אל הים הפתוח

מוקפים במרחבים אדירים של אוקיינוס, 30 מדענים ויותר מ-20 אנשי צוות יצאו על סיפונה של אוניית המחקר נור (Knorr) של המכון האוקיינוגרפי וודס הול להתחקות על עקבותיהם של יצורים שגודלם  כחמישה מיקרומטרים. הם הרימו עוגן בפונטה דלגדה (Ponta Delgada) שבאיים האזוריים (Azores), בלב האוקיינוס האטלנטי, והפליגו צפונה עד רייקיאוויק, איסלנד. במשך חודש בקיץ האחרון עבדו יחד בספינה חמש קבוצות מחקר עיקריות – ארבע מהן מארצות הברית ואחת ממכון ויצמן. המשתתפים בהפלגה הם חוקרים ותלמידי מחקר מאוניברסיטת רטגרס שבניו ג'רזי (בהם פרופ' קייל ביידל, שהיה המדען הראשי בהפלגה), אוניברסיטת צ'רלסטון שבדרום קרוליינה והמכון האוקיינוגרפי וודס הול, אחד ממכוני המחקר הימי המובילים בעולם. הקבוצה ממכון ויצמן כללה את ד"ר אסף ורדי וחברי מעבדתו, ד"ר דניאלה שץ, אורי שיין, ד"ר מיגל פרדה, ד"ר יואב להן ושלומית שרוני.

מיהו אותו יצור זעיר שעורר את סקרנותם של מדענים כה רבים? מדובר במין של פיטופלנקטון, אצות חד-תאיות קטנטנות הנישאות בזרם, הקרוי Emiliania huxleyi או Ehux בקצרה. למרבה הפלא, קשה לדמיין את החיים שלנו ללא פיטופלנקטון. אצות זעירות אלה אחראיות לכמחצית מייצור החמצן בתהליך הפוטוסינתזה בכדור הארץ.

אמנם ממדיו זערוריים, אך בכל שנה, בתקופת האביב, Ehux מתרבה ומתאסף לכדי פריחות עצומות. באזור המחקר מתועדות הפריחות הגדולות בעולם, והן יכולות להשתרע על פני אלפי קילומטרים. "אנו לומדים על גודל הפריחות, כיצד הן נוצרות וקורסות," מספר ד"ר אסף ורדי מהמחלקה למדעי הצמח במכון ויצמן. "אנו מנסים להעמיק וללמוד על המנגנון המולקולרי והתאי ועל המסלולים הביוכימיים המתחוללים בתא בעקבות מצבי עקה שונים, המושפעים מגורמים כגון זמינות של חומרי הזנה ומינים מתחרים." ורדי מסביר כי הפיטופלנקטון הנחקרים, המשתייכים לקבוצת הקוקוליתופורים, מחופים בשלד גירני, אשר בתהליך היווצרותו צורך פחמן, וכך הם משחקים תפקיד מכריע במחזור הפחמן, הכולל את הפחמן הדו-חמצני שבאטמוספירה.

בהיותם יצורים המבצעים פוטוסינתזה, הפיטופלנקטון מכילים את הצבען כלורופיל, הניחן בתכונות פלואורסצנטיות, ועל כן אפשר לזהות את ריכוזי הפיטופלנקטון הפזורים על פני שטחים נרחבים באמצעות צילומים לוויניים. ההפלגה אל ריכוזי הפיטופלנקטון ארכה קרוב לשבועיים. "בדרך ראינו מצבי ביניים," מתאר ורדי, "אך עבר עלינו מסע מתיש עד שהגענו לכתם [הפיטופלנקטון] הרציני. הרגשנו כמו בסרט מתח."

כשהחוקרים הגיעו לפריחה שלה איחלו, הם לא התבוננו רק ב-Ehux אלא גם ביצור קטן ממנו – נגיף ימי הנוהג לתקוף אותו. לדברי ורדי, בכל טיפה בנפח של מיליליטר אחד של מי ים קיימים 7^9-10^10 נגיפים ימיים, אשר חשיבותם ענקית. לנגיפים התוקפים את הקוקוליתופורים יש עניין רב למדע. "אלה נגיפים חדשים המכילים גנומים ענקיים [בהשוואה לנגיפים אחרים], המכילים כ-500 גנים," מפרט ורדי. "חוקרי האבולוציה חושבים כי ייתכן שהם היו המקור לתא הראשון בעל הגרעין, מאחר שהם כה גדולים. הם מגיעים כבר עם כל ההוראות, ולא זקוקים למידע הגנטי של המאכסן."

מנגנון מעניין נוסף מתרחש לאחר הדבקת ה-Ehux בנגיף. עם מות האצות, מולקולות גופריתיות, הקרויות DMS, משתחררות לאטמוספירה. אותן מולקולות יכולות להיות אירוסולים, שהם גרעיני התעבות שסביבם נוצרים העננים. כדי להבין את הקשר בין פריחות האצות להיווצרות העננים, אספו ד"ר יואב להן ותלמידת המחקר שלומית שרוני נתונים על הרכב האירוסולים שמעל הפריחות, כחלק ממחקר משותף של ורדי עם פרופ' אילן קורן. "אנחנו צופים פה במשוב מדהים," משתאה ורדי. "לפי תיאוריית גאיה כדור הארץ הוא אורגניזם-על אחד גדול, כך שאם אנו פוגעים בסביבה, היא תגיב במנגנוני משוב ותנסה לאזן את המעוות. אנו מנסים להוכיח את הקשר הזה."

כעת, חזרה במכון ויצמן, המקררים גדושים בדגימות והמחשבים מלאים בנתונים שיש לעבד ולנתח. "קשה לתפוש את הממדים של פריחה כזאת," מסכם ורדי. "קיים פער גדול בין העבודה במעבדה לעבודה בים הפתוח. לכן להפלגה הזאת הייתה חשיבות אדירה. היא איפשרה לנו לחוש את האקולוגיה במיטבה."

לקריאת כל התגובות ברצף