דמיון מפתיע בשעון הביולוגי של דבורים ויונקים

מחקר ישראלי גילה שהמנגנון המחזורי בגופה של דבורת הדבש דומה יותר לזה של יונקים מאשר לזבובים. למחקר השלכות על הבנת תהליכים רבים המתרחשים בבעלי-חיים שונים וגם בבני האדם

השעון הביולוגי של דבורת הדבש דומה יותר לשעון הביולוגי של יונקים מלשעון הביולוגי של זבובים - כך מגלה מחקר ישראלי חדש, שרואה אור היום (ה') בכתב העת המדעי Nature. במהלך המחקר, אותו הוביל ד"ר גיא בלוך מהפקולטה למתמטיקה ולמדעי הטבע באוניברסיטה העברית, התברר כי המבנה המולקולרי של השעון הביולוגי של דבורת הדבש דומה במאפייניו לאלו של יונקים, יותר מאשר לשעון הביולוגי של זבובים.

 

"באופן מפתיע נמצא שהמבנה המולקולרי של השעון הביולוגי בדבורים דומה יותר לשעון שביונקים מלשעון שבזבובים", אמר ד"ר בלוך. "תוצאות אלה משנות את הבנת האבולוציה של שעונים צירקדיים מאחר שהיה מקובל לחשוב שקיים טיפוס שעון האופייני לחרקים וטיפוס שעון אחר האופייני ליונקים". לדבריו, "התגלית מעוררת שאלות רבות בנוגע לאבולוציה של שעונים ביולוגיים והחשיבות של הבדלים בארגון השעון ביצורים שונים. למשל, למה השעון של דבורה דומה יותר לשעון של אדם ולא לשעון של זבוב? האם הדמיון בין דבורים ליונקים קשור למורכבות ההתנהגות בדבורים? כיצד היה בנוי השעון של חרקים קדומים? האם הוא היה דומה יותר לזה של הדבורה או לזה של הזבוב?".

 

המחקר נעשה במסגרת ניסיון בינלאומי לחקר הגנום של הדבורים, בדומה לפרויקט מיפוי הגנום האנושי שהושלם זה מכבר. מטרת הפרויקט היא לאתר מבנים מולקולריים גנטים בדבורים, בין היתר כדי להבין את ההקשר האבולוציוני של התפתחותן ומאפייניהן השונים. "אפיון הגנים בשעון של הדבורה פותח כיווני מחקר חדשים הנוגעים להבנת הבסיס המולקולרי של התנהגויות מורכבות כגון ניווט בעזרת השמש, למידת זמן, גמישות במקצב הפעילות ובקרה חברתית על מערכת השעון הצירקדי", אמר ד"ר בלוך.

 

קיומו של "שעון ביולוגי" בגופם של יצורים חיים ידוע למדע מזה שנים ארוכות, אך עדיין לא ברורים כל מאפייניו. מדובר במערכת פנימית היוצרת "מקצב צירקדי" שאורכו כ-24 שעות, והוא מבקר תהליכים רבים המתחוללים בגופם של בעלי החיים, כמו גם בבני אדם. השעון הביולוגי מכתיב את שעות השינה והעירנות של בעלי-החיים, את התנהגותם במהלך שעות היום והלילה, וכן תהליכים הורמונליים ואחרים. כפי הנראה, לשעון הביולוגי גם השפעה על תופעות פסיכולוגיות שונות בבני אדם, והוא קשור לתופעות כמו אלכוהוליזם, מחלות נפש, השמנה, הזדקנות ועוד.

 

"השעון הביולוגי המרכזי ממוקם במוח ומורכב מקבוצת תאי שעון, שכל אחד מהם מסוגל לייצר מקצב צירקדי באופן עצמאי", מסביר ד"ר בלוך. "המקצב הצירקדי נוצר מפעילות חלבוני שעון שמצטברים בתא ומביאים להפסקת ייצורם; משך הזמן מהתחלת ייצור חלבוני השעון ועד פירוקם והפסקת היצור הוא כ-24 שעות. הגנים שבודדו במחקר אחראים לתהליך זה בדבורים - ויכולים להסביר תופעות המתרחשות גם בבני אדם", הוסיף.