מחקר חדש של מכון וולקני והאוניברסיטה העברית בירושלים חשף כי עוברים של דגים שולטים באופן פעיל בעיתוי בקיעתם באמצעות נוירו-הורמון בשם  Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH) שמשחרר אנזימים הממיסים את דופן הביצה. גילוי פורץ דרך זה חושף מנגנון עצבי בלתי מוכר בעבר, השולט במעבר קריטי בין שלבי החיים, ומראה שעוברים של דגים אינם פסיביים, אלא מקבלים החלטות אקטיביות של חיים ומוות. לממצא זה השלכות אבולוציוניות משמעותיות והוא מספק תובנות חדשות על נוירוביולוגיה, אסטרטגיות הישרדות והסתגלות סביבתית בחולייתנים.

ד"ר מתן גולן מהאוניברסיטה העברית בירושלים ומכון וולקני, הוביל צוות חוקרים שגילה כיצד עוברים של דגים קובעים את הרגע האידיאלי לבקיעתם. תגליתם פורצת הדרך, שהתפרסמה בכתב העת Science,  חושפת מנגנון פעיל שבאמצעותו עוברים אלו שולטים בהחלטה קריטית של חיים ומוות, ומציעה תובנות חדשות בתחום הביולוגיה והאבולוציה.

תהליך הבקיעה הוא רגע מכריע עבור כל בעלי החיים המטילים ביצים. בקיעה מוקדמת מדי או מאוחרת מדי יכולה להוביל למוות ודאי של בעל החיים הצעיר, שאינו מוכן להתמודד עם אתגרי העולם החיצון. מנשימה ועד התחמקות מטורפים, ההישרדות תלויה בעיתוי המושלם. באופן מרתק, עיתוי זה נקבע על ידי העובר עצמו – אך עד כה, המנגנון שמאחורי החלטה זו לא היה ידוע.

החוקרים גילו שעוברים של דגים מתחילים את תהליך הבקיעה דרך אות מהמוח: נוירו-הורמון בשם TRH. TRH עובר בזרם הדם לבלוטה מיוחדת, שם הוא מפעיל שחרור אנזימים הממיסים את דופן הביצה ומאפשרים לעובר להשתחרר. המעגל העצבי הקריטי הזה, שאחראי לבקיעה, מתפתח ממש לפני האירוע ונעלם זמן קצר לאחר מכן. ללא TRH העוברים אינם מסוגלים לשחרר את האנזימים הנדרשים, מה שמוביל למותם בתוך הביצה.

תגלית זו חושפת מעגל עצבי נסתר השולט באחד המעברים הקריטיים ביותר בשלבי החיים ומדגימה כיצד עוברים של דגים, במקום להיות פסיביים, מסוגלים לשלוט באופן פעיל בתהליך הבקיעה שלהם – מפתח להישרדותם.

לממצאים יש השלכות אבולוציוניות משמעותיות, שכן הם חושפים את המנגנון העצבי שהיה נסתר במשך זמן רב, השולט בתהליך הבקיעה בקבוצת החולייתנים הגדולה ביותר. בעתיד, החוקרים מתכננים לחקור כיצד TRH ופקטורים נוירו-אנדוקריניים אחרים משפיעים על תהליך הבקיעה במינים נוספים.

בנוסף לתובנות האבולוציוניות, המחקר מדגיש את היכולת המרשימה של עוברים לקבל החלטות שמשפיעות ישירות על הישרדותם, ומציע הבנה עמוקה יותר של האינטראקציה המורכבת בין נוירוביולוגיה והסתגלות סביבתית.

המחקר נערך במכון וולקני, מינהל המחקר החקלאי.

 

בתמונה: עובר של דג זברה, צילום: Dr. Deodatta Gajbhiye