דנ"א חיידקי בן מיליון שנה: מה גילו בשן של ממותה?

מחקר שפורסם החודש ב-Cell דיווח על השגת דנ"א חיידקי חלקי שהשתמר בשן של ממותת הערבות בת 1.1 מיליון שנה. המחקר זיהה שש קבוצות עיקריות של מיקרובים, כולל קרובי משפחה של סטרפטוקוקוס, אקטימובסילוס, פסטורלה, ואריסיפלוטריקס, שחלקם קרובים לפתוגנים המשפיעים על פילים מודרניים.

הצוות הבינלאומי ניתח דנ"א מ-483 דגימות של ממותות, 440 מהן רוצפו לראשונה, והשתמש בגנומיקה ובביואינפורמטיקה כדי להפריד בין מיקרובים שחיו בתוך או על בעלי החיים לבין אלה שחדרו לאחר המוות. בסך הכול זיהו החוקרים 310 מיקרובים אותנטיים הקשורים לרקמות של ממותות.

"העבודה הזו פותחת פרק חדש בהבנת הביולוגיה של מינים שנכחדו. לא רק שנוכל לחקור את הגנומים של הממותות עצמן, אלא שכעת נוכל להתחיל לחקור את קהילות המיקרובים שחיו בתוכן", אמר לאב דאלן, פרופסור לגנומיקה אבולוציונית במרכז לפלאוגנטיקה באוניברסיטת שטוקהולם.

הדגימה העתיקה ביותר הניבה חלקים גדולים מהגנום של חיידק האריסיפלוטריקס. "דמיינו שאתם מחזיקים שן של ממותה בת מיליון שנה ויודעים שהיא עדיין נושאת עקבות של המיקרובים העתיקים שחיו עם הממותה ובתוכה", אמר בנג'מין גינט, פלאומיקרוביולוג במרכז לפלאוגנטיקה. רבים מהשרידים הקדומים ביותר הגיעו מאיזור נהר אדיצ'ה שברוסיה הארקטית, שם קפאון-עד שימר שאריות אורגניות של ממותות.

שושלת חיידקית אחת הקשורה לחיידק הפסטורלה זוהתה כקרובה לזנים שגרמו להתפרצויות מחלה קטלניות אצל פילים אפריקנים, מה שמרמז שממותות עשויות היו להיות פגיעות לזיהומים דומים. חיידק האריסיפלוטריקס יכול לחדור לזרם הדם ולגרום לזיהומים כגון דלקת זיהומית של קרום הלב.

"התוצאות פותחות את האפשרות לנתח ולהבין את הקשר של מינים שנכחדו עם מיקרובים ופתוגנים שעשויים היו להשפיע הן על האבולוציה שלהם והן על תהליך ההכחדה", אמר דוויד דיאס דל מולינו, חוקר במרכז לפלאוגנטיקה.

הצוות סקר דגימות בעיקר משיניים טוחנות, חטים ועצמות. "האתגר העיקרי שעמד בפנינו היה להבחין בין המיקרובים שאכן חיו בממותות לבין אלה שהתיישבו בשאריותיהן במשך אלפי שנים בקרקע", אמר גינט.

"הממצאים שלנו מראים ששרידים עתיקים יכולים לשמר תובנות ביולוגיות הרבה מעבר לגנום של המארח. וזה יכול לתת לנו נקודות מבט חדשות על האופן שבו מיקרובים השפיעו על הסתגלות, מחלות והכחדה במערכות אקולוגיות של תקופת הפלייסטוקן", אמר טום ואן דר ואלק, מחבר בכיר וחוקר במרכז לפלאוגנטיקה.

המחקר הקיף דגימות מלפני יותר ממיליון שנה ועד ממותות צמריות שנכחדו באי וראנגל לפני כ-4,000 שנה, מה שמעיד שחלק משושלות המיקרובים התקיימו לצד ממותות לאורך טווחי זמן ואזורים גאוגרפיים עצומים.