האם קיימת זרימת
גנים בין האוכלוסיות השונות או לחליפין האם כל אוכלוסיה מתרבה בעיקר בתוך עצמה. השערת
המחקר היתה כי הקיטוע גורם להפרעה בזרימת הגנים בין האוכלוסיות, וכתוצאה מכך להבדלים
ביניהן אשר יובילו ליצירת שתי תת-אוכלוסיות (צפונית ודרומית) לפחות.
נעמה
דגמה שש אוכלוסיות המייצגות את תחום התפוצה של החלמונית הגדולה בארץ,
וקיבלה גם דגימות מאוכלוסיה רחוקה יחסית מאזור הר נמרוט שבתורכיה. היא בחנה את המרחק
הגנטי (Genetic distance)
בין האוכלוסיות ואת השונות הגנטית בתוך האוכלוסיות בשיטת טביעת האצבע הגנטית AFLP
Amplified Fragment Length Polymorphism)). בבדיקה
נבדקו 341 אתרים שונים בגנום, מתוכם כ- 62% הראו הבדלים בין פרטים. רמת השונות
הגנטית באוכלוסיית הר תבור הייתה הנמוכה
ביותר, ובאוכלוסיית מבוא חמה הגבוהה ביותר.
בניגוד
להשערת המחקר, מצאו החוקרות כי התפוצה המקוטעת לא השפיעה על המבנה הגנטי של
אוכלוסיות החלמונית הגדולה. כל ההבדלים הגנטיים בין צמחים היו בתוך האוכלוסיות,
ולא היו שום דגמים גנטיים שאפשרו הבחנה בין האוכלוסיות שנבדקו. אוכלוסיות מאוד רחוקות גיאוגרפית אחת מהשנייה (תורכיה-
מבוא חמה) הראו דמיון גנטי גבוה, שהיה זהה לדמיון בין אוכלוסיות הנמצאות קרוב זו
לזו (ירוחם- להבים). נראה,
אם כך, שקיימת זרימת גנים בין האוכלוסיות שנבדקו, ושהאוכלוסיות אינן נפרדות
זו מזו כלל. זרימת גנים יכולה להתרחש הן בשלב ההאבקה והן בשלב הפצת הזרעים. מאביקי
החלמונית הגדולה הם זבובי רחף ודבורי דבש. מרחקי התעופה של הדבורים
והזבובים אינם עולים על קילומטרים בודדים ולכן אי אפשר לתלות לחלוטין את זרימת
הגנים בין האוכלוסיות בתנועת המאביקים. הפצת הזרעים יכולה להיעשות על ידי נמלים, אבל עדיין אין מחקרים שבדקו את
יעילות ההפצה שלהן למרחקים ארוכים.
דרוש
מחקר נוסף כדי להבין איך לשמר את השונות הגנטית של מין נדיר זה. בינתיים, כדאי לצאת לטייל וליהנות מהפריחה המרהיבה של החלמוניות, שנמצאת כעת בעיצומה.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה