זה עשרים שנה כמעט שהמערות בצפון אמריקה נגועות בתסמונת האף הלבן, מחלה שהורגת מיליוני עטלפים בזמן שנת החורף שלהם ומערערת מערכות אקולוגיות שלמות. ביולוגים ייחסו את האסון לפטרייה אחת, והכינו תוכנית למיגורה. מחקר חדש חושף שהתמונה רחוקה מלהיות פשוטה: הפטרייה החשודה אינה אורגניזם בודד, אלא שני מינים דומים למראה אך שונים גנטית – לכל אחד מהם היסטוריה אבולוציונית ייחודית וקורבנות מועדפים משלו.
פרסומת
תסמונת האף הלבן זכתה לשמה בגלל שכבה לבנה‑אפורה של נבגי פטרייה על החוטם והכנפיים של עטלפים. המחלה תוקפת את העטלפים בעת תרדמת החורף שלהם, וגורמת לפצעים בעור ולגירוי קשה. העטלפים מתעוררים מתרדמתם שוב ושוב, מכלים את מאגרי השומן החיוניים להם כדי לעבור את החורף, ולבסוף מתים מרעב או מהיפותרמיה. נראה שהמחלה קיימת גם באירופה ובאסיה, אך שם היא קלה בהרבה, ואילו בצפון אמריקה קרסו מושבות שלמות בעונת חורף אחת. בקרב הקורבנות בצפון אמריקה בולטים נשפון חום (Myotis lucifugus), נשפון צפוני (Myotis septentrionalis) ועטלף תלת-צבעי (Perimyotis subflavus). גם מינים מוגנים אחרים, כגון נשפון אינדיאנה (Myotis sodalis) ונשפון אפור (Myotis grisescens), ספגו פגיעה קשה. חלק מהמושבות התמוטטו בכ-90% ומעלה בתוך חורפים ספורים. עד כה הניחו החוקרים שהגורם היחיד הוא Pseudogymnoascus destructans, פטרייה אוהבת‑קור, המסוגלת לשגשג בטמפרטורות של מקרר ביתי (ונמצאה גם בישראל [1]).
מיגור הפטריה חשוב במיוחד, מכיוון שלעטלפים תפקיד חשוב במארג האקולוגי ופגיעה בהם עלולה לפגוע במערכת האקולוגית כולה. החשיבות היא גם כלכלית באופן ישיר: ההערכה היא שבצפון אמריקה לבדה שירותי המערכת של עטלפים חוסכים לחקלאים לפחות 3.7 מיליארד דולר בשנה בעלויות ההדברה [2], הודות לטריליוני החרקים שהם טורפים בלילות הקיץ. במחקר חדש שפורסם בשנה החולפת במגזין היוקרתי Science, הראו שכאשר מושבות עטלפים קורסות בעקבות תסמונת האף הלבן, החקלאים מפצים על כך בעלייה של כ-31% בשימוש בקוטלי חרקים, צעד שנקשר סטטיסטית לעלייה ממוצעת של כ-8%(!) בתמותת תינוקות באזורים הכפריים המושפעים [3]. אם כן, אובדן המושבות פירושו יותר מזיקים בשדות, יותר ריסוס כימי ופגיעה עקיפה בעופות טורפים, בצמחים, בחרקים מאביקים, במקורות מים ובבריאות האדם.
כדי להרחיב את הידע על המחולל של תסמונת האף הלבן, צוות מחקר בין-לאומי בהובלת ד"ר ניקולה פישר וד"ר סבסטיאן פושמליי מאוניברסיטת גרייפסוולד (גרמניה) ומאוניברסיטת מונפלייה (צרפת) פרסם במגזין Nature היוקרתי [4] כי הפטרייה Pseudogymnoascus destructans היא בעצם שני מינים ביולוגיים נפרדים: PD‑1 ו‑PD‑2. מינים אלו נפרדו לפני כ‑750 אלף שנים, אך הם עדיין חיים זה לצד זה במערות קרות (בטמפרטורה של 8-7 מעלות צלזיוס).
כדי להבין כיצד שני מינים שונים חמקו מעיני המדע, אספו מדענים ומתנדבים מאגר דגימות חסר תקדים. המאגר כלל 5,479 דגימות מעטלפים, מקירות מערות ואף מציוד של חוקרי מערות. הדגימות נאספו ב‑264 אתרי חורף ברחבי 27 מדינות – רובם באירופה, וכן באסיה ובצפון אמריקה. בכל דגימה נבדקו 18 סמנים גנטיים – רצפים קצרים של DNA המשתנים במהירות ומשמשים כמעין “ברקודים” לזיהוי קרבה משפחתית. לדוגמאות נבחרות נערך גם ריצוף גנום מלא (בשל העלויות הגבוהות). כאשר סידרו את הנתונים על פי קרבתם זה לזה, התברר כי הפטרייה הבודדת מתפצלת לשני מינים מוגדרים היטב.
הפתעה גדולה אף יותר חיכתה כאשר בדקו למי בדיוק נצמדת כל פטרייה. PD‑1 התגלתה בעיקר על עטלפי נשפון גדול (Myotis myotis) ונשפון מצוי (Myotis blythii), ואילו PD‑2 נמצאה בעיקר על עטלף מהמין נשפון דאובנטון (Myotis daubentonii). על פי הממצאים, מדובר בהעדפה ולא בהפרדה מוחלטת: נמצאו מקרים בודדים של “חציית קווים”, אך הם נדירים מאוד, מה שמרמז כי העדפת מארח משמשת כנראה מחסום, לפחות חלקי, למעבר של מטען גנטי בין שני המינים (כלומר, הם אינם מתרבים זה עם זה כמעט, ולכן אינם “מערבבים” תכונות תורשתיות).
הבדל זה סייע למדענים לאתר את מקור המגפה בצפון אמריקה: כל הדגימות מעבר לאוקיינוס תואמות לשושלת PD‑1 ספציפית מאזור פודיליה שבמערב אוקראינה, שבו נמצאות כמה ממערות המבוך הארוכות בעולם, מערות פופולריות מאוד בקרב חובבי מערנות (spelunking) מארצות הברית. משמעות הדבר די ברורה: סביר להניח שהפטרייה לא חצתה את האוקיינוס על כנפי עטלפים, אלא הגיעה על חבלים, סוליות ושאר ציוד המערנות של אותם מבקרים, שלא היו מודעים לכך. לעומת זאת, PD‑2 טרם חצתה את האוקיינוס. קשה להעריך את פוטנציאל הסיכון אם דבר זה יקרה: ייתכן שבשלב זה “מי שיכול להיפגע, כבר נפגע”, מפני שהמינים הרגישים בצפון אמריקה הם בדיוק אלו היוצרים מושבות חורף גדולות, ולכן מין פטרייה נוסף לא יגרום נזק נוסף מהותי. מצד שני קיים סיכון, כי PD‑2 עלולה לפגוע במושבות שמפגינות התאוששות חלקית או עמידות מתפתחת ל‑PD‑1, וכן במינים בעלי דפוסי מארח שונים. צוות המחקר מזכיר את לקחי פטריית הכיטריד (Batrachochytrium dendrobatidis), שהכחידה מיני דו‑חיים ברחבי העולם [5]. פעולה מונעת זולה ופשוטה בהרבה ממאבק לאחר הפלישה וההתפרצות.
הגילוי של מינים נפרדים משנה את כללי המשחק בשטח: בדיקות PCR בשטח חייבות כעת להבדיל בין PD‑1 ל‑PD‑2; חיסונים ותרסיסים פרוביוטיים (תערובות חיידקי Pseudomonas fluorescens המדכאים את הפטרייה) [6] שנבדקו נגד PD‑1 ייבחנו מחדש מול PD‑2; ומומלץ להרחיב באופן מיידי את ההנחיות לחיטוי ציוד מערנות בכל אירופה, אם כי טרם פורסמה תוכנית בין‑לאומית מחייבת. ההערכה הראשונית היא שהאמצעים הכימיים הקיימים יעילים נגד שני המינים, אך יש לוודא זאת בפועל.
המקרה מזכיר את עלייתם של פתוגנים פטרייתיים נוספים – מכיטריד בדו‑חיים ועד Candida auris, הגורמת בעיות רפואיות למטופלים בבתי חולים. בעולם מקושר ביותר, מגוון ביולוגי סמוי של מחוללי מחלה עלול להכריע אם התפרצות תדעך או תהפוך לאסון. גם אם יתברר ששני המינים מגיבים לחיטוי זהה, עצם הזיהוי המדויק שלהם חיוני למעקב אפידמיולוגי, לחיזוי סיכוני פלישה ולכוונון מאמצי השימור – לפני שיהיה מאוחר מדי.
מחקר זה הוא דוגמה נהדרת לשימוש ב"מדע-אזרחי": התגלית לא הייתה אפשרית ללא רשת ענקית של מתנדבים – ביולוגים, פקחי טבע וחובבי מערות – שתרמו דגימות ונתוני שדה. שיתוף הפעולה הזה, מבלגיה ועד מונגוליה, מדגים כיצד אזרחים יכולים לסייע למקבלי החלטות, למדענים ולאנשי שמירת טבע לחקור, להבין ואולי אף למנוע את התפשטותם של מחוללי מחלות זעירים.
בתמונת הנושא: עטלפון נגוע בתסמונת האף הלבן בפארק הלאומי גרייט סמוקי מאונטיינז. מקור התמונה: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters, via flickr
עריכה: סמדר רבן
מקורות והרחבות
[2] החשיבות הכלכלית של עטלפים לחקלאות
[3] המחקר ב-Science הקושר בין קריסת מושבות עטלפים לתמותת תינוקות
[4] המאמר המקורי במגזין Nature
[5] הכתבה שהקפיצה אותנו.
[6] חיידק שבודד מעטלפים מעכב את הגדילה של הפטרייה הגורמת לתסמונת האף הלבן
מנכ"ל עמותת "מדע גדול, בקטנה" (ע"ר). דוקטורנט במחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת ת"א, חוקר עטלפים. בעל תואר שני בביולוגיה מהטכניון.
