צמח, חיפושית וחיידק נפגשים

הנגב הוא אזור צחיח המאופיין במיעוט משקעים ובמיעוט מינרלים זמינים לצומח ולבעלי החיים, ואלו נדרשים לעשות התאמות לסביבה המדברית כדי לשרוד. לאחרונה גילו במעבדתו של ד"ר שמעון רחמילביץ' מהמכונים לחקר המדבר מערכת שבה צמח חד שנתי קיצי בשם מלחית חומה (Salsola inermis), חיפושית חדקונית (Conorhynchus pistor) וחיידק בשם Klebsiella pneumonia מקיימים יחסי גומלין מיוחדים אשר מאפשרת להם לשרוד בסביבה המדברית. הקשר בין מחזור החיים של החדקונית ושל הצמח נחשף בתצפיות שארכו ארבע שנים ונערכו בשדה ובחדר גידול. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה במגזין PLOS one הפתוח לקריאה ברשת.

החדקונית חיה במבנה בוץ שהיא בונה לצד שורשי הצמח, וכך היא מרוויחה הזנה של פחמימות, מפלט מקרינת השמש, מיובש, מטורפים ומטפילים. במחקר נבדק אם הצמח שמארח את החדקונית מפסיד או מרוויח מכך. נראה היה כי החיפושית מעבירה תרכובות חנקן אל הצמח באמצעות הפרשותיה שבתוך מבנה הבוץ. ואכן, הצמחים ששורשיהם אירחו חדקוניות הכילו זרעים כבדים יותר (שלהם סיכוי גדול יותר לנבוט) מאשר שכניהם – משמע, גם הצמח מרוויח.

איך עוברים את הקיץ בשלום?
צילום: שאטרסטוק

נוסף על כך, החוקרים רצו לבדוק כיצד החיפושית הופכת חנקן מהאוויר לחנקן זמין. האוויר שלנו מכיל קרוב ל־80 אחוז חנקן, אבל בצורתו הגזית הוא אינו זמין לצמח, שזקוק לו לבניית חלבונים ומולקולות אורגניות אחרות. הם מצאו חיידקים קושרי חנקן שחיים במערכת העיכול של החדקונית ומאפשרים מעבר של חנקן זמין מהחיפושית אל הצמח.

המחקר ממחיש את תפקידם האקולוגי של צמחים חד שנתיים גם לאחר מותם. במהלך המחקר מצאו החוקרים חיפושיות שחיות מתחת לאדמה, על גבי שורשיו של צמח מת. החוקרים הסיקו מכך כי כאשר חושבים על שמירת טבע, כדאי לשים לב גם לצמחים מתים, שהרי יצורים אחרים ממשיכים להיות תלויים בהם.

עוד חושפים הממצאים מנגנונים לא מוכּרים של קיבוע חנקן. זהו המקרה השלישי בעולם שמתאר קיבוע חנקן בחיידקים החיים בתוך גופו של חרק (לפני כן תוארו חיידקים קושרי חנקן רק בזבובי פירות ובטרמיטים). לגילויים אלה יש השלכות על התנהלות חקלאית, שעושה שימוש מסיבי בדשנים. החוקרים משערים שקיימים מנגנונים טבעיים לא מוכּרים של אספקת חנקן לצמח, ואולי כדאי להפנות יותר מאמצים לאיתור מנגנונים אלה וליצירת התנאים המתאימים לעידודם, כדי לחסוך בדישוּן מלאכותי.