איילת דדון-פילוסוף
הפקולטה למדעי הים
האוקיינוסים נשלטים מבחינה מספרית על ידי פיקופלנקטון, אורגניזמים מקבוצות שונות הקטנים מ- 2 מיקרון, ישנה מודעות גוברת והולכת כי תאים אלה ממלאים תפקיד מפתח בתהליכים ביוגיאוכימיים. פיקופלנקטון מהווה טרף עבור בעלי חיים ימיים מסננים המשתמשים בפילטרים ביולוגיים שונים כדי ללכוד בו-זמנית אלפי חלקיקים מגוף המים. סינון בררני, של מיני טרף ספציפיים על ידי בעלי חיים מסננים עשוי להוות גורם חשוב בקביעת הרכב אוכלוסיות פיקופלנקטוניות באוקיינוסים. מאידך, היכולת של יצורים לחמוק מטריפה, מהווה גורם חשוב בהצלחתם האבולוציונית.
לאורך השנים אני בוחנת סינון בררני של מסננים מקבוצות שונות: טוניקטים בנטיים (איצטלנים, ascidecea), טוניקטים פלגיים (סלפות Salps, אפנדיקולריות Appendicularians) וטורפים מיקרוניים (, ננפלגלטיים, ריסניות ciliates ואצות חד תאיות מיקסוטרופיות) תוך התמקדות במיני הטרף השונים.
היפותזת העבודה היא שזנים רבים מקבוצת החיידקים SAR11, קבוצת החיידקים הנפוצה באוקיינוסים, אינם נטרפים ע"י בעלי חיים מסננים בגלל תכונות פני שטח ייחודיות.
בשילוב של שיטות חדשות לדיגום תת-מימי וטכניקות מולקולריות מתקדמות הצלחנו להראות כי חיידקים מסוימים, ובפרט חיידקים פוטוסינטטיים (Synechococcus, Prochlorococcus) שהיוו29-46% מכלל החיידקים במים הוסרו ביעילות גבוהה על ידי אצטלנים (ascidecea) באופן מפתיע, חלק מהחיידקים שאינם פוטוסינטטיים ובפרט חברים מקבוצת SAR11 (שהיוותה 31-48% מכלל החיידקים), הוסרו ביעילות נמוכה מאוד וללא תלות בגודלם.
על מנת לבדוק את ההיפותזה שתכונות פני השטח של החיידקים אחראיות ליכולתם להתחמק מטריפה, השווינו את יעילותן של עמודות זיקה (Affinity columns) הידרופוביות (C18) והידרופיליות (Diol) בהסרת אוכלוסיות חיידקים טבעיות ומתרבית. ניסויים אלה הראו כי תכונות פני השטח של ubique Pelagibacter מקבוצת ה-SAR11 שונות באופן מובהק מאלה של חיידקים אחרים. על סמך ממצאים אלה אנו מציעים שחיידקים מסוימים, ובפרט קבוצת ה SAR11 "ויתרו" במהלך האבולוציה על יכולתם להיצמד לחלקיקים אורגניים במים ואימצו פני שטח ייחודיים, "בתמורה" להגנה מטריפה.
מנגנוני הכרת חיידקים באמצעות ריר ו/או ריסים ידועים כמנגנון עיקרי נגד פתוגניים במערכות ביולוגיות רבות. הבנה טובה של האינטראקציה בין החיידקים לריר הינה בעלת חשיבות רבה מעבר למחקר הימי.
מחקרים פעילים במעבדה כוללים:
- בידוד ננופלגלטיים הטרוטרופיים מים תיכון לטובת מאגר תרביות ייחודי אשר ישמש לניסויי טריפה בהן אנו בוחנים עמידות של חיידקים לטריפה.
- בחינת התזונה של אצטלנים ביום ובלילה (ניסויים in situ), מיצוי הריר של האצטלן ובחינת השתנות מרכיביו.
- בחינת תזונה בררנית של ספוגים ביום ובלילה (ניסויים in situ), האם סוגי טרף מסוימים עמידים לטריפה.
