קומיקס בארבעה פריימים: אבן ועליה טחב מתייבש, ובתוכה יצור זעיר ומקופל; משטח מתכת שנפתח מעל כדור הארץ בחלל, ובתוכו יצורים זעירים מול עיגול זוהר; יד עם מחט מטפטפת חומר אל תוך כלי עם תא עגול במעבדה; ומסך מחשב בחדר חשוך, שממולו חלון אל פני הירח.
הטחב שמתייבש, המשטח שנפתח בחלל, המחט שיצקה חלבון לתא - והמסך שמציג ממשק שאיש לא פתר.

חצי מילימטר, שמונה רגליים

אם תרטיבו חתיכת טחב ותביטו בה במיקרוסקופ, יש סיכוי טוב שתראו חיה זעירה נעה בין העלים: גוף סגלגל, שמונה רגליים קצרות ובקצה כל אחת מהן טפרים, וראש שאותו היא מכווצת ומותחת בזמן שהיא מהלכת. אורכה כחצי מילימטר.

זה דובון מים - או בשמו האחר, “חזיר טחב”. השם “דובון מים” ניתן להם במאה ה-18 בידי חוקר גרמני, שראה בהליכה שלהם דמיון להליכה של דוב, והאיור ההוא הוא בין התיאורים הראשונים של הקבוצה כולה. כמה אלפי מינים תוארו מאז, והם חיים בטחב, בחזזית, בשלכת ובקרקע לחה - בכל היבשות, גם בעיר, גם בגינה שליד הבית.1

תקריב שבו נראה יצור זעיר ובהיר עם שמונה רגליים קצרות וטפרים, נאחז בחתיכת חומר כהה על רקע שחור.
דובון מים על מצע כהה, בתקריב של מיקרוסקופ. זה מה שנמצא בטחב רטוב. צילום: Thomas Shahan, ויקימדיה קומנז, CC BY 2.0.

וכאן המקום לתקן תפיסה נפוצה: רוב דובוני המים חיים בבתי גידול לחים ולגמרי רגילים. אין להם צורך בקיצון כדי לחיות - הם רק יודעים מה לעשות כשהקיצון מגיע.1

איור ישן בדיו של בעל חיים זעיר, מצויר בקווים דקים על רקע נייר, מן התיאורים הראשונים של הקבוצה.
אחד התיאורים הראשונים של דובוני המים, מן המאה ה-18. איור: Johann August Ephraim Goeze, נחלת הכלל.

איך הוא מתגלגל לכדור

כשהטחב שמסביבו מתייבש, מתחיל תהליך שאין לו מקבילה ממשית אצל בעלי חיים אחרים בגודלו. הוא מכניס את שמונה הרגליים פנימה, מכווץ את הראש אל תוך הגוף, ונהפך לכדור קטן וחסר סימן חיים - מצב שהחוקרים מכנים בשם “חבית”. בתוך הכדור הזה חילוף החומרים נעצר כמעט לחלוטין, המים נעלמים מן התאים, ומקומם נתפס בידי סוכרים ובחלבונים שמייצרים בתוך הגוף.2

תצלום מיקרוסקופי אלקטרוני בגווני אפור של בעל חיים זעיר ובהיר, שרגליו פרושות ונגיעות קצרות נראות בקצותן, על משטח בהיר.
במצב פעיל: הגוף פרוש, והרגליים נאחזות. תצלום במיקרוסקופ אלקטרונים. צילום: Schokraie ואחרים, PLOS ONE 2012, CC BY 2.5.
תצלום מיקרוסקופי אלקטרוני בגווני אפור של בעל חיים זעיר ומקופל, שנדחס לכדור קטן על משטח מחוספס.
במצב החבית: אותו בעל חיים מקופל לכדור, בלי רגליים ובלי סימן חיים. תצלום: Schokraie ואחרים, PLOS ONE 2012, CC BY 2.5.

וכשהמים חוזרים - הוא חוזר לנוע. חלק מן הפרטים מתעוררים בתוך כחצי שעה מרגע ההרטבה.

הזכוכית שבתוך התא

מה בדיוק שומר על התאים במצב הזה? חלק מן התשובה הוא התחליף למים. כשהמים יוצאים, נשאר חומר שקוף וקשיח - מעין זכוכית - שמחזיק את מבנה התא ואת מקומם של החלבונים, כדי שכשהמים יחזרו יהיה למה לחזור. הסוכר שמוכר מן המחקר הזה נקרא טרהלוז, אבל אצל דובוני המים מתגלים בכל מחקר חלבונים ייחודיים נוספים - ואלה נמצאים שם בכמות גדולה במיוחד, ושמורים להיות מוכנים מראש, עוד לפני שהמים נעלמים.2

איור סכמטי בשני חלקים: משמאל יצור זעיר ובהיר עם שמונה רגליים פרושות וטיפה מים לצדו, ומימין אותו יצור מקופל לכדור שבו הרגליים נסתרות, וסביבו קווים דקים.
המחשה: שני המצבים - פרוש ורטוב, מול מקופל ויבש - ואיפה עוברים המים ביניהם.

עשרה ימים בחלל

ב-14 בספטמבר 2007 שוגרה לחלל חללית ובה משטח שנפתח אל החלל החיצון, בגובה 258 עד 281 קילומטרים. על המשטח הזה היו כ-3,000 דובוני מים משני מינים, כולם יבשים - כלומר במצב החבית - ומול ואקום כמעט מלא.3

עשרה ימים הם היו שם, באותו מצב, ואז הוחזרו לכדור הארץ. עם החזרה, החוקרים הרטיבו אותם - ורבות מן הקבוצות חזרו לנוע.

איור סכמטי בשלוש עמודות: בכל אחת יצור זעיר על רקע כהה; בראשונה שמיים ריקים, בשנייה קרניים דקות ומנוקדות מלמעלה, ובשלישית קרניים עבות המקיפות את הכול; ומתחת לכל עמודה סימון באורך אחר.
המחשה: שלוש הקבוצות של הניסוי - בלי קרינה, עם חלק מן העל-סגול, ומלוא הקרינה של השמש.

מה בעצם הרג אותם

ההבדל בין הקבוצות הוא הסיפור האמיתי של הניסוי. קבוצה שהייתה בוואקום בלבד - בלי אור שמש - שרדה במידה דומה לחברים שלה שנשארו בכדור הארץ: הוואקום לבדו לא הזיק להם כמעט כלל. קבוצה שנחשפה לוואקום ולעל-סגול פחות אנרגטי - 68 אחוזים ממנה חזרו לנוע בתוך כחצי שעה, ורבות מהן אף הטילו ביצים שבוקעו. וקבוצה שלישית, שנחשפה למלוא הקרינה של השמש, כולל החלק האנרגטי שמסונן כאן בידי האטמוספרה - ממנה שרד קומץ בלבד.3

אף בעל חיים לא שרד קודם בחלל פתוח. העובדה שבעלי חיים חזרו לחיים אחרי עשרה ימים בחלל, ואף הטילו ביצים שבקעו - זה באמת יוצא דופן. (בוב גולדשטיין, ביולוג התפתחותי, על הניסוי בשנת 2008; תרגום)

זה מה שאפשר לכתוב, ומעט יותר: דובון המים שרד בחלל במצב מיובש, ומה שהרג את חבריו לקבוצה הוא אותה קרינה שמגיעה לכאן מסוננת.

שלושים שנה בקרח

בנובמבר 1983 נאספה באנטארקטיקה דגימת טחב, ונשמרה בקפיאה. כשלושים שנה אחר כך, בשנת 2014, היא הוצאה, הופשרה, והחוקרים הרטיבו אותה במים. מן הדגימה התעוררו שני פרטים - ואחד מהם אף הטיל ביצים שמהן בקעו צעירים.4

תקריב של בעל חיים זעיר ושקוף למחצה על גבי חומר אורגני מפורר, מצולם מבעד למיקרוסקופ.
דובון מים בתצלום מיקרוסקופי - הצילום להמחשת החיה; הדגימה האנטארקטית עצמה לא צולמה. צילום: Philippe Garcelon, ויקימדיה קומנז, CC BY 2.0.

משך הקפיאה: 30.5 שנים. זה לא שיא של “חיים” במובן המלא - הם היו מושהים לכל אורכו - אבל זה מה שמאפשר לשאול עד כמה רחוק המצב הזה יכול להימשך.

פי אלף יותר קרינה

בשנת 2016 רוצף הגנום של אחד המינים העמידים - והתגלה בו חלבון שאינו דומה לשום דבר בבעלי חיים אחרים. החוקרים קראו לו בשם שמשמעו “מעכב נזק”, והם עשו איתו ניסוי שנוי במחלוקת פחות ממה שהוא נשמע: הם הכניסו אותו לתאי אדם בתרבית, הקרינו את התאים בקרני רנטגן - ומדדו כ-40 אחוזים פחות נזק ל-DNA מאשר בתאים הזהים ללא החלבון.5

ההקשר הכולל: המין הזה שורד מנות קרינה של יותר מ-4,000 גריי, בעוד שהמנה הקטלנית לאדם שלם נאמדת בכ-4 עד 5 גריי. פי אלף בערך.5

איור מתוך מאמר מדעי, ובו שני חלקים של תצלומי מיקרוסקופ אלקטרונים של בעל חיים זעיר, ולצדם תרשים קטן.
איור מן המחקר שזיהה את החלבון המגן. כך נראית החיה שהעניקה אותו. איור: Hashimoto ואחרים, Nature Communications 2016, CC BY-SA 4.0.
איור סכמטי: משמאל סליל כפול של חומר תורשתי עטוף בענן של צורות עגולות קטנות, ומימין אותו סליל שבור בנקודות אחדות.
המחשה: אותה שרשרת חומר תורשתי - עטופה בחלבון מגן, ולעומתה אחרי נזק.

הגנים הזרים שלא היו

בנובמבר 2015 התפרסם מחקר בכתב העת PNAS ובו נטען דבר מדהים: ש-17.5 אחוזים מן הגנים של מין דובון מים הגיעו מיצורים אחרים לגמרי - חיידקים, פטריות וצמחים - בהעברה אופקית, כלומר לא מן ההורים. הידיעה התגלגלה במהרה לכתבות בעולם כולו, והמחקר צוטט אלפי פעמים.6

באביב 2016 התפרסם מאמר נגדי באותו כתב עת בדיוק. קבוצה אחרת ריצפה את אותו גנום מחדש, והראתה שרוב ה“גנים הזרים” היו זיהום חיידקי שנשאר בתוך הנתונים ולא סונן לפני ההרכבה, ושהיקף ההעברה האמיתי הוא בין אחוז לשניים - סדר גודל רגיל לחלוטין לעולם החי. את זה אפשר לכתוב בדיוק כך: המחקר הופרך, והוא מעולם לא הוחזר מן הפרסום.6

מה הוא אוכל, ומי אוכל אותו

החיה הזאת איננה טורפת. היא ניזונה מתאי צמחים, אצות וחלקיקים שהיא מוצאת במצע, ומוצצת אותם בעזרת שתי מחטים דקות שבפיה. והיא עצמה - טרף. קרדיות, נמטודות ופטריות טורפות צדות אותה, והעמידות המפורסמת שלה מגנה עליה מן הייבוש, לא מן הטורף שיושב לידה במשך דקות.1

תצלום מיקרוסקופי של בעל חיים זעיר על מצע בהיר, ולצדו עיגולים קטנים, עם סרגל מידה בתחתית הפריים.
ביצים שהוטלו ונשארו בתוך הנשל של האם. על התצלום מוטבע גם סרגל מידה. צילום: Bob Blaylock, ויקימדיה קומנז, CC BY-SA 4.0.

הגבולות האמיתיים

מה הוא כן עובר, לפי מה שנמדד במעבדה: ייבוש כמעט מוחלט; קרוב לוואקום; לחץ של עד כ-1,200 אטמוספרות; טמפרטורה של מינוס 272 מעלות, סמוך לאפס המוחלט; יותר מ-150 מעלות לפרקי זמן קצרים; וקרינה של אלפי גריי. ומה הוא לא: חום לאורך זמן, טריפה, וכל דבר שמתרחש מהר מדי מכדי שהוא ייכנס למצב החבית.2

תצלום מיקרוסקופי של בעל חיים זעיר וארוך-גוף על רקע בהיר, ורגליו פרושות לצדדים.
לא כל דובוני המים חיים ביבשה: יש מינים שחיים בים. צילום: Matteo Pasotti, ויקימדיה קומנז, CC BY-SA 4.0.

כלומר, “בלתי מנוצח” אינו התיאור הנכון. הנכון הוא: הוא יודע לחכות. במקום להילחם בתנאים, הוא מפסיק להיות פעיל עד שהם יחלפו - וזו היכולת שהביאה אותו לכל מקום.

מה שנשאר על הירח

ב-11 באפריל 2019 התרסקה על הירח החללית הישראלית “בראשית”, רגעים לפני הנחיתה. עליה היה מטען מיוחד: ארכיון שהוטבע על יריעות ניקל דקות, ובנוסף אלפי דובוני מים מיובשים - חלקם בתוך שרף סינתטי וחלקם מודבקים על סרט.7

האם הם שרדו? מן הבחינה הפיזית, כנראה שכן: במבחן מעבדה התברר שפגיעה באבק במהירות של כ-2,600 קילומטרים בשעה נסבלת, והפגיעות על פני הירח איטיות יותר. אבל יש כאן עובדה שאין עליה ויכוח: על הירח אין מים נוזליים. בלי מים הם לא יכולים לחזור לפעול, לא להתרבות, ולא לעשות דבר. הם אינם חיים על הירח - הם מונחים שם.8

וזה הספיק כדי לפתוח דיון בכללים: מה נחשב “זיהום” של גרם שמיים, ומי מחליט אם מותר להביא אליו חומר חי - אפילו ישן.9

מה נשאר ממנו אצלנו

במישור המעשי, מה שנשאר ממנו נמצא כרגע בשני מקומות. הראשון הוא אותה תרבות תאים אנושיים שקיבלה את החלבון המגן שלו וספגה 40 אחוז פחות נזק לקרינה. השני הוא הרעיון שמאחורי זה: אם יש חומר שמחזיק תא שלם במצב יבש, אולי אפשר לשמור ככה גם חומר ביולוגי שהצריך עד היום קירור.

איור מדעי בשש לוחיות: תצלומי מיקרוסקופ של דובון מים שנשתמר בענבר, מקצתם צבעוניים ומקצתם בשחור-לבן, וכן ציור תרשים, ולצדם סרגלי מידה של חמישים מיקרון.
דובון מים מאובן בתוך ענבר, כפי שצולם במיקרוסקופ - בן כמאה מיליון שנה. איור: Mapalo ואחרים, CC BY 4.0.

ועוד עובדה אחת שמחזירה הכול לפרופורציה: הקבוצה הזאת עתיקה. בתוך ענבר נשתמרו פרטים שלה בני כמאה מיליון שנה, מן התקופה שבה שלטו הדינוזאורים - כלומר, מה שאנחנו לומדים עליו עכשיו הוא משהו שעובד כאן כבר זמן רב מאוד.

הערות שוליים

  1. התיאור, בתי הגידול, המזון ומספר המינים: הערך Tardigrade בוויקיפדיה האנגלית, והערך דובוני מים בוויקיפדיה העברית. ↩
  2. מצב החבית, החומרים שמחליפים את המים, והגבולות שנמדדו: הערך Cryptobiosis בוויקיפדיה האנגלית, וסקירה ב-Scientific Reports 10:13165, 2020. ↩
  3. ניסוי החלל: Jönsson ואחרים, Current Biology 18, 2008, “Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit”, והסיקור ב-New Scientist בספטמבר 2008. ↩
  4. ההתעוררות אחרי הקפיאה: Cryobiology 72:78-81, 2016, “Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years”. ↩
  5. החלבון המגן וגבול הקרינה: Hashimoto ואחרים, Nature Communications 7:12808, 2016. ↩
  6. פרשת הגנים הזרים: Boothby ואחרים, PNAS 112, 2015, וה“תשובה” ב-Koutsovoulos ואחרים, PNAS 113, 2016. ↩
  7. המטען על החללית: הדיווחים מ-2019 על ה“ספרייה הירחית” של קרן “ארכ מישן”, ובראשם Wired, אוגוסט 2019. ↩
  8. מהירות הפגיעה שנמדדה, והסיבה שאין חזרה לחיים: Astronomy.com, על מה שקרה לדובוני המים שנשלחו לירח. ↩
  9. הדיון המשפטי: Nature Astronomy, 2020, “Lessons in space regulations from the lunar tardigrades of the Beresheet hard landing”. ↩

מקורות מרכזיים

מקורות התמונות