סכמת עבודה כללית

סמנים פלורוסנטיים

בעבודה שאני אציג היום השתמשתי בשלושה פרובים פלורסנטיים,

קלצאין- אשר לו אפיניות ליונים דיוולנטיים חיוביים כגון קלציום העירעור שלו הוא באורך גל של 490 ננומטר ועוצמת הפליטה המקסימלית שלו הואבאורכי גל של בין 500-550 ננומטר , מה שנקלט ע"י המיקרוסקופ הקונפוקלי בצורה חזקה בערוץ הירוק והצהוב וכן קצת פחות בערוץ האדום.

הפרוב הבא הוא Fitc-dextran – מולקולה פלורסנטית בירוק אשר לה שייר dextran ענקי המונע היכנסות לתאים. העירעור שלו הוא באורך גל של 490 ננומטר ועוצמת הפליטה המקסימלית שלו היא צרה יותר באורך גל של בערך 525 ננומטר , מה שנקלט ע"י המיקרוסקופ הקונפוקלי בצורה חזקה בערוץ הירוק קצת פחות בערוץ הצהוב ופחות בערוץ האדום.

כמו כן השתמשתי בכדוריות פלסטיק פלורסנטיות שנקראות Flouspheres , ובהם השתמשתי בשני גדלים 0.02 ו 1 מיקרון. הכדוריות של 0.02 מיקרון מעורערות באורך גל של 488 ננומטר ופולטות באורכי גל של בין 500-515 ננומטר מה שנקלט על המיקרוסקופ כירוק וצהוב.

כדוריות הפלסטיק הגדולות יותר בגודל של 1 מיקרון מעורערות ע"י אותו אורך גל ופולטות בעיקר באדום וקצת בצהוב.

עוד נקודה חשובה היא שככל שריכוז הפרוב גבוה יותר עוצמת ההארה שלו חזקה יותר והוא נקלט ע"י הdetctors בצורה חזקה יותר.

בשלושת הפרובים השתמשתי בכדי לסמן את מי הים.

חוץ מהפלורסנטיות שלהם התכונה המשותפת לכולם היא שאינם יכולים לעבור ממברנות ביולוגיות.

הפרפרט

בעבודה שלי השתמשתי בעיקר בשלושה סוגי אלמוגים אשר הובאו מאילת- סטילופורה פוצילופורה ואקרופורה.

את האלמוגים גידלנו כאן במכון , במערכת מי ים סגורה , האקווריום כלל גם אקווריום צד אשר בו גדלנו צלוחיות שעליהם הודבק שבר אלמוג וכך במשך כמה שבועות האלמוג השקיע את השלד שלו על גבי זכוכית התצפית מה שאפשר לנו להסתכל ישירות על אזור השקעת השלד in vivo מתחת למיקרוסקופ הקונפוקלי.

עוד פרפרט אשר עבדנו איתו הוא אלמוגים אשר עטופים לחלוטין ברקמה, מה שעשינו לקחנו שבר של אלמוג שהונח על רשת פלסטיק ומדי פעם גלגלנו את השלד , טכניקה שאפשרה לרקמה לכסות את האלמוג באופן מושלם .

מיקרוסקופיה קונפוקלית

מה שמייחד את המערכת הקונפוקלית ממערכת פלורוסנטית היא הרזולוציה שלו המצוינת בציר ה z , המערכת בנויה כך שהתמונה מתקבלת בצורה חדה ממישור פוקאלי מסוים , כאשר האור ממישורים סמוכים למישור זה לא מגיע אל ה photomulipliers.

ובתכונה זאת של המיקרוסקופ של הסתכלות בחתך צר מאוד בתור הפרפרט, השתמשנו בכדי לצפות בחלל אשר נמצא בין השלד לבין הרקמה שכל העובי שלו הוא מיקרונים בודדים.

שיטות מחקר

כמעט כל העבודה נעשתה מיקרוסקופ inverted של ניקון הניקרא te2000 והוא מצויד במערכת קונפוקלית של ניקון הנקראת nikon confocal c1 המערכת מצוידת בשני לייזרים, לייזר ארגון שמערער את הפרפרט באור כחול , ולייזר הליום-ניאון שמערער את הפרפט באור ירוק.

האור הנפלט מהפרפרט בארבעה ערוצים ,שלושה ערוצים הנקלטים ע"י photon multiplier ערוץ ירוק ערוץ צהוב וערוץ אדום , כמו כן יש מצלמתCCD אשר מאפשרת לנו ערוץ שחור לבן.

מבנה האלמוג

לפני שניכנס לשיטות שבהם השתמשתי בכדי להבין טוב יותר את הפיסיולוגיה של האלמוג, אני רוצה להציג בקצרה את האנטומיה של האלמוג.

באופן כללי מושבת האלמוג מורכבת מפוליפים , כאשר כל פוליפ יש לו צורה כללית של מעין שק אשר פתוח בקצה העליון שלו, ומהפתח יוצאות זרועות ציד.

החלל שבתוך הפוליפ ניקרא חלל הצלנטרון. חללי הצלנטרון של פוליפים שכנים מחוברים אחד לשני .

אם נסתכל בהגדלה באזור החיבור שבין הפוליפים נוכל לראות שהרקמה מורכבת בגדול משני אפיתלים וחלל הצלנטרון אשר ביניהם. יש לנו את האפיתל האוראלי , העליון, ויש לנו את האפיתל התחתון האבאוראלי אשר אחראי על השקעת השלד. כל אפיתל בנוי משתי שכבות כאשר ביניהם שכבה ג'לטינית שנקראת מזוגלאה.

השכבה הפונה לחוץ נקראת ectoderm והשכבה שפונה פנימית לכיוון חלל הצלנטרון נקראת endoderm.

רקמת האקטודרם האבאוראלית היא בעצם הרקמה המשקיעה את השלד ונקראת הרקמה הקליקובלסטית.

החלל שבין השלד לבין הרקמה הקליקובלסטית , נקרא החלל הקליקובלסטי או חלל הקלציפיקציה , והיום אני אתמקד מעיקר באזור זה , אזור החלל הקליקובלסטי במהלך הרצאתי.

אלמוגים ופלאו סביבה

אלמוגים הם אחת מהקבוצות הגדולות ביותר שמשקיעות קלציום קרבונט , והם נשמרים היטב ברקורד הפוסילי.

האלמוגים צופנים בחובם אינפורמציה פלאו-סביבתית עשירה שיכולה ללמד אותנו על התנאים הפיסיקליים והכימיים שבהם הם גדלו ,

מייחסיδ¹⁸O אפשר ללמוד על פליאו-טמפרטורה ופליאו מליחות

מייחסי δ¹³C אפשר ללמוד על פליאו פרודקטיביות ופךיאו סירקולציה

מייחסי סטרונציום קלציום ניתן ללמוד על פליאוטמפרטורה

ולאחרונה נעשה שימוש באיזוטופ של נורון בכדי לקבל מידע על פליאו pH.

אולם הפיסיולוגיה של האלמוג משפיעה על הרכב יחסי האיזוטופים ויסודות הקורט בשלד , בצורה שהמידע הפלאואוקיאנוגרפי נעשה פחות אמין להשפעה זו נוהגים לקרוא "vital effects".

 

ולכן בכדי לעשות שימוש נכון במידע האצור בשלדי אלמוגים חיוני להבין את הפיסיולוגיה ותהליכי הביומינרליזציה באלמוגים.

בעבר נעשו תצפיות בפורמניפרים אשר הראו שהפורמניפרים משקיעים גבישי קלציום קרבונט ישירות מתוך מי הים שהם מעבירים לאתר ההשקעה. במסגרת המחקר שלי ניסיתי לבדוק האם גם האלמוגים משקיעים את השלד ישירות ממי הים ומה הדרך שבה הם עושים זאת.