ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

אורגניזם החודש: על תולעי ענק וחיים במעמקי האוקיינוס

מאת: עדי וייס

נביעות הידרותרמיות הן תופעה עתיקה שמתרחשת על קרקעית אוקיינוסים, לרוב לאורך אזורי החפיפה בין הלוחות הטקטוניים. ב-1977 איתרה הצוללת Alvin במעמקי האוקיינוס השקט מערכת אקולוגית חדשה שהתבססה על נביעות כאלה, מהשכבות הפנימיות של קרום כדור הארץ כלפי מעלה, דרך בקעים בקרקעית האוקיינוס. המינרלים היוו את המקור לפירמידת מזון שלמה של חסרי חוליות. אזורים אלה ידועים כיום כ-''נווי מדבר באוקיינוס'' והם מושכים אליהם מגוון חסרי חוליות.
בבסיס המערכת האקולוגית עומדים חיידקים כימוסינתטיים, שאינם זקוקים לאור שמש כדי לייצר אנרגיה. הם משתמשים במימן גופרתי, (תרכובת שנחשבת למסוכנת) ובפחמן דו חמצני ביחד עם מים, ומייצרים סוכרים ותרכובות המאפשרות קיום חיים.
קבוצת החוקרים גילתה כי החיידקים מתקיימים בסימביוזה עם אורגניזם ענק- תולעת צינורית, שאורכה מגיע עד כ- 2.4 מטר. התולעת, ששמה ריפטייה (Riftia Pachyptila) , שייכת למחלקת התולעים הרב זיפיות, והיא צמודה למצע שעליו היא גדלה כל חייה. כדי לקיים את גופה היא זקוקה לכמות רבה של סוכרים, אותם היא מקבלת מהחיידקים המאכלסים את גופה ומעניקים לו את צבעו האדום. 

בקצה העליון של גוף התולעת נמצא איבר אדום וגמיש דמוי נוצה ולו זרועות (tentacles) שתכליתן להחליף חומרים עם הסביבה. הגוף עצמו הוא צינור כיטיני גמיש בצורת צילינדר. לתולעת אין מערכת עיכול אלא איבר ששמו טרופוזום, שהוא מעין סדרת חללים מרושתים במערכות הובלה. בתוכו יש שכבות של חיידקים. החיידקים מוצאים מחסה בתוך הצינור, ותודות למעבר מים, המסיעים אליהם מינרלים ותרכובות מסיסות אחרות, הם אינם צריכים לזוז ממקומם.
הסימביוזה בין התולעת והחיידקים מתקיימת בתנאי קיצון מרשימים; מחסור בנוטריינטים, שלרוב מגביל התפתחות חיים בחושך, נמנע בזכות החיידקים. בנוסף, גוף התולעת חייב לעמוד בלחץ של מאות אטמוספירות כל חייו. זה מתאפשר בזכות המבנה הצינורי העשוי כיטין- חומר טבעי קשיח, שמצוי גם בקוטיקולה של חרקים. טווח הפעולה של החיידקים שאימצה התולעת מותאם לטמפרטורת מי האוקיינוס המעורבבים עם הנביעות הרותחות, ונע בין  c°2-c°30.
לגילוי האקוסיסטמה הזו השלכות מכריעות על הבנת תהליכים מקיימי חיים. כבר יש תיאוריות הגורסות כי סביבות חיים אלה הן המקור להתפתחות החיים הראשוניים. בנוסף, יש פוטנציאל גדול בהבנת תהליכים מייצרי אנרגיה שאינה תלויה באור השמש, ושאינה פולטת חומרים מזהמים לסביבתה. כמו שאנו רואים בנביעות ההידרותרמיות - גם חומרים מסוכנים יכולים להפוך באורגניזם הנכון למקור אנרגיה זמין.