כריש מתושלח

הכריש הגרינלנדי (Somniosus microcephalus) הוא שיאן אריכות הימים בקרב בעלי החוליות. יתכן שפרטים של המין הזה ששוחים ממש עכשיו במים הכמעט קפואים של צפון האוקיינוס האטלנטי והצפוני, היו כאן מאז ימי הרנסאנס, לפני כ-500 שנים! כך לפי מחקר שהתפרסם ב-Science בשנת 2016 [1].

הכריש הגרינלנדי הוא מין הכריש השלישי בגודלו, והראשון בגודלו מבין הכרישים הטורפים. הוא מגיע לאורך של 6 מטרים ולמשקל של 1 טון, מעט גדול בממוצע מהעמלץ הלבן. הוא משתייך למשפחת הישנוניים (Somniosidae), שקרויים ככה בשל האופי הזחלני שלהם. ואכן, הכריש הגרינלנדי איטי יותר מכל דג אחר ביחס לגודל שלו, ושוחה במהירות ממוצעת של 1.2 קמ"ש, עם פרצי מהירות בלתי-מרשימים של 2.6 קמ"ש. האיטיות שלו מאפשרת לטפילים לגדול על קרנית העין שלו ולפגוע בראייה שלו עד כדי עיוורון. למרות המגלבות האלה הוא איכשהו מצליח לצוד כלבי ים, שהם חיות די זריזות. אחת ההשערות היא שהוא מתגנב אליהם כשהם ישנים ושכאשר הוא פוער הלוע שלו נוצרת שאיבה שמאפשרת לו ללכוד אותם [2]. בעיניי זה dick move. מניתוח תכולת הבטן שלו התברר שהוא ניזון גם מאייל קורא, אייל צפון, ואפילו מדובי קוטב.

פורטרט של כריש גרינלנדי. תמונת מאגר.

כאמור, לפי המאמר בסיינס הכריש הגרינלנדי חי מאות שנים. איך הגיעו לנתון הזה? הדרך המקובלת לקבוע גיל של דג היא על ידי ספירה של טבעות גדילה שמופיעות כשכבות הסתיידות על הקשקשים או על קוצים שבולטים מהגוף שלו, או על מבנה באוזן הפנימית שנקרא אוטולית' [3]. בגלל שינויים שקשורים בעונות השנה, השכבות האלה מופיעות כטבעות בהירות וכהות כשבוחנים חתך רוחבי של הקשקש/אוטולית' בעזרת מיקרוסקופ, מה שמאפשר להעריך את מספר שנות החיים לפי מספר הטבעות. זו המקבילה הדגית לטבעות בגזע עץ או על שריון של צב. אצל הכריש הגרינלנדי המצב מורכב יותר כיוון שהשלד שלו רך מידי מכדי שאפשר יהיה לראות את הטבעות. לכן, כדי לקבוע את הגיל של הכרישים הגרינלנדיים, החוקרים השתמשו בשיטות רדיומטריות של תיארוך פחמן. זו אותה שיטה שמשתמשים בה כדי לקבוע את גילם של ממצאים ארכיאולוגיים אורגניים, כמו סרט הפשתן שעטף את מגילות ים המלח. נתעכב רגע על איך תיארוך פחמן עובד.

פחמן-14 הוא איזוטופ של פחמן שנוצר באטמוספירה הגבוהה בתגובה של קרינה קוסמית עם אטומי חנקן. פחמן-14 מתאפיין בחוסר יציבות, כלומר הוא מתפרק ספונטנית והופך לחנקן. התהליך הזה של יצירה והתפרקות של פחמן-14 נמצא בשיווי משקל, כך שהרמות היחסיות שלו ושל האיזוטופ השכיח של פחמן – פחמן-12 – באטמוספירה, הן קבועות. צמחים קולטים פחמן ומטמיעים אותו במארג המזון באותו יחס כמו באטמוספירה. במהלך החיים שלו, כל אורגניזם צורך פחמן כדי לבנות תאים ורקמות והיחס הזה נשמר בגוף שלו. ברגע שאורגניזם מת, הוא מפסיק לחדש את הפחמן בגופו והיחס מתחיל להשתנות עקב ההתפרקות של פחמן-14. לפי מדידת יחס האיזוטופים 12/14 והשוואתו ליחס באטמופירה, ובהסתמך על קצב הדעיכה הידוע של פחמן-14, אפשר להעריך מתי האורגניזם מת.

הצרה היא שאנחנו רוצים להעריך מתי הכריש נולד, לא מתי הוא מת. לצורך זה, החוקרים דגמו תאים ממרכז עדשת העין של הכריש. עדשת העין נוצרת בהתפתחות העוברית ולא מתחדשת במהלך החיים, אז יחס האיזוטופים של פחמן באיבר הזה משקף את הזמן שעבר מאז שהכריש היה ברחם.

התפלגות שנת הלידה החזויה של כרישים שנלכדו (ציר X) כפונקציה של אורך הכריש (ציר Y). הערכה סופית בכחול כהה. מתוך [1].

בהתבסס על תיארוך פחמן, החוקרים מצאו כי שני הכרישים הגדולים ביותר שנלכדו הם בני 335 שנים עם שגיאת מדידה של 75 שנים, ו-392 שנים עם שגיאת מדידה של 120 שנים. כלומר, השני הוא בסבירות של 97% מבוגר מ-272 שנים (ובסבירות של 3% מבוגר מ-512), שזה יותר מהשיא הקודם בקרב החולייתנים שעמד על 211 שנים, ששייך לבלנה הגרינלנדית (Balaena mysticetus, מין של לוייתן. האם הסוד הוא לחיות בגרינלנד?) [4]. אם מאמינים לחישוב שלהם, ואם לוקחים בחשבון שזה כנראה לא הפרט הכי זקן בעולם של כריש גרינלנדי, אז זה לא בלתי סביר שישנם כרגע בטבע פרטים בני למעלה מ-500 שנים.

כמובן שאותי מעניין לדעת בעיקר אם אפשר יהיה ללמוד מהכריש הגרינלנדי משהו על הביולוגיה של הזדקנות ואריכות ימים. בעת כתיבת שורות אלה, הספרות המדעית בנושא הזה כמעט אינה קיימת. כיוון שהכריש הגרינלנדי הוא איטי כל כך וחי במים קרים, סביר להניח שהוא גם בעל מטבוליזם איטי. לכן יש קישור טבעי לתיאוריית "קצב החיים" (rate-of-living) של ההזדקנות [5], שהיא תיאוריה מאוד ותיקה (1908) שגורסת שקיים קשר בין קצב חילוף החומרים (מטבוליזם) במנוחה לקצב ההזדקנות. הרעיון שעומד ביסוד של התיאוריה הזאת הוא שמטבוליזם יוצר נזק ברמה המולקולרית, בפרט רדיקלי חמצן, ולכן מטבוליזם איטי גורר יצירת נזק איטית והזדקנות איטית (בהנחה שהזדקנות היא תוצאה של נזק כזה). אולם ממצאים ראשוניים לא מצביעים על קצב מטאבולי חריג למין זה [6]. מעבר לכך, מחקר מ-2007 [7] הראה שהתיאוריית קצב החיים לא מחזיקה מים ושזה למעשה מסת הגוף שמנבאת את משך החיים במיני יונקים וציפורים. הקצב המטבולי קורלטיבי עם המסה ולכן נוצר הבלבול, אבל ניתוח סטטיסטי ריגורוזי מראה שכאשר לוקחים בחשבון את המסה כמשתנה מתערב, הקצב המטבולי כבר לא מנבא את משך החיים.

עובדה מעניינת נוספת היא שהכריש הגרינלנדי ככל הנראה מגיע לבגרות מינית רק בגיל 150. זה מצטרף לגוף הראיות שמראה על קשר חזק בין גיל הבגרות המינית למשך החיים [8] (שמתקיים אפילו בתוך מינים [9]). מחקר מ-2018 [10] שבחן 700 מינים של יונקים וציפורים הראה שזה לא הקצב המטבולי או אפילו המסה שמנבאים את משך החיים של האורגניזם, אלא מספר הנוירונים בקליפת המוח, ושמדד זה מנבא היטב גם את גיל הבגרות המינית (אולי כי למבנה נוירונאלי מורכב לוקח הרבה שנים להתפתח). זה מסביר למה בני אדם חיים כל כך הרבה שנים ביחס למסה שלהם. ככל שידוע לי קליפת המוח של הכריש הגרינלנדי לא נחקרה.

מפאת גודלו, תנאי המחייה הקיצוניים שלו, וקצב ההתרבות האיטי שלו, אי אפשר יהיה לחקור את הכריש הגרינלנדי במעבדה. מה שכן אפשר לעשות ומתבקש מבחינה מחקרית זה לרצף את הדנא שלו. אולי אפשר יהיה ללמוד משהו מתוך השוואת הגנום שלו לזה של קרובי משפחה בעלי משך חיים קצר יותר. בסקירת ספרות שעשיתי מצאתי שבינתיים רק הדנא המיטוכונדיאלי שלו רוצף [11] (דנא מיטוכונדריאלי מהווה חלק קטן מהדנא שנמצא מחוץ לגרעין התא בתוך המיטוכונדריה. הוא מורש מהצד של האם בלבד), ושלא נערכה שום השוואה כזו. אם כן, שאלת אריכות הימים של הכריש הגרינלנדי עודנה פתוחה לגמרי.

מקורות

  1. Nielsen, Julius, et al. "Eye lens radiocarbon reveals centuries of longevity in the Greenland shark (Somniosus microcephalus)." Science 353.6300 (2016): 702-704.
  2. Watanabe, Yuuki Y., et al. "The slowest fish: swim speed and tail-beat frequency of Greenland sharks." Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 426 (2012): 5-11.
  3. AN INTRODUCTORY MANUAL TO FISH AGEING USING OTOLITHS
  4. Bockstoce, John R. "Two historical weapon fragments as an aid to estimating the longevity and movements of bowhead whales." Polar Biology 31.6 (2008): 751-754.
  5. Sohal, R. S. "The rate of living theory: a contemporary interpretation." Insect aging. Springer, Berlin, Heidelberg, 1986. 23-44.
  6. Edwards, Jena E., et al. "Advancing research for the management of long-lived species: a case study on the Greenland shark." Frontiers in Marine Science (2019): 87.
  7. Magalhães, João Pedro de, Joana Costa, and George M. Church. "An analysis of the relationship between metabolism, developmental schedules, and longevity using phylogenetic independent contrasts." The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences 62.2 (2007): 149-160.
  8. Markofsky, Jules, and A. Perlmutter. "Age at sexual maturity and its relationship to longevity in the male annual cyprinodont fish, Nothobranchius guentheri." Experimental Gerontology 7.2 (1972): 131-135.
  9. Jarić, Ivan, and Zoran Gačić. "Relationship between the longevity and the age at maturity in long-lived fish: Rikhter/Efanov's and Hoenig's methods." Fisheries Research 129 (2012): 61-63.
  10. Herculano‐Houzel, Suzana. "Longevity and sexual maturity vary across species with number of cortical neurons, and humans are no exception." Journal of Comparative Neurology 527.10 (2019): 1689-1705.
  11. Santaquiteria, Aintzane, et al. "The complete mitochondrial genome of the long-lived Greenland shark (Somniosus microcephalus): characterization and phylogenetic position." Conservation Genetics Resources 9.3 (2017): 351-355.

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

מתחבר ל-%s