שכיחות של מיני Bacillus במורשת התרבותית הליטית של כנסיית Santa Lucia alle Malve החצובה בסלע

עולם נסתר בתוך כנסיית אבן עתיקה

מבקרים בכנסייה החצובה בסלע Santa Lucia alle Malve במאטרה שבדרום איטליה נמשכים בדרך‑כלל לפרסקאות העתיקים ולארכיטקטורה המערתית הדרמטית. עם זאת, מתחת לצבע המתקלף ולאבן הגיר המנומשת שוכן עולם חירותי של חיידקים. מחקר זה פותח חלון אל אותה חיים נסתרים, ומראה כיצד חבורה קטנה של מיקרואורגניזמים עקשניים מעצבת בעדינות את גורל האנדרטה הרשומה על ידי אונסק"ו — לפעמים מאיימת על המשטח, ולפעמים עשויה לתרום להגנתו.

עיר אבן החצובה בצוק

Santa Lucia alle Malve היא חלק מהמראה הרופסטרי המפורסם של מאטרה, שבו בתים וכנסיות נחצבו ישירות בסלעי גיר רכים. הקירות הפנימיים של הכנסייה מעוטרים בציורים שבירים אך גם מסומנים בכתמים, טחב, אצות וסימני התדרדרות אחרים. מאחר שהמבנה נחצב כולו בסלע, עם חשיפה מועטה לאור שמש ולחות מתמדת החודרת דרך האבן, הוא מציע מקלט יציב, קר ולח למיקרואורגניזמים. עד כה לא מיפו במפורט אילו חיידקים חיים על משטחים פנימיים אלה, אף שהבנת הקהילות הללו חיונית לשימור היצירות שעליהן והן אף מרחיבות או מאכלות אותן.

קריאת טביעת האצבע המיקרוביאלית

החוקרים ניגשו לבעיה בשתי דרכים. ראשית, לקחו גירודים ותרבישי צמר גפן זעירים מארבע נקודות על קירות הכנסייה ושימשו בשיטות מבוססות DNA לקריאת "ברקודים" חיידקיים בכל דגימה. סקר המטאגנומיקה הראה דומיננטיות מוחלטת של קבוצה חיידקית אחת: Bacillota, ובמיוחד סוג Bacillus. יותר מ‑99% מקריאות הגנום השתייכו לקבוצה זו, כשנמצאו רק פיזור של חיידקים אחרים. שנית, הצוות גידל חיידקים חיים מהדגימות במעבדה ובחן את צורתם, התנהגותם ורצפי ה‑DNA שלהם. שבעה זני מייצגים הושרו ולמדו לעומק, והראו כי כמעט כולם קרובי משפחה בשתי אשכולות: קבוצת Bacillus cereus וקבוצת Bacillus licheniformis.

אותם גנים, אישיויות שונות

מלמבט ראשון, זני Bacillus השוכנים על הקיר נראים דומים מאוד מבחינה גנטית; מספרים משתפים רצפים כמעט זהים בגן סמן סטנדרטי המשמש לזיהוי. בבדיקה מדוקדקת יותר, עם זאת, כל זן מתנהג אחרת במעט. המדענים בדקו כיצד הם נעים, אילו מקורות מזון משתמשים, אילו אנזימים מייצרים והאם הם יכולים ליצור נבגים קשים ורדומים. למרות הדמיון הגנטי, הזנים הציגו "אישיויות" מובחנת במבחנים אלה. הדבר מצביע על כך שמשטח האבן מאכלס קהילה צרה במגוון גנטי אך עשירה בגיוון פונקציונלי, המסוגלת לבצע תגובות כימיות שונות שעשויות להשפיע על ההזדקנות של הסלע והפרסקאות לאורך זמן.

הפתעות: רוצחי חרקים וטביעות אצבע אנושיות

בין הבודדים, שניים בלטו: הם ייצרו גבישי חלבון זעירים לצד הנבגים שלהם, סימן היכר של Bacillus thuringiensis, חיידק הנמצא בשימוש רחב כחומר הדברה ביולוגי. הגבישים האלה מכילים חלבונים היכולים להרוג לפעמים זחלי חרקים מסוימים, מה שהופך את נוכחותם בפנים הכנסייה החשוך והיחסית דל‑החרקים להפתעה. גילוי זה תומך ברעיון שלחיידקים אלה ייתכנו סגנונות חיים חלופיים, אולי בשותפות עם צמחים או אורגניזמים אחרים במקום להיות תלויים אך ורק בחרקים. מין בודד אחר שהתבדה, Staphylococcus warneri, מוכר יותר כתושב חף‑פגע של עור האדם. הופעתו על משטחי האבן מרמזת על "טביעת אצבע" מיקרוביאלית שהשאירו המבקרים, ומראה כי התיירות משנה בעדינות את התושבים המיקרוסקופיים של הכנסייה.

משמעות הדבר לשימור העבר

ללא‑מומחים החוששים לגבי הבטיחות בביקור באתר, הממצאים מרגיעים: תערובת החיידקים על הקירות אינה מצביעה על סיכונים בריאותיים חמורים לתיירים. עבור השמרנים, עם זאת, התמונה מורכבת יותר. הדומיננטיות של מיני Bacillus היוצרים נבגים מסבירה מדוע מיקרובים שורדים בעקשנות בסביבה הקשה של האבן, והתכונות המגוונות שלהם מרמזות שהם עשויים לתרום להרס איטי של המשטח או, בתנאים המתאימים, לסייע לייצוב האבן על‑ידי יצירת שכבות מינרליות מגנות. על ידי הצגת מיהם המיקרובים הקיימים וכיצד הם מתנהגים, מחקר זה מניח בסיס חיוני לאסטרטגיות עתידיות שעשויות לנצל חיידקים מועילים, להגביל מזיקים ולהגן טוב יותר על היצירות העדינות של Santa Lucia alle Malve לדורות הבאים.

ציטוט: Santacroce, M., Baranek, J., Adamski, Z. et al. Prevalence of Bacillus species in the lytic cultural heritage of Santa Lucia alle Malve Rupestrian Church. Sci Rep 16, 12992 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41655-4

מילות מפתח: מיקרוביולוגיה של המורשת התרבותית, התדרדרות אבן ביולוגית, קהילות Bacillus, כנסיות חצובות בסלע, ביו‑הגנה של אנדרטאות