די-אן-איי של ציקדות עוזר להסביר מחזור רבייה משונה
מדענים חוקרים את הדי-אן-איי המשונה של הציקדות, לקראת הגחתם של החרקים הללו
22/5/2013 13:49 | מאת: דניאל סטון, חדשות נשיונל ג'יאוגרפיק
האביב השנה טומן בחובו את הופעתם של נחילי ציקדות בחופה המזרחי של ארצות הברית. אחת התעלומות בנוגע לציקדות הללו מתייחסת למחזורי החיים שלהן, אשר נמשכים 13 ו-17 שנים. ציקדות עונתיות מבלות את רוב חייהן מתחת לפני הקרקע ומתקיימות מחיידקים ומשורשי עצים. כשהקרקע מפשירה ל-18 מעלות צלסיוס בשנה ה-13 או ה-17 (תלוי במין הציקדות), הן עוזבות את בתיהן ויוצאות לחפש בן זוג. יש חוקרים הסבורים שהציקדות פיתחו את מחזורי חייהן במשך אלפי שנות אבולוציה. הפרטים שהגיחו בצירי זמן קבועים של שנה עד שנתיים נטרפו על ידי טורפים שארבו להם. מחזורי החיים של 13 ו-17 שנים מקשים על טורפים לצפות את הגחתן של הציקדות מקנים תת-קרקעיים.
מחקר שנערך בברזיל בשנת 2004 העלה את האפשרות שהציקדות לא מגיחות לפי מספר שנים אקראי, וגילה כי מרווחים המבוססים על מספרים ראשוניים - מספרים שלמים המתחלקים באחד ובעצמם בלבד (3, 5, 7, 11, 13, 17 וכן הלאה) - הם אסטרטגיית הרבייה הטובה ביותר להישרדות.
חוקרים ביפן ובארצות הברית חושפים כעת במחקר חדש, שפורסם ב-Proceedings of the National Academies of Science , שהרבייה במחזורים הללו שינתה את הדי-אן-איי של החרקים האלה במשך הזמן. המחקר הראה שחרף הדמיון באופן הגחתן בצירי זמן מסוימים, ציקדות ממינים שונים התפתחו בנפרד במרוצת מיליוני שנים. מקור הממצאים הוא בבדיקות די-אן-איי של דגימות שנאספו במשך 30 שנים ונשמרו באוניברסיטת קונטיקט.
למעשה, החוקרים מיפו את תולדות הציקדות על ידי השוואת הבדלים מזעריים בדי-אן-איי ולפי דגימות גיאוגרפיות של מינים קיימים. לדברי ג'ון קולי, מדען סביבה וחוקר ציקדות באוניברסיטת קונטיקט, שהשתתף בכתיבת המחקר, החפיפה בין התוצאות של שתי השיטות חשפה שלפחות שלושה מיני ציקדות, מספר המינים שבחנו החוקרים מתוך שבעה מינים אפשריים, התפלגו לראשונה לפני 3.9 מיליוני שנים. "המחקר מעיד שקיים דפוס גנטי בין המינים האלה," הוא אומר. "נראה שקיימות אבולוציות רבות ונפרדות של ציקדות בעלות מחזורים של 13 ו-17 שנים."
אמנם המידע אגור בגנים שלהן, אבל הציקדות אינן מוגבלות למספר השנים במחזור הרבייה שלהן. מחקר קודם גילה שחרקים אלה יכולים להתרבות במחזורים של 13 ו-17 שנים לסירוגין. בדרך כלל הסיבה למעבר היא שינויים קיצוניים באקלים כדור הארץ שמבלבלים את השעון הפנימי של הציקדות.
בישראל קיימים מאות מיני ציקדות, מספר לאוניד פרידמן מאוסף החרקים הלאומי באוניברסיטת תל אביב. לדבריו, גם בארץ ישנה מחזוריות בהופעת הציקדות, אך היא איננה ארוכה כמו זו שבארצות הברית, ו"המינים בארץ לרוב מבלים כחמש שנים בקרקע." למרות מגוון המינים, הציקדות בישראל כמעט לא נחקרו.
לכל החדשות »
להצטרפות למינוי »מחקר שנערך בברזיל בשנת 2004 העלה את האפשרות שהציקדות לא מגיחות לפי מספר שנים אקראי, וגילה כי מרווחים המבוססים על מספרים ראשוניים - מספרים שלמים המתחלקים באחד ובעצמם בלבד (3, 5, 7, 11, 13, 17 וכן הלאה) - הם אסטרטגיית הרבייה הטובה ביותר להישרדות.
חוקרים ביפן ובארצות הברית חושפים כעת במחקר חדש, שפורסם ב-Proceedings of the National Academies of Science , שהרבייה במחזורים הללו שינתה את הדי-אן-איי של החרקים האלה במשך הזמן. המחקר הראה שחרף הדמיון באופן הגחתן בצירי זמן מסוימים, ציקדות ממינים שונים התפתחו בנפרד במרוצת מיליוני שנים. מקור הממצאים הוא בבדיקות די-אן-איי של דגימות שנאספו במשך 30 שנים ונשמרו באוניברסיטת קונטיקט.
למעשה, החוקרים מיפו את תולדות הציקדות על ידי השוואת הבדלים מזעריים בדי-אן-איי ולפי דגימות גיאוגרפיות של מינים קיימים. לדברי ג'ון קולי, מדען סביבה וחוקר ציקדות באוניברסיטת קונטיקט, שהשתתף בכתיבת המחקר, החפיפה בין התוצאות של שתי השיטות חשפה שלפחות שלושה מיני ציקדות, מספר המינים שבחנו החוקרים מתוך שבעה מינים אפשריים, התפלגו לראשונה לפני 3.9 מיליוני שנים. "המחקר מעיד שקיים דפוס גנטי בין המינים האלה," הוא אומר. "נראה שקיימות אבולוציות רבות ונפרדות של ציקדות בעלות מחזורים של 13 ו-17 שנים."
אמנם המידע אגור בגנים שלהן, אבל הציקדות אינן מוגבלות למספר השנים במחזור הרבייה שלהן. מחקר קודם גילה שחרקים אלה יכולים להתרבות במחזורים של 13 ו-17 שנים לסירוגין. בדרך כלל הסיבה למעבר היא שינויים קיצוניים באקלים כדור הארץ שמבלבלים את השעון הפנימי של הציקדות.
בישראל קיימים מאות מיני ציקדות, מספר לאוניד פרידמן מאוסף החרקים הלאומי באוניברסיטת תל אביב. לדבריו, גם בארץ ישנה מחזוריות בהופעת הציקדות, אך היא איננה ארוכה כמו זו שבארצות הברית, ו"המינים בארץ לרוב מבלים כחמש שנים בקרקע." למרות מגוון המינים, הציקדות בישראל כמעט לא נחקרו.
תגובות