רַעַל? איזה רעל? חיידקים מסוימים עשויים להתייחס לרעלים החזקים הרחצים את עור הצפרדע הרעל כמו מזנון.
הכימיקלים האלקלואידים שמרעילים צפרדעים חצים מניפות על עורןלהגדיל את מגוון המינים החיידקיים החיים שם, מדווחים חוקרים ב-4 בדצמבר בביולוגיה נוכחית. נראה שחלק מאותם חיידקים אפילו סועדים את האלקלואידים החזקים.
צפרדעי חץ רעילות (Dendrobatidae) מתאספות ומחרקים רעילים מסוימים ופרוקי רגליים אחרים בתזונה שלהם. הכימיקלים מחלחלים החוצה אל העור ומהווים גורם הרתעה קטלני מפני טורפים. האלקלואידים הם גם אנטי-מיקרוביאליים, והביולוגית סטפני קאטי תהתה כיצד הם עשויים לעצב את המיקרוביום על עור הצפרדעים.
בזמן שהייתה סטודנטית לתואר שני באוניברסיטת סטנפורד, קאטי ועמיתיה אספו דגימות של חיידקים ופטריות מהעור של 11 מינים של צפרדע דנדרובטיד ממקומות שונים באקוודור. החוקרים ניתחו את הגנים בדגימות כדי לזהות אילו מינים חיידקיים היו קיימים. הצוות של קאטי גם מדד את הרמות היחסיות של אלקלואידים בעור הצפרדעים, מיון אותם לקבוצות אלקלואידים גבוהות, בינוניות ונמוכות.
למיני צפרדע עם ריכוז גבוה יותר של אלקלואידים רעילים על העור היה מגוון גדול יותר של מיני חיידקים ופטריות שחיים עליהם, מצא הצוות. כשקייטי ומשתפי הפעולה שלה האכילו מין אחד של צפרדעי חצים רעילות שגודלו במעבדה באלקלואיד דקהידרוקינולין, או DHQ, קהילת חיידקי העור הפכה מגוונת יותר ממה שהייתה קודם לכן.
יחד, ממצאים אלה מצביעים על כך שהתנאים העוינים של עור צפרדע הרעלה יוצרים גומחה אקולוגית ייחודית שתת-קבוצה של חיידקים מנצלת.
חיידקים מסוימים, ספציפית, עשויים לשגשג מכיוון שהם בעצם ניזונים מהרעלים. החוקרים הזינו אמוניום ו-DHQ למושבות של חיידקי עור ששונו עם גרסאות כבדות במיוחד של חנקן ופחמן. הם עקבו אחר היכן הגיעו היסודות יוצאי הדופן, וכמה חיידקים שילבו את אטומי הפחמן DHQ בתאים שלהם.
"נראה כאילו [החיידקים] משתמשים ב[פחמן האלקלואיד] כדי לבנות חומר תאים חדש", אומרת קייטי.
זו לא תהיה העדות הראשונה לחיידקים שאוכלים אלקלואידים רעילים, היא אומרת, אבל דוגמאות מהטבע נדירות. חיידקים מסוימים יכולים לפרק קפאין, למשל. כמו כן, חיידקים במעיים של עצי המדבר מעכלים רעלים מצמחי קריאוזוט, וחוסכים ממארחי המכרסמים שלהם מהרעלה.
אלקלואידים של צפרדע רעלת חץ נחקרו כמעט תמיד מבעד לעדשת תפקידם להרתיע טורפים וכיצד הם נכללו בתזונת הצפרדעים, אומר אנדרס ברונטי, אקולוג כימי במכון מקס פלנק לאקולוגיה כימית בינה, גרמניה. אבל הממצאים החדשים מוסיפים "שחקן נוסף למשחק".
"אז עכשיו זה לא רק הטורף והצפרדע והקרדית או הנמלים שהם ניזונים מהם שמקיימים אינטראקציה דרך אלקלואידים, אלא גם החיידקים", הוא אומר. "זה באמת נפלא להבנת המורכבות של המערכת האקולוגית."
קייטי אומרת שהממצאים פותחים כל כך הרבה דרכים אחרות למחקר. למשל, צפרדעי חץ רעילות בדרך כלל עמידות יותר בפני זיהום או מוות מפטריית הקטריד., היא אומרת. הרעלים, או האופן שבו הם מכווצים את נדן החיים המיקרוביאליים של הצפרדעים, עשויים להציע הגנה איכשהו.
