מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
ד"ר נטע דורצ'ין
זואולוגיה
אוניברסיטת תל-אביב
מדעי החיים והרפואה
תקופת המחקר
2013-2017

כיצד נוצרים מינים חדשים של חרקים צמחוניים

חוקרים בוחנים כיצד התמיינות של יתושי עפצים ושל אויביהם הטבעיים מגדילה את המגוון הביולוגי בטבע

נכתב ע''י נטע דורצ'ין, 15 אוק 2018

חרקים צמחוניים ואויביהם הטבעיים (כגון צרעות טפיליות) הם שתיים מהקבוצות העשירות ביותר במינים בטבע. יצירת מינים חדשים (התמיינות – תהליך אבולוציוני שבו מינים קיימים מתפצלים למינים חדשים) בקבוצות אלה תורמת רבות למגוון הביולוגי בטבע. מגוון זה מספק לבני האדם שירותים אקולוגיים כגון חמצן ומים נקיים, האבקת גידולים חקלאיים, בקרת מזיקים, הדברה ביולוגית, בקרת אקלים, ותרופות. בעשרות השנים האחרונות המגוון הביולוגי נמצא במשבר עמוק עקב פעילות האדם ומינים רבים נכחדים אפילו לפני שהתגלו. במחקר הנוכחי חקרנו תהליכי התמיינות ביתוש עפצים (יתוץ) מהמין Dasyneuriola prolifica ושל אויביו הטבעיים – צרעות טפיליות. יתוצים הם חרקים צמחוניים שיוצרים גידולים (עפצים) ברקמות הצמח, שבתוכם הם ניזונים ומתפתחים. היתוץ Dasyneuriola prolifica מתפתח בישראל בעפצים שהוא יוצר בשני מיני צמחים – אוכם שיחני ואוכם מדברי (שגדלים בבקעת ים המלח, מדרונות מדבר יהודה, צפון הנגב ובקעת הירדן). בחממת המחקר שלנו הכנסנו לכלובים צמחי אוכם שיחני ואוכם מדברי שגידלנו מזרעים ויתוצים שגידלנו מעפצים שאספנו בשדה. בחנו על איזה ממיני הצמחים נקבות היתוצים מעדיפות להטיל ביצים – על מין הפונדקאי המקורי שממנו גודלו או על מין הצמח השני. מצאנו כי אוכלוסיית היתוצים שגדלה על האוכם המדברי העדיפה להטיל ביצים עליו – כלומר להמשיך להתרבות על הצמח הפונדקאי המקורי שלה – וצאצאיה התפתחו עליו בהצלחה רבה יותר. בניגוד לכך, לאוכלוסיית היתוצים שגדלה על האוכם השיחני לא הייתה העדפה ברורה להטלה. כלומר, הנקבות שלה הטילו ביצים גם עליו וגם על האוכם המדברי. מכך הסקנו כי אוכם מדברי הוא הצמח הפונדקאי המקורי של היתוצים, שאליו היו קשורים לפני שהתמיינו לשתי אוכלוסיות על שני מיני הצמחים. כלומר הכשירות (Fitness) של היתוצים על אוכם מדברי הייתה גבוהה יותר מזו של היתוצים על אוכם שיחני. ניתן לצפות שההתאמה לפונדקאי המקורי תהיה רבה יותר מהתאמה לפונדקאי חדש (שהיתוצים עברו אליו רק לאחרונה) – מכיוון שהיה להם הרבה יותר זמן לפתח אותה. כך, הם מעדיפים לבחור בו ומצליחים עליו יותר. זוהי דוגמה לתהליך שבו מין קיים מתפצל לשני מינים נפרדים בגלל העדפות לצמחים פונדקאים שונים. לא ידוע מדוע חרקים מסוימים מחליטים לעבור לצמח פונדקאי אחר, אך אחת הסיבות לכך עשויה להיות בריחה מאויביהם הטבעיים, שאינם יודעים למצוא אותם על צמח פונדקאי חדש. בהקשר זה, בחנו את שיעור התקיפה של היתוצים על ידי צרעות טפיליות (חרקים שמטילים ביצים לתוך העפצים, והזחלים שבוקעים מהן ניזונים מהיתוצים והורגים אותם). דגמנו עפצים משני הצמחים בטבע, השווינו את רמת התקיפה בהם, ומצאנו כי היא היתה נמוכה יותר על אוכם שיחני מאשר על אוכם מדברי. זאת בהתאם להנחה שלפיה צמח פונדקאי שהחרקים עברו אליו רק לאחרונה יקשה על אויביהם למצוא אותם. אנו מסיקים מכך כי אחד הגורמים להתבססות של אוכלוסייה על פונדקאי חדש היא בריחה מאויבים, ותהליך זה ממשיך ומעודד את ההתפצלות למינים חדשים ותורם להגדלת המגוון הביולוגי. בהמשך לכך, בחנו את ההשערה שלפיה הצרעות הטפיליות מתמיינות גם הן לשתי אוכלוסיות בעקבות ההתמיינות שחלה אצל היתוצים שהן תוקפות. בניסויים מבוקרים שבהם הצענו לצרעות עפצים על שני מיני הצמחים, מצאנו כי אכן גם הן נמצאות בתחילת תהליך התמיינות לשתי אוכלוסיות על צמחים אלה. כלומר, ראינו כי ההתמיינות של היתוצים למינים חדשים גורמת גם להתמיינות של הצרעות. משמע: מגוון ביולוגי מוליד עוד מגוון ביולוגי. ולסיכום, במחקר זה גילינו התמיינות חרקים שתלויה בצמחים פונדקאים, אשר מגדילה את מגוון המינים וכך תורמת למערכת האקולוגית.

פורסם בתאריך - 31-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

תמונות המחקר

מילות מפתח

חרקים
התמיינות
צמח פונדקאי
אויבים טבעיים
מגוון ביולוגי
עפצים
פורסם בתאריך - 31-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום