08:05
הדפסהשיתוף

דע מאיפה באת: על חשיבותם של עצים פילוגנטיים

מדענים בונים עצים פילוגנטיים המסבירים את ההיסטוריה והקשרים בין יצורים חיים שונים. בדרך כלל אנחנו פוגשים עצים פילוגנטיים רק בספרי לימוד או במאמרים מדעיים, ולפעמים נוצר הרושם שהעצים הללו הם משמשים אך ורק לצרכים אקדמיים. אולם, למעשה, עצים פילוגנטיים חשובים מאוד לחיי היום-יום שלנו.

מירב חביבי | פורסם ב-12 דצמבר 2023

בעזרת עצים פילוגנטיים מוצאים מיני בר של צמחים מבויתים ומשפרים זנים של יבולים

השימוש בצמחים בחיינו הוא בסיסי, מגוון וחשוב. צמחים מהווים מקור למזון, לתרופות, חומר גלם לבנייה ולביגוד ועוד. עצים פילוגנטיים הם שימושיים כאשר אנחנו מחפשים קרובי משפחה רחוקים של מיני צמחים מוכרים. לדוגמה, מיני בר שקרובים גנטית למיני תרבות חקלאיים יכולים לשאת גנים חשובים שאבדו למיני התרבות במהלך הברירה המלאכותית. הגנים הללו יכולים להשפיע על עמידות הצמחים למזיקים, למחלות ולתנאי הסביבה, וגם על היבול ועל איכות הפירות. אחרי שהחוקרים מגלים את הגנים הללו, אפשר "להחזיר" אותם למיני הבר על ידי הכלאות עם מיני הבר או על ידי הנדסה גנטית.

במחקרים שנערכו בשנות ה-90 על המין Lycopersicon esculentum, המוכר לנו יותר בשם עגבנייה, בחנו החוקרים את הקרבה בין העגבנייה לסוג של סולנום (ממשפחת הסולניים, כמו העגבנייה), הכולל ירקות מוכרים כמו תפוח אדמה וחציל. החוקרים מצאו כי העגבנייה אכן שייכת מבחינה גנטית לסוג זה, בעוד שלפני המחקר העגבנייה שויכה לסוג נפרד. כתוצאה מכך עודכן השם המדעי של המין, והעגבנייה נקראת כעת  Solanum lycopersicum. המיקום המחודש של העגבנייה כשייכת לסוג סולנום אינו ענין של מה בכך. הסיווג המתוקן אפשר למגדלי הירקות למצוא דרכים נוספות להשביח ולשפר את הגידול, תוך שימוש בגנים מצמחים הקרובים לו מבחינה גנטית.

העץ הפילוגנטי של העגבניה

העץ הפילוגנטי של העגבניה

עצים פילוגנטיים מסייעים לנו לשמור  על מינים בסכנת הכחדה
בדיוק כפי שעצים פילוגנטיים עוזרים לנו לזהות מיני בר שקרובים למיני תרבות חקלאיים, כך הם גם מסייעים לנו לשמר מינים בסכנת הכחדה. לדוגמה, כשחוקרים חיפשו שידוך לג'ורג' הבודד, צב הגלאפגוס האחרון מבני מינו שנותר באי פינטה, הם פנו לדנ"א כדי לשחזר את העץ האבולוציוני של צבי הענק מאיים רבים באזור, במטרה למצוא את הצבים הקרובים ביותר לג'ורג' מבחינה אבולוציונית. לרוע המזל, התברר שג'ורג' הבודד הוא אכן הצב היחיד ששרד מהמין הזה. אף מין לא נמצא מספיק קרוב אליו כדי שיוכלו להעמיד יחד צאצאים פוריים, וג'ורג' הבודד מת גלמוד בשנת 2012.

אבל יש גם מקרים עם סוף טוב. עד לאחרונה, החוקרים חשבו שצבי הענק מהאי פלוראנה שבארכיפלג גלפאגוס נכחדו לחלוטין לפני 150 שנה עקב ציד יתר. אולם צוות מדענים שבחן דגימות דנ"א של צבי ענק מאיים שונים בארכיפלג והשווה אותן לדגימות דנ"א של צבים שחיו באי פלוראנה וגופותיהם נשמרו במוזיאונים, הצליח לשחזר את העץ הפילוגנטי של הצבים ולגלות שהצבים באי פלוראנה קרובים גנטית לכמה מצבי הענק שחיים באי איזבלה. ככל הנראה, בשנות ה-80 של המאה ה-19, מלחים העבירו כמה צבים מפלוראנה לאיזבלה, השאירו אותם שם, ואלה שרדו והתרבו! כעת נעשה מאמץ לאושש את אוכלוסייתו של המין הזה.

https://www.flickr.com/photos/mikeweston/332184687/

https://www.flickr.com/photos/mikeweston/332184687/

עצים פילוגנטיים משמשים לאיתור חומרי טבע, היכולים לשמש בסיס לפיתוח תרופות

כבר בעבר היווה ארס של בעלי חיים מקור לכמה תרופות, בין היתר לתרופות שמשמשות לטיפול ביתר לחץ דם. מכיוון שארסיות היא תכונה תורשתית, אפשר לעקוב אחרי ההיסטוריה האבולוציונית שלה כדי לגלות מינים ארסיים חדשים, בתקווה לגלות גם חומרי טבע חדשים. כך, חוקרים משחזרים עצים פילוגנטיים של מינים ארסיים ומשתמשים בהם כדי לאתר מינים שסביר להניח שיהיו ארסיים אף הם. חוקרים שבחנו דגים ארסיים גילו מעל 1,200 מיני דגים שלא היה ידוע שהם ארסיים, אך ככל הנראה מסוגלים לייצר ארס! תגלית זו מהווה "אוצר" של חומרי טבע, שיכולים לשמש לפיתוח תרופות. גישה דומה יכולה לעזור לפתח תרופות מארס של נחשים, לטאות וחלזונות.

עצים פילוגנטיים הם כלי מחקר חשוב וחיוני

עצים פילוגנטיים הם כלי מחקר חשוב, והם משמשים למטרות יישומיות בתחומים נוספים, לא רק חקלאות, רפואה ושמירה על המגוון הביולוגי. למשל, עצים פילוגנטיים יכולים לשמש לזיהוי מקור של מחלות, ליצירת תרכיבי חיסון ואפילו לעזור למשטרה בזיהוי פלילי.

אולי יעניין אותך גם

כל הזכויות שמורות למוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט
אזור תוכן, לקיצור דרך לחצ/י כפתור ALT + z
Silence is Golden