חיידקי המעיים הם אחד התחומים המופלאים במדע המודרני. הגוף שלנו מכיל חיידקים בכמות דומה למספר התאים שבו. חיידקים שיושבים במעיים עוזרים לנו לפרק אוכל שאנחנו לא יכולים לפרק בעצמנו. אבל בשנים האחרונות הולכת ומתבררת תובנה מרתקת: במקרים מסוימים, כשבני אדם משנים את התזונה שלהם, המיקרוביום (כלל המיקרואורגניזמים בגוף) עשוי לרכוש יכולות לפרק מזון שהוא לא יכול היה להתמודד איתו בעבר.
המחקר המרתק ביותר בתחום פורסם ב־2010. חוקרים בודדו חיידק מסוים מהמעיים של יפנים, ומצאו בתוך הדנ"א שלו גן שמקודד אנזים בשם פורפיראנז. הגן הזה הופיע רק במעיים של יפנים. אותו אנזים לא קיים בדנ"א שלנו, אבל מכיוון שהוא נמצא אצל החיידקים הם יכולים להיעזר בו כדי לפרק רב־סוכר בשם פורפיראן. הנקודה המעניינת היא שהגן לפורפיראנז נמצא בחיידק שבודד מגופם של אנשים מיפן, אבל לא באותם חיידקים בדיוק שנמצאים במעיים של תושבי צפון אמריקה.
מהו פורפיראן? זהו רב־סוכר שמכילות אצות נורי, שבהן משתמשים באופן מסורתי להכנת סושי. היפנים אוכלים הרבה סושי, ובתהליך אבולוציוני מרתק חיידקי המעיים שלהם התאימו את עצמם ורכשו את היכולת לפרק את הרב־סוכר שבאצות וכך איפשרו לנו לנצל אותו.
כל זה מעלה את השאלה כיצד רכשו החיידקים את היכולת הזו יש מאין. החוקרים הצליחו להתחקות אחרי מקור הפורפיראנז, והגיעו לתשובה. הפורפיראנז לא מגיע מחיידקי מעיים, אלא מחיידקים שחיים במעמקי הים וניזונים מאצות, כולל מאצות נורי. החיידקים האלה זקוקים לאנזים כדי לפרק את רבי־הסוכר ולהשתמש בהם, ולכן פורפיראנז נמצא בדנ"א שלהם.
אבל כיצד הגיע הפורפיראנז מהחיידקים שבמים לחיידקי המעיים? נראה כי כשהיפנים אכלו את האצות הנאות, הם צרכו איתן גם את החיידקים שניזונים מהן. שני מיני החיידקים נפגשו במערכת העיכול. חיידקים הם יצורים מיוחדים. הם לא מעבירים את הדנ"א שלהם רק באמצעות רבייה (מה שנקרא "העברה אנכית"), אלא יש להם יכולת להעביר זה לזה פיסות דנ"א גם בצורה אופקית. כלומר, חיידק אחד יכול להעביר ישירות או בעקיפין פיסות דנ"א לחיידק אחר בסביבתו. לדוגמה, פעמים רבות עוברת עמידות לאנטיביוטיקה בין חיידקים. ככל הנראה החיידקים הימיים העבירו את הגנים שמקודדים לפורפיראנז לחיידקי המעיים ואיפשרו להם לרכוש את היכולת לפרק את הרכיב הייחודי בתזונה היפנית.
פורפיראן אינו היחיד בסיפור. מאז פרסום המחקר הופיעו עבודות נוספות שהראו שחיידקי מעיים רכשו יכולות לפרק רבי־סוכר נוספים שנמצאים באצות. הם רכשו גם יכולות אבולוציוניות לפרק חומרים נוספים. למשל, במחקר מרעיש מלפני ארבע שנים, שהתבסס על איסוף דגימות צואה ממאות אנשים, נמצא שבמעיהם של תושבי מדינות מתועשות קיים חיידק שמסוגל לפרק את תוסף המזון קסנטן גאם, רב־סוכר בעל מבנה שונה מזה של רבי־הסוכר שאותם מערכת העיכול שלנו מעכלת.
קסנטן גאם, ראוי לציין, הוא תוסף מלאכותי שהומצא רק בשנות השישים של המאה הקודמת. מדהים לגלות איך בתוך פרק זמן קצר כל כך הופיע פתרון אבולוציוני לפירוק התוסף, שגם הפך לנפוץ כל כך במדינות שבהן צורכים אותו. עם זאת, חשוב לסייג ולומר שבכל המקרים הללו עדיין אין ראיה לכך שמדובר ספציפית בהעברה אופקית של גנים.
האבולוציה היא תהליך מרשים, וגם המיקרוביום שבגופנו ממשיך להשתנות ולהסתגל לעולם שאנחנו יוצרים סביבנו. במובן הזה, כשאנחנו משנים את התזונה שלנו אנחנו לא רק משנים את מה שאנחנו אוכלים, אלא גם את האבולוציה של היצורים שחיים בתוכנו.
אני רוצה להודות לתומכי הפטריאון של הבלוג, ובראשם למתן רינג, יובל שער, בני גויכמן, רועי וקראט ותמר כהן, התומכים המובילים. אם התוכן עניין אתכם, אני מזמין אתכם להפוך גם לתומכים, לעזור ל”סיור מוחות” לצמוח ולקבל מגוון רחב של הטבות כמו תכנים בלעדיים, יכולת להשפיע על הנושאים וצפייה בפוסטים לפני כולם. פרטים נוספים כאן
הצטרפו לרשימת התפוצה של הבלוג וקבלו את התכנים ישירות למייל
