בעזרת השמר

מחקר חדש של חוקרים במוזיאון הטבע ובבית הספר לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב גילה כי יש רק בעל חיים אחד, נכון לידוע לנו כיום, שיש לו עמידות להשפעת אלכוהול – הצרעה המזרחית. מאיפה מגיע האלכוהול בטבע? למה בעלי חיים צורכים אותו? ולמה אנחנו חייבים לצרעות תודה על היין?

פורסם: אפריל 2025

האם יש ייצור של אלכוהול בטבע? התשובה היא בהחלט כן!

חיידקים ושמרים מייצרים אלכוהול מצוף פרחים או מפירות תוססים, ויש אפילו מיני קרפיונים שמייצרים בגופם אלכוהול. אלכוהול הוא למעשה "פסולת" של תהליך נשימה ללא חמצן, קצת כמו שבשרירים שלנו, פעילות ללא חמצן יוצרת חומצת חלב כתוצר לוואי.

ומי בטבע צורך אלכוהול? בעלי חיים שונים, כמו ציפורים, קופים וחרקים, צורכים אלכוהול בעקיפין, שכן הוא מיוצר על ידי השמרים שנמצאים על המזון שלהם ובתוכו. פירות בשלים וצוף הם עתירי סוכר ומתחיל בהם תהליך תסיסה, שבמהלכו מיוצר האלכוהול. הריח האלכוהולי של פרי בשל שתסס נישא למרחקים, ובעלי חיים שניזונים מפירות כאלו למדו לקשר את ריח התסיסה והאלכוהול עם נוכחות של פירות עתירי סוכר. אחוז האלכוהול שאפשר למצוא בפירות באופן טבעי נע בין 1% ל-3%, וצריכה של אחוזים נמוכים כאלה של אלכוהול מעוררת תיאבון ומגבירה את צריכת המזון, כך שמדובר ביתרון הישרדותי. מחקרים שנעשו על קופים, שכללו תצפיות ואף בדיקות שתן, הראו שהקופים אכן צורכים אלכוהול דרך אכילת פירות תוססים.

אך בני האדם אינם צורכים אלכוהול טבעי באחוז נמוך. כל תרבות אנושית למדה לייצר אלכוהול מחומר סוכרי או עמילני כלשהו ולזקק אותו כך שיכיל אחוזי אלכוהול גבוהים. מה קורה לבעלי חיים שצורכים אלכוהול באחוזים גבוהים? הם משתכרים, בדיוק כמונו. האלכוהול משפיע על הקואורדינציה, שיווי המשקל ויכולת התגובה, והשפעתו יורדת עם הפירוק שלו בגוף. פירוק מולקולות האתנול בגוף מתרחש בשלבים. בשלב הראשון התוצר הוא מולקולה בשם אצטאלדהיד, זהו חומר רעיל, והוא זה שאחראי על תחושת הבחילה וה"האנגאובר". מי שהגוף שלו לא מצליח לפרק במהירות את התוצר הזה לחומצה אצטית לא ייהנה במיוחד מצריכת אלכוהול. תהליך דומה מתרחש גם בגופם של בעלי חיים אחרים. בצריכה של  אחוזי אלכוהול גבוהים, גם הם מגיבים בשכרות ולעיתים אף עלולים למות.

אך יש בעל חיים אחד שהחוקרים מצאו שלא רק שהוא לא משתכר, אלא אפילו משגשג מצריכת אלכוהול – הצרעה המזרחית.

במעבדתו של פרופ' ערן לוין מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב חוקרים בשש השנים האחרונות את הצרעה המזרחית ואת תזונתה. במשך רוב השנה ניזונה הצרעה המזרחית מדבורי דבש ומבשר פגרים, אך מכיוון שהצרעות הבוגרות לא מסוגלות לפרק את הבשר, הן מאכילות בו את זחליהן. הזחלים מפרקים את הבשר ומפרישים טיפות של נוזל מתוק, שאותן מלקקות הצרעות הבוגרות. בסוף הקיץ משנות הצרעות הבוגרות את תפריטן וניזונות מפירות בשלים ותוססים.

מחקרים קודמים הראו כי במערכת העיכול של צרעות חברתיות, כמו הצרעה המזרחית, אפשר למצוא את מיני השמרים המשמשים בייצור יין. משערים כי הסיבה לכך היא שבעונת החורף, כאשר אין פירות, השמרים "מוגנים" בגוף הצרעות. החיבור הזה בין שני המינים, שמרים וצרעות, שלח את פרופ' לוין והסטודנטים שבמעבדתו למסע מחקרי מרתק על צריכת אלכוהול בצרעות. כדי לבחון את הנושא החלו החוקרים בניסוי שבחן את פירוק האלכוהול בגוף הצרעה. תהליך פירוק האלכוהול מפיק פי שניים אנרגיה מפירוק סוכר (לגרם חומר), ובסופו נפלטות מולקולות פחמן דו-חמצני. החוקרים האכילו צרעות מזרחיות ודבורי דבש באלכוהול עם פחמן מסומן (איזוטופ שנקרא (C¹³, והשוו ביניהן. הצרעות והדבורים הוכנסו כל אחת למכל, והחוקרים מדדו את קצב הצטברות הפחמן הדו-חמצני המסומן (שמקורו באלכוהול). התוצאות הראו כי הצרעות מפרקות את האלכוהול בתוך שניות (!), ואילו הדבורים מפרקות את האלכוהול בקצב איטי הרבה יותר.

בניסוי נוסף בדקו החוקרים האם הצרעות "משתכרות". מכיוון שאי אפשר לבקש מהן ללכת בקו ישר, נבדקה השפעת האלכוהול על שתי התנהגויות אופייניות של צרעות: יכולת בניית קן, פעולה המצריכה דיוק, ותוקפנות כלפי צרעה זרה. קבוצת הצרעות שנחקרה קיבלה תזונה ש-80% ממנה היה אלכוהול, בעוד שקבוצת הביקורת קיבלה מי סוכר. בשתי ההתנהגויות, בניית קן ותוקפנות, לא נמצאו הבדלים בין שתי קבוצות הצרעות. בניסוי אחר בדקו החוקרים האם צריכת אלכוהול משפיעה על תוחלת החיים של הצרעה המזרחית. החוקרים האכילו את הצרעות בתזונה הכוללת אלכוהול בלבד, אך גם כאן לא נמצאו הבדלים בתוחלת החיים הממוצעת בין הצרעות שצרכו אלכוהול לבין אלה שצרכו מי סוכר.

ניסויים אלה הראו כי לצרעה המזרחית יש יכולת להשתמש באלכוהול כמקור מזון. היא מסוגלת לעכל אותו במהירות ואינה מושפעת ממנו לרעה כמו שאר בעלי החיים, כולל בני האדם.

אם נסתכל על זה מנקודת מבט אבולוציונית, הצרעות והשמרים פיתחו יחסי הדדיות שמיטיבים עם שני הצדדים: בחורף השמרים זוכים להגנה במערכת העיכול של הצרעות, ואילו בקיץ, כאשר הצרעות מגיעות לאכול מהפירות, זוכים השמרים בהסעה אל מקורות הסוכר, שם הם מייצרים אלכוהול כתוצר לוואי. כך הצרעות מרוויחות מקור מזון עתיר אנרגיה שבלעדי רק להן – אלכוהול. אבל יש גם צד שלישי שמרוויח – בני האדם. ככל הנראה בלי שיתוף הפעולה הזה בין הצרעות והשמרים לא היה לנו יין. לחיים!