מדהים: כך אירעה "מכת דם" המודרנית

באביב 2020, מי שהתמזל מזלם להיות בחופי דרום קליפורניה חזו בתופעה שהותירה גם את המדענים וגם את הציבור בהלם: ‘גאות אדומה’ האירה את המים בתצוגות מדהימות של אור אדמדם. אך מאחורי המחזה המדהים, והמעט מטריד, מסתתר סיפור ביולוגי מורכב. נעזרנו ב-ChatGPT כדי להסביר מה גרם למה שמכונה לעתים בתקשורת “מכת דם” המודרנית:

התופעה עוצרת הנשימה נגרמה מהתפשטות של Lingulodinium polyedra, סוג של פלנקטון (יצורים ימיים זעירים) הידוע ביכולתו לפלוט זוהר בצבע כחול-ניאון. בשעות היום, הוא גורם למים להיראות אדומים-חומים, כאילו שפשטה בהם חלודה, ובלילה, כל תנועה במים גורמת לו לפלוט אור כחול, כך שנראה כאילו הגלים והדולפינים השוחים במים מוקפים ברקים מימיים.

עם זאת, הגאות האדומה גרמה גם לרעלים ולצניחה ברמת החמצן, שהיוו איום על החיים הימיים ואף הובילו למוות המוני של דגים ולהשלכות אקולוגיות קשות.

מחקר חלוצי בראשות חוקרים ממכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ובית הספר להנדסה ג'ייקובס חשף את הסוד מאחורי הצפיפות יוצאת הדופן של מין הפלנקטון הזה במהלך אירוע הגאות האדומה. הגילוי נעוץ ביכולות השחייה האנכיות של דינופלגלטים, קבוצה שאליה שייך לינגולודיניום פוליאדרה. תכונה ייחודית זו סיפקה להם יתרון תחרותי על פני מיני פיטופלנקטון אחרים, ולהתרבות מאסיבית.

האוקיינוגרף דרו לוקאס, מחבר בכיר של המחקר, אמר כי "הרעיון ששחייה אנכית מעניקה יתרון תחרותי לדינופלגלטים חוזר למעשה יותר מחצי מאה אחורה, אבל רק עכשיו יש לנו את הטכנולוגיה להוכיח זאת באופן סופי".

הנדידה האנכית של דינופלגלטים, התנהגות הכרוכה בשחייה כלפי מעלה במהלך היום לצורך פוטוסינתזה וכלפי מטה בלילה כדי לגשת לחומרים מזינים, נחקרה בקפידה במהלך אירוע הגאות האדום ב-2020. החוקרים פרסו מכשור מתקדם כדי לאסוף כמות נתונים חסרת תקדים, המאששת את תקפותה של השערה שהוצגה לראשונה על ידי ריצ'רד "דיק" אפלי מ-Scripps Oceanography לפני יותר מחמישים שנה.

האורגניזמים המיקרוסקופיים הללו, מצוידים באברים חיצוניים דמויי שוט הנקראים פלגלה, הפגינו ניידות יוצאת דופן. מהירות השחייה שלהם, בערך 10 אורכי גוף בשנייה במשך כמעט 24 שעות, אפשרה להם לצלול לעומקים קרים כדי לחלץ חומרים מזינים. תכונה ייחודית זו, שזכתה לכינוי "שחייה מתפרצת מהירה", מילאה תפקיד מרכזי בהתפשטות העזה של הגאות האדומה.

המחקר גם רתם טכנולוגיות חדשות, כמו מערכת ניתוח פרופיל אוטונומית ומיקרוסקופ רובוטי. מכשירים אלה חשפו את המסע הלילי של הפלנקטון אל המעמקים, שם ספגו חומרים מזינים לפני שעלו מחדש כדי להתחמם באור השמש.

המחקר החשוב הזה מאשש את ההשערה שאפלי ועמיתיו הניחו לפני עשרות שנים, ומשרטט קשר ישיר בין נדידת דינופלגלטים לבין פריחת אצות מזיקה. המחקר מדגיש את יחסי הגומלין המורכבים של תנאים סביבתיים, התנהגויות ביולוגיות והשלכות אקולוגיות, ומציע הבנה ברורה יותר של האופן שבו פריחות אלו מתרחשות וכיצד הן משפיעות על מערכות אקולוגיות ימיות.