Asterinides sp. כוכב־ים סטיגוביטי אנדמי ממערכת מערכת מערת אנכיאלין ואינטראקציותיו עם קהילות פרוקריוטיות

מערה בין יבשה לים

המחקר נערך ב"אל איירוליטו", מערכת מערות אנכיאלין שחצובה בסלע גיר על אי קוסומל, מקסיקו. מערות אנכיאלין מלאות במי־תהום שמתחברים לים דרך נקבים ומנהרות בסלע. כאשר מי ים מלוחים ומי תהום מתוקים יותר נפגשים, הם יוצרים שכבות מובחנות עם כימיה יוצאת דופן, הכוללת רמות מומסות גבוהות של מלחים ותנאים של אור מועט או חסר. תנאים קשים ומבודדים אלה הופכים מערות כאלה ל"מעבדות טבעיות" שבהן מינים מתפתחים בדרכים ייחודיות ולעתים קרובות אינם מצויים במקום אחר על פני כדור הארץ.

כוכב־ים עם כתובת מקומית מאוד

אחד התושבים הבולטים של אל איירוליטו הוא Asterinides sp., כוכב־ים קטן וחיוור שנמצא רק בכמה מעברים במערה זו. הוא מבלה את חייו כשהוא מוצמד לקירות בשכבת המים העמוקה והמלוחה, לעיתים קרובות כשהצד התחתון הרך שלו כבול ישירות על סרטים דקים של שטיח מיקרוביאלי. מכיוון שקרוביו המתועדים הם אוכלי־כל אופורטוניסטיים שמזינים על ידי היפוך קיבתיים — הוצאת הקיבה והנחתה על המזון — הצוות חשד שכוכב־הים המערתי הזה עשוי לרעות על השטיחים האלה כמקור מזון עיקרי.

דגימה של החיים הבלתי־נראים במערה

עבודה במעברים צרים ואפלים דרשה צלילה טכנית במערות וכלים חדשים. הצוות אסף ארבעה סוגי דגימות: מי המערה, שטחי מיקרוביאלים מהקירות, סלע מכוסה שטיח, ותכולת קיבתם של כוכבי־הים. כדי להשיג חומר מהמעי מבלי לפגוע בחיות השתמשו בתא איסוף מיוחד (Catcher Collection Chamber) שאיפשר לכוכב־הים להקיא בעדינות את תכולת קיבתו לתוך מיכל מוגן. במעבדה חילצו DNA מבקטריות בדגימות אלו ורצפו גן סמן לזיהוי אילו קבוצות מיקרוביאליות נוכחות ומהם תפקידיהן המטבוליים האפשריים במחזורים של פחמן, חנקן וגופרית.

מיקרובים משותפים וכימיה משותפת

המערה כילתה קהילה בקטריאלית עשירה ומפתיעה שלרוב לא הייתה מוכרת קודם, ששלטו בה קבוצת Proteobacteria ומגוון שושלות שטרם סווגו לשמות גנריים. שטיחי מיקרובים, המים וההקאות של כוכבי־הים חלקו מספר קבוצות חיידקים מרכזיות, כולל סוגים שקושרו בעבר לעיבוד גופרית ופחמן. חלק מהחיידקים הופיעו רק במעי כוכב־הים, מה שמרמז על יחס מיוחד עם המערכת העיכולית שלו. כאשר החוקרים השוו פונקציות מטבוליות חוזות, הם מצאו כי שטיחי המיקרובים ותכולת הקיבה היו יותר דומים זה לזה מאשר כל אחד מהם לסביבת המים. בכל שלוש בתי הגידול, מיקרובים המסוגלים לחמצן גופרית ולתקבץ פחמן — תהליכים שיכולים לייצר אנרגיה בחושך מוחלט — היו בעלי חשיבות מיוחדת.

קשרי מזון, זיהום ושימור

שילוב קווי הראיה הללו תומך ברעיון ששטיחי המיקרובים מהווים מקור מזון מרכזי עבור Asterinides sp., המספק אנרגיה וחומרים מזינים באמצעות תאים צפופים והפרשות דביקות. הפרשות אלה יכולות לקשור מתכות וזיהומים, כלומר שהכוכבי־ים עלולים גם להיחשף למזהמים החודרים ממקורות פני השטח ופיתוח סמוך או מדרכים קרובות. במקביל, גילויו של כל כך הרבה מגוון מיקרובים לא מוכרים מדגיש כמה מעט מובן על החיים במערות אנכיאלין. על ידי קישור הדיאטה של בעל חיים מערתי לפעילות מיקרוביאלית, עבודה זו מציעה מסגרת למחקרים עתידיים ומדגישה את הצורך להגן על עולמות תת־מימיים עדינים וייחודיים מבחינה אבולוציונית.

ציטוט: Solís-Marín, F.A., Vergara-Ovando, C., Rojas-Oropeza, M. et al. Asterinides sp. an endemic stygobitic seastar from an anchialine cave and its interactions among prokaryotic communities. Sci Rep 16, 5926 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36065-5

מילות מפתח: ממערות אנכיאלין, כוכב־ים מערתי, שטיחים מיקרוביאלים, מערכות אקולוגיות של מי תהום, מעגל גופרית