מסתבר שלחסל חיידקים עולה לנו ביוקר [מדע פופולארי]

אנחנו חיים בפחד מפני מיקרובים שממלאים את בתינו ואת בנייני המגורים שלנו, אבל הבריאות שלנו עשויה להיות תלויה בשימור חייהם

תרופות שתוכננו להשמיד מיקרובים יצרו במקום זאת חיידקי על כמו ה-Staphuloccus aureus העמיד למתיצילין, שנמצא בבתי חולים. תמונה: מדע פופולארי

תרופות שתוכננו להשמיד מיקרובים יצרו במקום זאת חיידקי על כמו ה-Staphuloccus aureus העמיד למתיצילין, שנמצא בבתי חולים. תמונה: מדע פופולארי

הכתבה פורסמה לראשונה במגזין Popular Science ישראל בגיליון 256 שראה אור באוגוסט 2015 ונכתבה במקור על ידי רינקו פאטל.

מישהו אמר לי פעם שגמל שלמה בביתי מביא מזל ומבטיח בריאות טובה. באשר לזה שיושב על השיש במטבח שלי באוקלנד, קליפורניה, מה אני יכולה לומר, ג’ונתן אייזן בהחלט אוהב אותו. “זה מגניב”, אומר המיקרוביולוג מאוניברסיטת קליפורניה בדיוויס, ומרים מהשיש הקר את צעצוע האלומיניום הזעיר – בעל העיניים הענקיות והרגליים הקדמיות העדינות דמויות הטפרים. הוא מניח אותו חזרה רק כשמשהו קטן עוד יותר, זבוב בית, מזמזם מעליו. “תראי”, הוא אומר בהערכה, כשראשו מוטה כלפי התקרה שלי, “יש לך דרוסופיליה”.

אייזן, בחור גבוה בשנות ה-40 לחייו, עם זקן של איש הרים, הגיע לביתי לבוש טי-שירט עם כתובת באותיות ורודות גדולות ונוצצות: “שאלו אותי על השתלות צואה”. הוא מאמין בכך שבריאות האדם תלויה בחיידקים – אותם מיקרובים המאכלסים את המעיים שלנו והסביבה שבה אנו חיים, עובדים ומשחקים. אייזן מסביר שבכל פעם שאני פותחת את הדלת, גל של אוויר, שנע דרך צמרות העצים שבאזור, נושא מיקרובים אל תוך ביתי – כמו שעושות גם חבילות דואר מאמזון, חיות מחמד ונעליים מלאות בוץ.

הוא מהרהר על עצי האלון שלי כשהחימום נדלק. התלמים שעל מצחו נעשים עמוקים יותר. אוויר חם ויבש שעובר בבית אטום הורג חיידקים, הוא אומר לי. למעשה, כל הבית שלי גורם לו אי נוחות גדולה. בבית, שעבר עיצוב מחדש בקיץ שעבר, על פי התקנים הנהוגים כיום, יש רצפות וקירות אנטי-מיקרוביאליים. אייזן משווה זאת לשימוש יתר באנטיביוטיקה: אם תשמידו את האיזון הטבעי של החיידקים הטובים, אתם עלולים לא לאהוב את אלה ששורדים.

ממצאי מחקרים שהולכים ומצטברים מראים את החשיבות של המיקרובים החיים בתוכנו, ומדענים מקטלגים אט אט את המינים החיים בחוץ, בטבע. אבל מעט מאוד ידוע על אודות המערכת האקולוגית המיקרוביאלית המקיפה אותנו בתוך מבנים סגורים, שם אנחנו מבלים כ-90 אחוז מזמננו. לאחרונה החלה קבוצה של מדענים הקשורים זה לזה באופן רופף באמצעות רשת ה-Microbiology of the Built Environment (המיקרוביולוגיה של הסביבה הבנויה) שאייזן הקים, לחקור אותה. משרד מדיניות המדע והטכנולוגיה של הבית הלבן בודק אפשרות ליוזמה לאומית לעידוד מחקר מעמיק יותר. מרגע שנדע עם אילו אורגניזמים אנחנו חיים, נוכל להתחיל לקבוע כיצד אנחנו מסתמכים עליהם – ואז נוכל לתקוף את השאלה: באיזו מידה אנחנו צריכים להפסיק להגן על אנשים מפני חיידקים ובמקום זאת להגן על חיידקים מפני בני אדם?

אני מובילה את אייזן במעלה גרם המדרגות הצבוע בצבע אנטי-בקטריאלי, אל תוך משרד עם שטיח שטופל במגן כתמים וריחות. “את יודעת שזה רע, נכון?” הוא שואל. ואז אנחנו נכנסים אל תוך השירותים. אייזן מביט ממושכות בשירותים שאין להם מכל. הם כאילו עולים מהרצפה, ונראים כמו מעבורת חלל אנטי-מיקרוביאלית. כשאני שואלת אם הוא רוצה לצאת החוצה כדי לשאוף אוויר, ניכר שרווח לו.

״בכפית עפר יש יותר מיקרובים מאשר כל בני האדם בעולם״

צ’ארלס דרווין, בספרו “מוצא המינים”, ממפה את האבולוציה באמצעות עץ החיים. ענפיו ושורשיו מעלים מינים מסוימים לפריון בעודם משליכים אחרים להכחדה. אבל העץ של דרווין לא כלל מיקרובים, תצורות החיים אולי המשגשגות ביותר בעולם. המיקרובים מרכיבים כ-60 אחוז מהביומסה של כדור הארץ. בכפית עפר יש יותר מיקרובים מאשר בני אדם בעולם.

אבל במדדים מסוימים אפילו אנחנו יותר מיקרובים מאשר יונקים. טריליוני המיקרואורגניזמים שבגופנו, המוכרים באופן קולקטיבי כמיקרוביום שלנו, עולים על מספר התאים האנושיים ביחס של 1:10. בסך הכול, משקלם גדול עד פי שניים מהמוח האנושי, והם מתקיימים כמעין איבר-על אנושי שישי שתפקידו קשור לעיכול הארוחות שלנו, למניעת זיהומים, ואולי אפילו להשפעה על רגשותינו ומצב רוחנו. מחקרים שמתארים תפקידים חדשים וחיוניים של המיקרוביום שלנו מתפרסמים כמעט בכל יום. הסיבה לטווח עוצר הנשימה שלו היא פשוטה: החיידקים שלנו התפתחו יחד אתנו.

עושה רושם שמיקרובים שגשגו על ידי שהם הפכו את עצמם לשימושיים ביותר, ואנחנו ויתרנו בשמחה על שטח בתמורה לוויטמינים, לאנזימי העיכול ולמטבוליטים שהם מספקים. וכך, הגילוי שהמעיים של העירוניים מכילים עד 40 אחוז פחות מגוון מיקרוביאלי מהמעיים של הילידים החיים בג’ונגל מרוחק מדאיג מדענים. יכול להיות ש”המיקרובים הנעדרים” האלה, הם אומרים, הושמדו במהלך כמה עשורים של מזון מתועש, אשר הגבילו את התזונה שלנו, ובשל שימוש באנטיביוטיקה, אשר האריך את חיינו על חשבון חייהם.

אייזן מציע הסבר נוסף לסיבה מדוע הנדל”ן הפנימי שלנו עלול להיות במצב הסאב-פריים והריבית הגבוהה שאנחנו משלמים: המיקרוביום שבתוכנו תלוי במיקרוביום שמקיף אותנו. “האם ראית עכברים נקיים מחיידקים?” הוא שואל אותי. “הם בעלי חיים ממש דפוקים”. למכרסמים האלה, שנולדים בניתוח קיסרי ומגודלים בתאים סטריליים, יש ריאות ומעיים מודלקים, כמו אלה שרואים אצל חולי אסתמה וקוליטיס. יש להם גם נטייה למערכת חיסונית לא יציבה ולהתנהגויות חברתיות מוזרות.

עד לאחרונה כמעט, גם סביבות המחיה שלנו לא היו תאים סטריליים. “אנחנו לא התפתחנו בחדרים סגורים”, אומרת מריה גלוריה דומינגז-בלו, מיקרוביולוגית באוניברסיטת ניו-יורק שהובילה את מחקר המיקרוביום של הילידים. “אנחנו התפתחנו בטבע”. משפחות גדולות חיו בחוות ובבתי דירות, לא בדיוק מקדשי היגיינה. חיות משק טיילו ברחובות. מחלות מידבקות התפשטו ברחבי ערים. גגות דלפו. מערכות ביוב עלו על גדותיהן. חלונות נפתחו. אבל עם המודרניזציה, אטמנו את עצמנו מהחוץ. במילים אחרות, נפרדנו מהמיקרובים שהתפתחו יחד אתנו. על ידי עיצוב הבניינים שלנו מחדש, עיצבנו את עצמנו מחדש.

אייזן, מחוספס מבחוץ אך רך מבפנים, נהנה להתלוצץ על חשבונם של אחרים. כשפגשתי אותו לראשונה בדיוויס, הוא הרים את חולצתו ודקר את עצמו עם מזרק אינסולין. נרתעתי מהמראה, אבל הוא חייך. “כשהייתי ילד, הייתי עושה את זה כדי להבהיל אנשים”, הוא אמר. עכשיו, הוא מדגים כיצד העבודה שלו בתחום המיקרוביולוגיה היא אישית. לאייזן יש סוכרת נעורים, מחלה אוטואימונית שקשורה בין השאר לשינויים במיקרוביום.

כדי להבין עד כמה הוא מתייחס ברצינות לתפקידו כסנגור המגוון המיקרוביאלי, יש לדעת היכן הוא התחיל את הקריירה שלו: כשהיה סטודנט לתואר ראשון הוא התמחה בשירות הסנגוריה הציבורית של בית המשפט המחוזי. ההתמחות הטמיעה בו להט תמידי לצדק ודחף להעמיד בריונים במקומם, כשרק ניתן. הוא טוען שאוכלוסיות מיקרוביאליות – בין אם בתוך גופנו או בתוך בניינים – מתפקדות במערכות אקולוגיות מורכבות, שאינן שונות למעשה מיערות גשם טרופיים. “זה לא אומר שמיקרובים לא הורגים כמה אנשים וגורמים לאחרים לחלות”, הוא אומר. “אבל אם אתה מפחד מטיגריס, אתה לא כורת את כל יער הגשם. טוב, במקרים מסוימים כן עושים את זה, אבל זה מטורף”.

עד לשנה שעברה היה אייזן חבר בפורום לאיומים מיקרוביאליים (הוא עזב בטענה שגם מיקרובים חיוביים וגם מדעניות זכו שם לייצוג נמוך מדיי). כשהאקדמיה הלאומית למדעים כינסה את הפורום, הנרטיב השולט היה שמיקרובים הם אויב בריאות הציבור, ואנחנו במלחמה נגדם. הגישה הביאה לתוצאות הפוכות מהרצוי: חיידקים מתאימים את עצמם לכל תרופה שמפילים עליהם, ומחליפים גנים עם שכניהם כדי לפתח עמידות לאנטיביוטיקה. עלייתם של חיידקי-על, יחד עם המודעות הגוברת למיקרוביום האנושי, הובילו מדענים רבים, כולל הפורום, לשקול מחדש את היתרונות של לחימה נגד חיידקים.

אייזן לוקח ביס ממנת מוקפצים, ומציע שנוותר על המילה פתוגן באופן מוחלט. “לפעמים חיידקים הם טובים, לפעמים הם רעים”, הוא אומר, ונשמע ממש כמו יודה ממלחמת הכוכבים. “שום דבר לא טוב או רע כל הזמן”.

תמונה: מדע פופולארי

תמונה: מדע פופולארי

את רוב החיידקים אנחנו עדיין לא מכירים בכלל

כמי שבילה 20 שנה בחקר ההתפתחות המיקרוביאלית, אייזן נמצא בעמדה טובה להסביר את שינוי הפרדיגמה. ב-2007 הוא סייע להשיק, בהשקה שזכתה לתשומת לב רבה, “אנציקלופדיה גנומית” של מיקרובים – שהתכלית העיקרית שלה הייתה עמודיה הריקים: אין לנו מושג מי הרוב המכריע של שכנינו המיקרוביאלים.

זה לא מנע מאתנו מלנסות לחסל אותם. כיום יש אלפי מוצרים אנטי-מיקרוביאליים למכירה, אשר נעים בין טיפול בבגדים ועד לטיפול בקרשי חיתוך. דוח תעשייה אחד חוזה ששוק הציפויים ששוויו 1.9 מיליארד דולר בשנה לבדו, יותר מיכפיל את עצמו ב-2020. רולף האלדן, מהנדס סביבתי מאוניברסיטת אריזונה סטייט, אומר שהשיווק מנצל את פחדיהם של הצרכנים. “יש הרבה ראיות לכך שאנחנו משתמשים ביותר מדיי חומרים אנטי-מיקרוביאליים”, הוא אומר, “ובלי שיקול דעת”.

האלדן גילה שטריקלוזן, חומר אנטי-בקטריאלי נפוץ, מוצא את דרכו ממוצרים כמו סבון ידיים אל תוך מערכת הביוב, שם הוא מוליד עמידות לאנטיביוטיקה. מחקרים זיהו גם רמות גבוהות של טריקלוזן באבק בית. מחקר אחד מצא שהוא מסייע, בניגוד לאינטואיציה, לסטפילוקוקוס – מקור שכיח לזיהומים – להיצמד למשטחי פלסטיק וזכוכית. מה שאנחנו לא יודעים הוא איך הוא או חומרים אנטי-בקטריאליים אחרים משפיעים על אורגניזמים שעשויים למעשה לעזור לנו.

הנושא הזה מדאיג את אייזן באופן ברור לעין. הוא מנופף באגרופו כמו עורך דין בבית משפט שמת להכניס ליריבו אגרוף. הוא מדבר על חברה שמציע בטוויטר טכנולוגיית סניטציה לפנים הבית – מערכת של חומר חיטוי שפועלת 24 שעות ביממה, אשר כביכול הורגת הכול, כולל אבולה. היא כלי נשק שאינו מבחין בין טוב לרע במלחמה הנושנה. במאבק לשמור על קור רוחו, הוא אומר “זה לא נשמע טוב”.

כדי להבין מה קורה כאשר מחסלים את המערכת האקולוגית המיקרוביאלית של סביבה בנויה, מדענים התחילו לחקור את המבנים הסטריליים ביותר על כדור הארץ – ומחוצה לו. עבור אסטרונאוטים, להיות בתחנת החלל הבין-לאומית (ISS) זה כמו לחיות בתוך גלולת אנטיביוטיקה ענקית. מסנני HEPA מוציאים חיידקים הנישאים באוויר, פני השטח מרתיעים צמיחה בקטריאלית, ויוד וננו-חלקיקי כסף קוטלי חיידקים ממיתים מיקרובים במים. “הכול מחוטא, פרט לבני האדם”, אומר הרנן לורנזי ממכון ג’יי. קרייג וינטר, שחוקר את ה-ISS מזה ארבע שנים.

כתוצאה מכך, המערכת האקולוגית המיקרוביאלית בתחנה מורכבת בעיקרה מאורגניזמים שהאסטרונאוטים עצמם משילים באופן יומיומי. אין משלוחי חבילות מאמזון, אין חלונות שאפשר לפתוח – אין שטף של מיקרובים חדשים כדי לאזן את המערכת האקולוגית. ולכן, הצוות של לורנזי דוגם את המיקרוביום של אסטרונאוטים כדי לראות אם הוא משתנה אחרי ביקור בתחנה. אבדן מגוון מיקרוביאלי במעיים, הוא אומר, מתרחש בקורלציה למחלות רבות ועשוי לעורר חששות למסעות ארוכים בחלל. אסטרונאוטים סובלים פעמים רבות ממערכת חיסונית פגומה, ו”אם אתה מאבד את המיקרופלורה של המעיים שלך”, אומר לורנזי, “המערכת החיסונית נכנסת לתרדמת”. היא יוצאת לחופשה בחלל. “את יכולה לדמיין טיסה אל המאדים?”, שואל אייזן, “הם בטוח יאכלו אותה”.

על כדור הארץ, אותה תופעה מתרחשת בבתי חולים, רק שמטופלים חולים הם אלה המשירים את המיקרובים. למרות חיטוי נרחב, זיהומים שמקבלים בבתי חולים בארצות הברית הורגים כ-75,000 בני אדם בשנה – יותר מסרטן השד ואיידס גם יחד. פרויקט מיקרוביום בית החולים שבסיסו בשיקגו, בניהולו של ג’ק גילברט מהמעבדה הלאומית ארגון, חקר את האקולוגיה של בית חולים אחד במשך שנה וגילה מיקרובים בכל מקום. “אתם יכולים לנקות כמה שתרצו”, אומר גילברט. “בית החולים הוא מקום סטרילי ביותר, ופתוגן עדיין עלול לגרום לכם לחלות”.

כולנו נושאים חיידקים, חלקם מאוד מסוכנים

זה נשמע מבעית, אבל כולנו מכילים פתוגנים. ה-Clostridium difficile המאיים, אשר יכול לגרום לשלשול מסכן חיים, נמצא אצל -66 אחוז מהפעוטות. Staphylococcus aureus נישא על ידי 20 אחוז מהמבוגרים. אנשים שנראים בריאים לחלוטין נושאים את וירוס השפעת. החיידקים האלה לא עושים יותר מדיי נזק כשהם מאוזנים על ידי אורגניזמים אחרים. מחקרים משערים, לדוגמה, שניתן לשלוט בווירוס השפעת באמצעות העמדתו בתחרות עם חיידק הלקטובצילוס.

לכן גילברט חושב שהרעיון שאנחנו “חוטפים” מחלות הוא פגום. במחקר על מחלקות טיפול נמרץ, הקבוצה שלו צפתה בחיידקים שבתנאים אחרים הם בלתי מזיקים, ששינו את התנהגותם בארבעה חולים לאחר שתרופות השמידו את אוכלוסיית חיידקי המעיים שלהם. “אנחנו מתישים חולים בטיפולים, ואחר כך אנחנו מתפלאים שהחיידקים שלהם גם נפגעים?” הוא שואל. מדענים חושדים שבחדרי בתי חולים, חיטוי יכול בצורה דומה לדחוף מיקרובים להתפתח לפתוגנים מידבקים, אשר אז מאכלסים משטחים שחוטאו מחיידקים מתחרים. מערכות מיחזור אוויר עוזרות לרכז אותם. “הגזמנו”, אומר גילברט. “היגיינה היא דבר טוב; יכול להיות שסטריליות לא”.

לסנדרה באודר, אדריכלית מיוסטון, מגמת החיטוי הפנאטי מזכירה סוס מפואר שדודה גידל בוונצואלה. “הוא התייחס אליו כאל תינוק – סיפק לו מזון מיוחד ואסם ממוזג, ואף פעם לא נתן לחרקים לעלות עליו. והסוס היה תמיד חולה. אז הוא רכש סוס בן כלאיים, שחי באחו. וזה לא חטף כלום, אפילו לא כאב בטן. אני חושבת שכך הדבר עם בני אדם”.

אחרי שבני נולד קיבלתי הזמנה אלקטרונית למסיבה תחת הכותרת “בבקשה אל תלקקו את התינוק”. עוד נתבקשו ההורים לרחוץ את ידיהם לפני שהם מגיעים ולא לגעת בתינוק בכל מקרה. זה נראה הגיוני. הורות יכולה לגרום לכל אחד לאובססיה הורמונלית לניקיון, ואני לא הייתי שונה. הייתי מבקשת ממבקרים למרוח חומר חיטוי מהצומח על הידיים (גרנו בסן פרנסיסקו, שם הייתה גרסה היפית) ולחלוץ את נעליהם ליד הדלת. ולמרות הערנות שלי, הבן שלי היה פעוט שסבל מאלרגיות. עיניו נעצמו מנפיחות, עכוזו האדים, וגופו כוסה פריחות אחרי חשיפה למגוון רחב של מאכלים, אבק ואבקנים, ואפילו לחתול הבית שאתו הוא גדל. רופאים הזהירו אותי מפני חיים שלמים של בעיות חיסוניות חמורות.

האירוניה היא שעלייה בשיעור המחלות הזיהומיות בקרב ילדים – שפעמים רבות מכונות “מגפות מודרניות” – כנראה אינה נגרמת על ידי חשיפה לפתוגנים שמהם אנחנו חוששים, אלא תוצאה של חוסר חשיפה למיקרובים שהם המפתח למערכת חיסונית מתהווה. והאופן שבו אנחנו נכנסים לעולם קובע מי יהיו הראשונים לאכלס אותנו.

בתעלת הלידה, התינוקות נחשפים ללקטובצילוס, אשר מסייע להם לעכל חלב ומתחיל בתהליך של הפחתת ה-pH לטווח נורמלי. אבל תינוקות שנולדים בניתוח קיסרי מפספסים את זה. מחקרים מראים שתינוקות אלה נחשפים פעמים רבות לחיידקים שנפוצים על העור (לפעמים אפילו לא אלה של אמם), כמו סטפילוקוקוס – ובמקרה של יחידה אחת לטיפול נמרץ בילודים, חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה וחומרי חיטוי. אכלוס לא תקין עשוי להסביר מדוע תינוקות שנולדים בניתוח קיסרי מצויים בסיכון גבוה יותר להשמנת יתר חולנית, אלרגיות ואסתמה, הקשורות לדלקות במעיים.

ניקיון הוא חשוב, עד רמה מסויימת

בני לא נולד בניתוח קיסרי, אבל הוא גדל בדירה שייתכן שהייתה נקייה מדיי. על פי תאוריה אחת, חשיפות סביבתיות תורמות להתפתחותנו לאחר הלידה, ונראה שמחקרים שבוצעו לאחרונה תומכים במסקנות אלה. הם מעלים השערה שחיידקים עשויים למעשה למנוע מילדים לפתח מחלות שונות. “בית עם סביבה עשירה יותר בחיידקים הוא בית בריא יותר”, אומרת סוזן לינץ’, מיקרוביולוגית באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו. הקבוצה שלה ביצעה פרופיל ל-104 פעוטות בתוך בתיהם, וגילתה שהתינוקות שנחשפו לאבק בית עם המגוון המיקרוביאלי הרחב ביותר לפני גיל שנה היו בסבירות הנמוכה ביותר לפתח תסמינים של אסתמה בגיל שלוש. בנוסף לצואת עכברים ומקקים, האבק היה מלא באוכלוסיות של מיקרובים המצויים במעיים מערביות בריאות. לעומת זאת, פעוטות שנחשפו לפחות סוגי חיידקים הפכו לקצרי נשימה היפר-אלרגיים. “מצאנו שבבתים עם מגוון חיידקי קטן מאוד”, היא אומרת, “הייתה נוכחות של מספר גבוה מאוד של סוגי פטרת”.

כיוון שמחקרים מראים שחשיפה לחיות מחמד עשויה לשמור על ילדים מפני אלרגיות, לינץ’ גם האכילה עכברים צעירים בארוחות שהביאה מבתים עם כלבים עשירים בחיידקים. העכברים גדלו להיות פחות אלרגיים מאלה ששימשו כבקרה. היא בודדה את אחד מחיידקי המעיים שלהם, Lactobacillus johnsonii, והאכילה בו עכברים נוספים. גם הם זכו להגנה, אך במידה פחותה. לינץ’ מניחה, ש-L. johnsonii הוא מעין “אבן בוחן”: יש לו תפקיד גדול במיוחד בקביעה אילו מיקרובים יזכו לכניסה וכיצד הם מתנהגים – ובכך מנחים את התגובה החיסונית.

כבר פגשתי את לינץ’ בעבר. כשבני התחיל להפוך אצלה למקרה אסתמטי חמור, היא סייעה לי להשיג הפניה רפואית. “מה שלומו?” היא שואלת עכשיו. אני מספרת לה שעברנו לגור באוקלנד, שם נקטתי צעדי נגד לאבחון הרפואי הלא מדעי למדיי של “מעיים אלרגיים” באמצעות מרשם לא מדעי באותה מידה, וחשפתי אותו לעפר, לכלבים, לתרנגולות ולמזון מותסס. אחרי בית הספר הוא מטפל בגינת הירק שלו, שם הוא מגדל את התותים שבעבר אסור היה לו לאכול. חול דק מקיף רוב הזמן את פיו, כמו פירורי עוגיות. למרבה ההפתעה רוב האלרגיות שלו נעלמו.

“הוא נשמע כמו מקרה בוחן מושלם”, אומרת לינץ’, לחלוטין לא מופתעת. “הייתי רוצה שיהיו לי דגימות ממנו לפני ואחרי. הניחוש שלי הוא שהמיקרוביום שלו נראה יותר כמו מעיים רגילים”. לאחרונה עזבה לינץ’ גם היא את סן פרנסיסקו; מתברר שאנחנו שכנות. 
יש לנו תמונה מעולה של התינוקת בת העשרה חודשים שלנו אוכלת עפר מסלע”, היא אומרת.

בפינה מרוחקת של צפון קליפורניה, על מדרון תלול, בין עצי אלון סבוכים, גפרית ואדים עולים כקיטור מבריכת המים החמים ווילבור. זה המקום המושלם לחקור את הענפים החסרים בעץ החיים, אומר אייזן, אלה המכילים המוני מיקרובים שטרם זיהינו. את החומר האפל המיקרוביאלי, כפי שהוא מכנה אותו, הכי פשוט לאתר במקומות מבודדים, כמו מכרות עמוקים ואקוויפרים תת-קרקעיים – או בקרבת בריכת מי נביעות שצבעה ירוק בקבוק, שלידה משתזף מתרחץ עם כובע רחב שוליים, ולא הרבה יותר מזה.
המקום הזה מוזר, והוא הסביבה הטבעית של אייזן. הוא נכנס לבקתת עץ חורקת, שם מי ברז ממלאים את הבריכה. עמיתיו ממכון הגנום המשותף של משרד האנרגיה, שבו הוא ממלא תפקיד של מדען נספח, היו כאן לפני חודשים עם צנצנות איסוף דגימות. הם לקחו דגימות חזרה אל המעבדה, שם הם הרבו את ה-DNA המיקרוביאלי פי מיליארד.

אנחנו מטיילים לאורך נחל אל מקורות המים, ואייזן במצב רוח טוב. הנוף נחמד; סבכת השיחים מדיפה ריח מעולה. כאן, הוא מסביר לי את הטיעון המסכם שלו לגיוון מיקרוביאלי, חומר אפל הוא מיוחד. עד 2009, מדענים ריצפו את ה-DNA של כ-1,000 מיקרובים בלבד, אלה החשובים לרפואה או בעלי היישומים הברורים. הם הגיעו בעיקר מאותם שלושה ענפים של עץ האבולוציה. לכן אייזן הוביל צוות ששם לו למטרה לרצף 1,000 נוספים, עם דגש על מינים “מוזנחים”. העבודה התחילה למלא את העץ בענפים רבים נוספים, וחשפה כיצד חיידקים התפתחו וכיצד מינים קשורים אלה לאלה.

בסופו של דבר, אייזן מקווה שהידע הזה יספק “מדריך שטח לסביבה הבנויה”. הרבה מה-DNA שנמצא במחקרים שבוצעו לאחרונה הוא חסר קונטקסט. בנוסף לכך, לחיידקים רבים יש גנים בעלי תפקידים בלתי ידועים לחלוטין. איתור גנים דומים בענפים אחרים עשוי להסביר מה הם עושים – ובסופו של דבר לסייע לנו לבחור חיידקים כדי ליצור סביבה בריאה יותר. אמילי לנדון, אפידמיולוגית באוניברסיטת שיקגו, צופה שיבוא יום שבו היא תחליף צבע אנטי-מיקרוביאלי בקירות מוחדרי פרוביוטיקה. היא קוראת לזה השתלת צואה לסביבה הבנויה, שבה אנחנו מחדירים לחלל חיידקים חיוביים שמנצחים בקרבות נגד חיידקים מזיקים. או איפה שהוא בתוך ערמת ה-DNA האנונימי של לינץ’ עשוי להיות רמז למיקרוב שיעלים את מה שנותר מהאלרגיה של בני לחתול שלנו.

ליד חורבות בית המרחץ, בועות חלביות עולות מאקוויפר. קרומים בצבעים בוהקים התפתחו על סלעים שמציצים מהמים. “זה די מדהים”, אומר אייזן, ומדדה במים לכיוון גוש רוטט בצבע אדום וסגול. “זה שטיח נחמד, תיגעי בזה”. בעודו בוחן את חיידקי הפוטוסינתזה, ענן של חרקים מעופפים זעירים מרחף מסביב לקרסוליו. החרקים האלה אף הם לוקחים את המים. הסבירות היא שהם התפתחו כדי להרגיש בבית עם מערך חיידקים משלהם. כמו שעשינו אנחנו.


אוהבים מדע ולא מקבלים מספיק ממנו בגיקטיים? Popular Science ישראל וגיקטיים יוצאים בשיתוף פעולה במיוחד במסגרתו יוכלו 100 הגולשים הראשונים להנות מגיליון חינם של Popular Science מתנה, ללא כל התחייבות.  לפרטים נוספים

מדע פופולארי

הגב

הגב ראשון!

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

wpDiscuz

תגיות לכתבה:

נותרו עוד
00
ימים
:
00
שעות
:
00
דקות
:
00
שניות
לכנס המפתחים הגדול בישראל