מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים

לובי מחקרים

בחר את סוג הלובי: 
מחקרים
אופיר ענבר ומי אטמוספרה תל אביביים

מחקר

23.06.2021
האוויר של תל אביב ראוי לשתייה

מים שהופקו מהאוויר שברחבי העיר הסואנת נמצאו ראויים לשתייה

 

  • סביבה

אין עשן בלי אש, כסף לא גדל על העצים אבל מים אפשר להפיק מ...אוויר! מחקר ראשון מסוגו בעולם שנערך באוניברסיטת תל אביב מצא כי מים שהופקו מהאוויר בלב העיר תל אביב, עמדו בכל תקנות מי השתייה המחמירות של מדינת ישראל ושל ארגון הבריאות העולמי. האם סוף סוף נמצא הפתרון למחסור במי שתייה בעולם?

 

מים לשתייה כמו אוויר לנשימה

על פי החוקרים, חשיבה מחוץ לקופסה ופיתוח טכנולוגיות חדשות לייצור מי שתייה הכרחיים לפתרון המחסור העולמי ההולך ומחריף במי שתייה ראויים. לדבריהם, אטמוספרת כדור הארץ היא מקור מים עצום ומתחדש: היא מכילה מיליארדי טונות של מים ש-98% מהם נמצאים במצב צבירה גזי, כלומר אדי מים שעשויים להפוך למי שתייה.

 

במחקר, שנערך על ידי צוות מומחים מהמעבדה להידרוכימיה בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, בהובלת הסטודנט למאסטר אופיר ענבר ובהנחיית פרופ' דרור אבישר, בדקו החוקרים באמצעות מתקן ייעודי של חברת ווטרג׳ן הישראלית את איכות המים, שהופקו מאדי המים שבאטמוספירה העירונית המתאפיינת בתעשייה ובבנייה מסיבית, ומצאו כי הם תקינים וראויים לשתייה.

 

עוד השתתפו במחקר פורץ הדרך צוות המחקר והפיתוח של חברת ווטרג'ן, פרופ' אלכסנדרה צ'​ודנובסקי וחוקרים מובילים מגרמניה. תוצאות המחקר פורסמו בשני כתבי עת מובילים: Science of The Total Environment ו-Water.

 

מים בטעמים של רוח

"זהו המחקר הראשון בעולם שבוחן את זיהום האוויר מזווית אחרת: השפעתו על מי השתייה המופקים מהאוויר", מסביר אופיר ענבר. "במכוון לא התקנו במכשיר המחקרי כל מערכת סינון וטיפול, כלומר שהמים שהופקו הם המים שהתקבלו מהאוויר".

 

החוקרים ביצעו במסגרת המחקר מגוון רחב של אנליזות כימיות מתקדמות, ומצאו ברוב המוחלט של המקרים, בעונות שונות ובשעות שונות, כי המים שהופקו מהאוויר בלב תל אביב היו בטוחים לשתייה. בנוסף, בעזרת מגוון טכנולוגיות חדשניות לניטור הרכב האטמוספירה ושימוש בשיטות סטטיסטיות מתקדמות, הצליחו החוקרים לקשר לראשונה באופן כמותי בין המסלול שהאוויר עובר בימים שלפני הגעתו לנקודת הפקת המים לבין ההרכב הכימי של מי הטל.

 

"המחקר הראה שכיווני הרוח משפיעים מאוד על איכות המים. כך למשל, כשהרוח מגיעה מהמדבר אנחנו מוצאים יותר סידן וגופרה במים, כלומר שיירים של אירוסולים של אבק מדברי במים. לעומת זאת, כשהרוח מגיעה מכיוון הים אנחנו מוצאים ריכוזים גבוהים יותר של כלור ונתרן שמקורם בים", מסביר אופיר. "בנוסף, מצאנו שניתן לזהות במים את המקורות הרחוקים שממנו הגיע האוויר לנקודת הפקת המים. למשל, מים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור הסהרה שונים בהרכבם ממים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור אירופה".

 

תל אביב. עכשיו גם מקור למים נקיים?

 

כדאי לשדרג במנת ויטמינים ומינרלים

החוקרים מציינים כי איכות המים מושפעת גם מזיהום אנתרופוגני (השפעות של פעילות האדם על הטבע), שמקורו בתחבורה ובתעשייה. "בעזרת שיטות מתקדמות מצאנו קשר ישיר בין ריכוזי אמוניה, תחמוצות חנקן וגופרית דו-חמצנית באוויר לבין ריכוז תוצרי הפירוק שלהם במים. מצאנו במים ריכוזים נמוכים של נחושת, אשלגן ואבץ, שמגיעים ככל הנראה ממקורות זיהום מעשי ידי אדם", אומר ענבר.

 

"מבחינה מחקרית, הקישור הכימי שערכנו בין הפרמטרים המטאורולוגיים להרכב המים מאפשר לראשונה לחקור את האטמוספירה באמצעות המים המופקים ממנה. מבחינה סביבתית, הקישור הזה מאפשר לנו לדעת אילו מינרלים יש להוסיף למים שהופקו מאוויר, כדי לספק מי שתייה איכותיים לתושבים. ככלל, מצאנו שבמי שתייה מאוויר אין מספיק סידן ומגנזיום, ושמוטב להוסיף אותם למים כפי שמוסיפים למי שתייה מותפלים בחלק מהמדינות".

 

מים זמינים וזולים

חלק משמעותי מהמים שאנו שותים היום בישראל הם מי ים מותפלים. לדברי ענבר, הפתרון הזה חלקי בלבד ולא יכול לספק מי שתייה לרוב מוחלט של אוכלוסיית העולם. "בכדי להתפיל מי ים צריך ים, ולא בכל מקום בעולם קיימת גישה לים", הוא אומר. "יש לזכור כי אחרי ההתפלה צריך לבנות תשתית שלמה שתוביל את המים המותפלים מקו המים ליישובים השונים, ובחלקים נרחבים מהעולם אין את האמצעים ההנדסיים והכלכליים לבנות ולתחזק תשתית כזאת".

 

"לעומת זאת, מים מהאוויר אפשר להפיק בכל מקום, ללא צורך בתשתית הובלה יקרה ומבלי להתחשב בכמות המשקעים. מבחינה כלכלית, ייצור מים מהאוויר משתלם יותר ככל שהטמפרטורות והלחות גבוהות יותר. החשש היה שמים שיופקו מאוויר בלב אזור עירוני לא יהיו ראויים לשתייה והוכחנו שזה לא נכון", מסכם ענבר. "בימים אלה אנחנו מרחיבים את המחקר לאזורים נוספים בישראל, בהם מפרץ חיפה ואזורים חקלאיים, כדי לחקור לעומק את השפעתם של מזהמים שונים על איכות מים המופקים מהאוויר".

 

יצוין כי מכשיר להפקת מים מהאוויר עם מערכות לטיהור וטיפול במים כבר נמצא במספר רב של מדינות בעולם, ומספק מי שתייה איכותיים לתושבים באזורי מצוקה.

מחקר

21.06.2021
הדמיון המפתיע בין סופות הוריקן לתנועה של חלבונים

גם חלבון בגודל של כמה ננומטרים וגם הוריקן בגודל של מאות קילומטרים פועלים לפי עקרונות דומים

  • מדעים מדויקים

כל תא בגוף עטוף בממברנה שמפרידה אותו מהעולם החיצון. ממברנה היא לא רק מחיצה פסיבית, היא חיונית לתפקוד התקין של התא. על פני הממברנה ישנם חלבונים רבים שאחראים לפעולות שונות בתא. למשל, חלבון הנקרא ATP synthase אחראי על הפקת ואחסון אנרגיה. החלבונים יכולים לנוע על פני הממברנה מכיוון שהממברנה אינה קשיחה, אלא יריעה נוזלית (ממש כמו בועת סבון). חלק מהחלבונים, כמו ATP synthase, מסתובבים ויוצרים מערבולות קטנות מסביבם.

 

מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מצא קשר מפתיע בין תנועה של חלבונים בממברנות ביולוגיות לתנועה של הוריקנים. על פי החוקרים גם במערכת של החלבונים וגם במערכת של ההוריקנים אפשר להראות שישנם חוקי שימור, אנלוגיים לשימור אנרגיה, שמגבילים את הקונפיגורציות האפשריות, ולכן תורמים להופעת סדר מדינמיקה כאוטית לחלוטין.

 

המחקר נערך בהובלת ד"ר נעמי אופנהיימר מבית-הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר באוניברסיטת תל אביב, ביחד עם ד"ר ריקמוי סמנתה מ-Indian Statistical Institute וחוקרים נוספים מה-Flatiron Institute  בניו-יורק. המחקר פורסם לאחרונה בכתבי העת Physics of Fluids ו-Physical Review Letters.

 

סדר אחרי הכאוס

במסגרת המחקר הנוכחי, החוקרים החליטו לבדוק האם יש סיבה לסיבוב של החלבונים מעבר לייצור אנרגיה ומה הזרימה שנוצרת כתוצאה מהמערבולות האלו? להפתעתם, התברר שהסיבוב תורם ליצירת מבנים מסודרים, ושהזרימה שנוצרת בעקבות סיבוב חלבונים אלו דומה מאוד לדינמיקה של הוריקנים ושל זרימות אטמוספריות על פני סקלות שונות מאוד (חלבון הוא בגודל של כמה ננומטרים והוריקן הוא בגודל של מאות קילומטרים).

 

"במהלך המחקר ראינו שחלבונים אשר מבולגנים תחילה, מהר מאוד יצרו גבישים משושים מסודרים, וזה מאוד הפתיע אותנו שכן להבדיל מגבישים מולקולריים, אין משיכה בין החלבונים, ולמרות זאת נוצר סדר בתום הכאוס הראשוני", מסבירה ד"ר נעמי אופנהיימר. "מדובר בחוקי שימור מפתיעים כפליים במערכת החלבונית, מכיוון שהמערכת מחוץ לשיווי משקל וצורכת אנרגיה".

 

עד היום רוב המחקרים שנעשו על ממברנות ביולוגיות הניחו שהממברנה שטוחה. המחקר הנוכחי מתמקד בזרימה בממברנות כדוריות, ולפיו ישנן השלכות משמעותיות לעקמומיות על הזרימה הנוצרת. למשל, בממברנה כדורית, חוץ מכל חלבון שמסתובב ויוצר מערבולת סביבו, נוצרות באופן ספונטני מערבולות נוספות בנוזל. כלומר, נוצרת מערבולת אפילו כשאין חלבון שייצר אותה. המערבולות החדשות נעות בזרימה ויכולות להתנגש עם ״אנטי מערבולות״ ולהעלם. בנוסף, אם התא קטן מאוד, אפילו חלבון אחד המסתובב על פני התא יגרום לסיבוב כולל של כל התא.

 

המחקרים מסכמים את התצפיות של המבנים המסודרים הגבישיים שיוצרים חלבוני ATP Synthase בממברנה, והם מתבססים על מחקרים קודמים בתחום אשר התמקדו בתנועה של חלקיק אחד בממברנה כדורית, אך לא על סיבוב החלקיק או חלקיקים נוספים, כמו גם על מחקר שהראה לראשונה כי גביש הוא מצב אפשרי של חלבונים.

 

הבנה של הזרימה בממברנת התא

"אנחנו מתבססים על מחקרים קודמים ומראים באופן תיאורטי ועל בסיס סימולציות שמעל ריכוז מסוים החלבונים תמיד יתגבשו באופן ספונטני והגביש הזה יהיה יציב," מספרת ד"ר אופנהיימר. "שיטת המחקר היא מידול הבעיה והפשטה שלה. התחלנו ממידול של הממברנה ושל החלבונים בעזרת משוואות. פתרנו את המשוואות אנליטית או בעזרת מחשב, ולאחר מכן כתבנו סימולציות שימדלו את התנועה של עשרות עד אלפי חלבונים כאלו בממברנה שטוחה או כדורית".

 

הבנה של הזרימה בממברנה עלולה לסייע לתכנן תרופות באופן יעיל יותר. כמו כן, ממצאי המחקר הם צעד חשוב בהבנה של ערבוב אקטיבי בממברנה. ההיווצרות (וההיעלמות) של מערבולות שהתגלו מגדילה את הערבוב בממברנה, מה שתורם לזירוז ריאקציות כימיות בתא.

 

"אנחנו מקווים שהמחקר שלנו ידרבן חוקרים נוספים לעשות תצפיות נסיוניות בתאים ביולוגיים ולהסתכל על הזרימות שקורות על פני התא. בתחום התיאורטי, אנחנו מתכננים להסתכל על תנועה של סוגים נוספים של חלבונים על פני הממברנה, כמו גם על מקרים נוספים שבהם רואים סדר הנוצר מזרימה של מיקרואורגניזמים," מסכמת ד"ר אופנהיימר.

פרופ' אודי קימרון

מחקר

07.06.2021
המלחמה נגד החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה עולה מדרגה

נחשף מנגנון שבאמצעותו נגיפים "טובים" מחסלים חיידקים "רעים" ועוצרים את התרבותם

  • רפואה ומדעי החיים

עמידות של חיידקים לאנטיביוטיקה היא אחת הבעיות המאתגרות שאיתה מתמודדים המדענים בימינו. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף לראשונה מנגנון, שבאמצעותו נגיפים "טובים" מצליחים לתקוף באופן סלקטיבי את המערכות של החיידקים "הרעים", מחסלים אותם ומפסיקים את התרבותם. החוקרים הראו שהנגיף "הטוב" (בקטריופאג׳), מצליח לפגוע במנגנון שכפול הדנ"א החיידקי מבלי לפגוע במנגנון השכפול של עצמו. לטענת החוקרים, התגלית חושפת נדבך מרתק נוסף ביחסי הגומלין בין נגיפים וחיידקים, ועשויה לשמש להבנת מנגנוני התחמקות מנגיפים וגם לשימוש בנגיפים נגד חיידקים.

 

להערים על החיידק מבלי להיפגע

המחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב עת היוקרתי של האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב PNAS, נערך בהובלת פרופ' אודי קימרון, ד"ר דור סלומון, ד"ר טרידיב מהאטה, ד"ר עידו יוסף, ד"ר מורן גורן ד"ר מירי מנור-כהן, ד"ר ביסוונאט ג'אנה, ושחר מולשנסקי-מור מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. כמו כן, במחקר השתתפו פרופ' טל פופקו, ראש בית הספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס ומהמרכז החדש למדעי המידע, וד"ר אורן אברם מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' וייז.

 

במסגרת המחקר, חשפו החוקרים לראשונה את המנגנון של השתלטות הבקטריופאג' על החיידק. על פי החוקרים, חלבון של הנגיף מנצל חלבון לתיקון הדנ"א של החיידק, וכך ב"עורמה" חותך את הדנ"א של החיידק במהלך תיקונו. מכיוון שהדנ"א של הבקטריופאג' לא נזקק לחלבון התיקון הזה, הוא עצמו מוגן מפני החיתוך. הבקטריופאג' "הטוב" מצליח באמצעי זה גם להבדיל בין הדנ"א של עצמו לזה של החיידק, גם להרוס את החומר התורשתי של החיידק וגם לעצור את הגדילה והחלוקה שלו.

 

כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות

החוקרים גילו את התהליך על ידי חיפוש ואיתור סוגים של חיידקים אשר אינם נפגעים ממנגנון הפעולה הנגיפי הזה, כלומר שהחיידק אותו הם תוקפים פיתח "חסינות" או "עמידות" נגד המנגנון הנגיפי. "הבקטריופאג' מנצל את העובדה שהדנ"א החיידקי זקוק לתיקון מסוים, בעוד שהוא עצמו אינו זקוק לתיקון כזה. בכך הוא מחסל את החיידק ללא פגיעה בעצמו", מסביר פרופ' קימרון ומוסיף "האבחנה בין עצמי לזר חשובה מאין כמוה בטבע וביישומים ביולוגים שונים. כך לדוגמה, כל מנגנוני האנטיביוטיקה מבחינים ומנטרלים חיידקים בלבד, תוך פגיעה מינימלית בתאי האדם. גם מערכת החיסון שלנו מכוונת לפגיעה מירבית בגורמים חיצוניים תוך פגיעה עצמית מינימלית".

 

"גילינו שהווריאנטים החיידקיים הללו פשוט הפסיקו לתקן את הדנ"א שלהם בצורה הרגישה לפגיעה, וכך חמקו ממנגנון ההרס. הממצאים שופכים אור נוסף על הדרכים בהם נגיפים חיידקיים תוקפים חיידקים, ועשויים לשמש כלי נוסף במלחמה האינסופית נגד חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה", מסכם פרופ' קימרון. לדבריו, זיהוי מנגנוני ההשתלטות שלהם על חיידקים עשויים לייצר כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות.

מחקר

06.06.2021
מחקר חדש מציע עדכון לתאוריית ההכחדה של בעלי החיים

יכולת השרידות של בעלי החיים תלויה במספר הצאצאים ולא בגודל החיה

  • רפואה ומדעי החיים

ההכחדה המואצת של המגוון הביולוגי ברחבי העולם נחשבת כיום לאחד האתגרים הבוערים ביותר העומדים בפני האנושות. לדברי פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וויז, הבנת הגורמים המניעים את תהליך ההכחדה נמצאת בראש סולם העדיפויות עבור מדענים בעידן שינויי האקלים והרס מואץ של בתי גידול.

 

תאוריית ההכחדה שהייתה שלטת עד כה בעולם המדע גרסה כי בעלי חיים גדולים מצויים בסכנת הכחדה גבוהה יותר – גישה הנתמכת על ידי מספרם הרב של בעלי חיים גדולים ומוכרים שאכן נתונים בסכנת הכחדה, כמו קרנפים ולווייתנים. נתון יוצא דופן שלא הוסבר על ידי תאוריה זו הוא העובדה שמעל ל-40% ממיני הדו-חיים, כמו צפרדעים, קרפדות, סלמנדרות וטריטונים, שהם בע"ח קטנים יחסית, נמצאים בסכנת הכחדה על אף גודלם – רמת סיכון גדולה יותר מכל בעל חיים בעל חוליות אחר.

 

מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מציע עדכון לתיאוריה המקובלת על הכחדת בעליי החיים: החוקרים סבורים כי יש להעביר את הדגש מגודל החיה לכושר הרבייה שלה. החוקרים מצאו פערים ואי-ההתאמות בין יונקים לדו-חיים, בכל הנוגע ליחס בין גודל לבין סכנת הכחדה. יונקים גדולים ממליטים מספר קטן יותר של צאצאים בכל המלטה, ולכן סכנת ההכחדה גוברת. בדו-חיים, לעומת זאת, נקבות גדולות יותר מטילות יותר ביצים, ולכן סכנת ההכחדה דווקא יורדת ככל שהאם גדולה יותר.

 

בקביעתם, החוקרים הסתמכו על ניתוח נתונים ממאגרי מידע על סכנת ההכחדה וכושר הרבייה של מיני דו-חיים שונים (כגון צפרדעים וסלמנדרות). במחקר השתתפו חוקרים ממספר אוניברסיטאות ברחבי העולם: פרופ' שי מאירי מאוניברסיטת תל אביב, ולצדו חוקרים מאוניברסיטת קווינ'ס בבלפסט, אוניברסיטת טרנט בנוטינגהם, אוניברסיטת אקסטר ואוניברסיטת לינקולן. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

 

בעוד שבבעלי חיים אחרים מספר הצאצאים מצטמצם עם גודל הגוף של בעל החיים, זהו לא המצב בדו-חיים. החוקרים מצאו כי הנקבות של מיני הדו-חיים הקטנים יותר, לדוגמה צפרדעי הגשם (Eleutherodactylus) מייצרות פחות צאצאים בכל הטלה, לעומת מינים גדולים יותר, דוגמת צפרדעי מים אמריקניות (Lithobates), שמטילות עד 80,000 ביצים בכל הטלה. כך, פגיעה בדור צאצאים אחד של מיני הדו-חיים הקטנים על ידי הרס סביבת המחיה מצמצמת את האוכלוסייה שלהם בצורה דרסטית ומעלה את סכנת ההכחדה שהם נתונים לה.

 

דגש חדש על מספר הצאצאים

"שמירה על הטבע מתחילה ממדע בסיסי, כמו המחקר הזה שנותן לנו עוד כלים להבנת תהליכי ההכחדה." אומר פרופ' שי מאירי. "ככל שנבין יותר את התהליכים האלו, נוכל למקד את מאמצי השימור ולהאיר כיוונים חדשים שלא נוסו עד כה. שימת דגש על מספר הצאצאים ולאו דווקא על גודלו של בעל החיים, תסייע לנו לבחון אילו מינים ו/או אזורים זקוקים להגנה. בכך עשוי המחקר להוות בסיס לפעילות אפקטיבית יותר של האדם במאבקו נגד אובדן המגוון הביולוגי".

 

ד"ר דניאל פינצ'יירה-דונוסו, מרצה לביולוגיה אבולוציונית ומקרו-אקולוגיה בבית הספר למדעי הביולוגיה באוניברסיטת קווינ'ס מוסיף: "מספר גדול יותר של צאצאים להטלה פירושו רבגוניות גדולה יותר בין הצאצאים. במידה מסוימת זה דומה להגרלת לוטו – ככל שתרכשו יותר כרטיסים, כך גדלים הסיכויים שתזכו. במקרה זה, מספר גדול יותר ומגוון רחב יותר של צאצאים מגדילים את הסיכויים שלפחות חלקם ישרדו את לחצי השינויים הסביבתיים, כמו שינויי האקלים ההולכים וגוברים".

מחקר

02.06.2021
כשעטלף לוקח יום מחלה

עטלפי פירות מקפידים על ריחוק חברתי כשהם חולים

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

מה אנחנו עושים כשאנחנו מרגישים לא טוב? בדרך כלל, כל מה שמתחשק זה להזדחל למיטה, להתכסות עד מעל הראש ולישון עד שהחום יירד והכאבים יחלפו מבלי שיציקו לנו. מה עושה במצב הזה עטלף, שנחשב ליונק חברתי מאוד וחי בלהקות שיכולות למנות מאות ואפילו אלפי פרטים? חוקרות מאוניברסיטת תל אביב הראו כי עטלפים חולים, ממש כמונו, מעדיפים לקחת צעד אחורה ולהתרחק מהקבוצה, ככל הנראה לצורך התאוששות ואולי גם כדי לא לסכן את חבריהם בהדבקה, ולהיכנס לבידוד מרצון.

 

לוקחים צעד אחורה

לצד היתרונות הרבים של חיים בלהקה, כמו הגנה קבוצתית מפני טורפים, קרבה פיזית שמרגיעה במצב עקה, שמירה על חום גוף והעברת מידע על גילוי מקורות מזון חדשים, קיימים גם סיכונים, בהם העברת טפילים ומחלות בין הפרטים שמרכיבים אותה. נכון להיום, מספר המחקרים והמאמרים שעונים על השאלה כיצד מתמודדים בעלי החיים החברתיים עם הסיכון - מצומצם. ד"ר קלסי מורנו וד"ר מאיה ויינברג, בתר דוקטורנטית ודוקטורנטית במעבדתו של פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, וחוקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, בשיתוף עם ד"ר לי הרתאן, עקבו אחר הדינמיקה הקבוצתית של מושבת העטלפים בגן הזואולוגי שבאוניברסיטת תל אביב, ומצאו התנהגות שלא נצפתה עד כה בקרב בעלי חיים חברתיים - ריחוק חברתי מתוך בחירה. המחקר החדש פורסם לאחרונה בכתב העת Annals of the New York academy of Science.

 

"הרעיון החל מתצפית סטנדרטית בבעלי החיים שאנחנו חוקרות", מסבירה ד"ר ויינברג. "שם עלתה השאלה האם העטלפים מוציאים את עצמם מהקבוצה".

 

"השערה המרכזית שלנו היא שהתנהגות בזמן מחלה מסייעת במניעת העברתה לפרטים אחרים", אומרת ד"ר הרתאן ומרחיבה "מדובר למעשה בסדרת שינויים התנהגותיים שהפרט מפתח ככל שהמחלה מתקדמת, שכוללים חרדה, דיכאון, איבוד תיאבון, ישנוניות, הפסקת ניקוי וטיפוח הגוף, צמצום התנועה למינימום ואיבוד עניין בסביבה. כל אלו משמשים כמנגנון, שהוא  הכרחי וחשוב לריפוי העצמי וגם למניעת הדבקה כשמדובר בקבוצות גדולות, ממש כמו אצל בני אדם. עם זאת, ההתנהגות הזו עלולה לעלות לפרט המתבודד בחייו".

 

"מה שמעניין הוא שעד כה, הבידוד חברתי אצל חולייתנים (כל בעלי החיים בעלי החוליות), הוגדר כך שפרטים בריאים הם אלה שנמנעים ממגע ומאינטראקציה עם פרטים חולים. אצל מינים רבים, נצפתה התנהגות של פרטים בריאים שממש יודעים להבחין באלו החולים ולהתרחק מהם. ואנחנו הוכחנו שאצל עטלפי הפירות החולים הם אלו ש'עושים צעד אחורה' ומתרחקים בעצמם מהקבוצה שלהם, וזו הייתה הפתעה גדולה, מפני שהרצון בא מהפרט ולא מהקבוצה", מסבירה ד"ר ויינברג.

 

ד"ר ויינברג וידיד

 

שומרים על ריחוק חברתי

החוקרות עקבו אחר תגובות התנהגותיות ופיזיולוגיות של שתי קבוצות עטלפי פירות מצריים: קבוצה אחת נבדקה במתחם סגור והקבוצה השנייה פעלה בסביבה הטבעית שלה, במושבה פתוחה בגן הזואולוגי, המאפשרת כניסה ויציאה חופשית של פרטים. כמו כן, כדי לבדוק את ההתנהגות של העטלפים החולים, החוקרים הזריקו למספר עטלפים בכל קבוצה חלבון המדמה בקטריה, במטרה לעורר את המערכת החיסונית מבלי לסכן את העטלפים בהדבקה בקטריאלית עצמה.

 

בבדיקות דם שהחוקרים ביצעו לעטלפים "החולים" התגלו סימפטומים של מחלה, כגון עלייה בחום גוף, תשישות וירידה במשקל, ובאמצעות מגוון שיטות, בהן מכשירי GPS מובנים, חיישני תאוצה למעקב אחר תנועה, וידאו אינפרא אדום להקלטת התנהגות חברתית ועוד, בחנו את התגובות ההתנהגותיות של העטלפים "החולים".

 

התברר כי העטלפים "שנדבקו במחלה" בחרו להתבודד ולהתנתק מהקבוצה. בקבוצה הראשונה  הם עזבו את הקבוצה עצמונית, התבודדו ושמרו על מרחק מחבריהם ללהקה. בקבוצה השנייה הם נשארו במערה ולא יצאו עם ערב לשחר מזון במשך שני לילות ברציפות, ובכך צמצמו את העברת מחלתם למושבות שכנות.

 

חיסון עדר? לא תודה

"הבחירה המודעת של העטלפים להתרחק מהכלל היא התנהגות מאוד לא נורמלית בשבילם, שכן מדובר בבעל חיים מאוד חברתי שחי במערות בצפיפות גדולה", אומרת ד"ר ויינברג ומוסיפה כי "ההתנהגות שלהם מזכירה מאוד את ההתנהגות שלנו, בני האדם, כאשר אנחנו מתאוששים ממחלה. מסתבר שכמו שאנחנו מעדיפים כשאנחנו חולים לשכב בבית בשקט מתחת לשמיכה כך גם העטלפים, שמעדיפים להיות לבד ולחפש שקט כדי שיוכלו להתאושש".

 

ממצאי המחקר מעלים לא מעט שאלות וכיווני מחקר חדשים. "למשל, לא ברור לנו עדיין אם העטלפים לוקחים צעד אחורה מתוך התחשבות בקבוצה, כלומר האם מדובר בהתנהגות אלטרואיסטית, או שזו פשוט הדרך שלהם להתמסר לתהליך החלמה באורח חיים של להקה", אומרת ד"ר הרתאן.

 

פרופ' יובל מוסיף כי ממצאי המחקר מרמזים שהסיכוי להעברה של פתוגנים מעטלפים לאדם נמוכים מאוד, בגלל ההתנהגות של עטלפים חולים שנוטים להתבודד ולא לצאת מהמערה. "ראינו כי בזמן מצב של מחלה העטלפים בוחרים לבדל את עצמם מהסביבה ולא לצאת כלל מהמושבה. זה אומר שכדי להיתקל בעטלף חולה האדם צריך ממש לפלוש לסביבתם הטבעית של העטלפים או לחסל את שטחי המחייה שלהם. כלומר, אם נשמור עליהם, הם גם ישמרו עלינו".

 

מאות ואלפי פרטים. להקת עטלפים טיפוסית.

מחקר

02.06.2021
הרשתות החברתיות הובילו לשינוי משמעותי בהתייחסות הציבור החרדי לפגיעות מיניות

ישנה עלייה משמעותית ברמת המודעות והשיח של הציבור החרדי באשר לפגיעות מיניות ולהשלכותיהן

  • רוח

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצביע על תמורות שחלו בעשור האחרון בחברה החרדית, ביחס לפגיעות מיניות, אחרי שנים של בניית חומות שתיקה, טיוח והדחקת הנושא. על פי המחקר, תהליכי העומק שאירעו בשנים האחרונות בחברה החרדית, הנובעים מחשיפה לתקשורת ולהשכלה הגבוהה, מצביעים על עלייה במודעות להשלכות של פגיעות מיניות על הקורבן, לצורך בטיפול בו ולמניעת מקרים נוספים. המחקר נערך על ידי ד"ר שרה זלצברג מהתוכנית לתואר שני  בלימודי דתות בפקולטה למדעי הרוח ע"ש לסטר וסאלי אנטין, והוצג בכנס "החברה החרדית בישראל" של מכון שנדוג-תל אביב לחקר ישראל והיהדות בפקולטה למדעי הרוח.

 

"קשר השתיקה הולך ונפרם"

"הממצאים שהובאו לעיל מצביעים על מגמה של שינוי משמעותי ביחסו של הציבור החרדי לפגיעות מיניות", אומרת ד"ר זלצברג ומרחיבה "לפני כעשור, רבים מן הקורבנות בציבור החרדי לא היו מודעים לכך שנפגעו מינית. רבים מן הורים לא היו מודעים לקיומן של פגיעות מיניות בילדים, והחברה החרדית ככלל אופיינה בקשר משולש של שתיקה, החל מרמת הקורבן, דרך רמת המשפחה וכלה בברמת הקהילה וההנהגה. ממצאי המחקר מעידים כי בשנים האחרונות קשר השתיקה בתחום הולך ונפרם, וניתן לזהות עלייה משמעותית ברמת המודעות והשיח של הציבור החרדי באשר לפגיעות מיניות ולהשלכותיהן".

 

המחקר כלל ראיונות עומק עם אנשי מקצוע העובדים עם אוכלוסייה החרדית, בין היתר במקרים של פגיעה מינית,  פעילים בקהילה המעורבים בתחום מוגנות בקהילה, הורים לילדים שנפגעו מינית וכן אישה שנפגעה מינית בילדותה.

 

לדבריה של ד"ר זלצברג, המחקר מזהה תהליך הדרגתי ששורשיו החלו בחשיפת הציבור החרדי לשוק התעסוקה, להשכלה ולעולם הווירטואלי, לצד 'אקטיביזם מלמטה', כלומר מתוך החברה החרדית. אלו הביאו לפתיחות גוברת בשיח על מיניות, גוף ואינטימיות ולעלייה בשיעור של אנשי מקצועות הטיפול והרווחה מתוך הציבור החרדי, ואפשרו את סדיקת החומות שנגעו להתמודדות עם פגיעות מיניות בחברה החרדית.

 

הרשתות החברתיות מנגישות את השיח

על פי המחקר, השינויים באים לידי ביטוי במספר אופנים. ראשית, שימוש גובר בזירה המקוונת, לרבות בוואטסאפ ובפייסבוק, דבר תקדימי לכל הדעות בחברה החרדית, לטובת שיח והתמודדות עם פגיעות. אחת המרואיינות במחקר ציינה: "הציבור החרדי חשוף לאינטרנט, וברגע שזה קורה חשופים להכול. המידע יותר זמין". עובדת סוציאלית באחת הערים החרדיות הוסיפה: "נשות טיפול חרדיות מפיצות ברשת מידע על פגיעות מיניות, על מוגנות ועל טיפול, וכך יש לציבור החרדי מושגים בנושא".

 

עוד מזהה המחקר שינוי גם בקרב המשפחות והורי הקורבן שבא לידי ביטוי גם בביקוש של סדנאות המוגנות, המעניקות כלים לזיהוי ומניעה של תקיפות מיניות: במקום הגנה על הקהילה כערך עליון ישנה דאגה לרווחת המשפחה ולטובת הילד. שינוי זה גם הוביל לשינוי בתפיסה של חלק בלתי מבוטל מן ההנהגה החרדית, שמגלה הכרה בפגיעות ובקורבנות ומחזק את הקשר עם רשויות הרווחה.

 

ד"ר זלצברג מדגישה כי השינוי הנדון אינו פוסח גם על הקבוצות הבדלניות והשמרניות יותר בחברה החרדית. כפי שציין חזי, עובד סוציאלי חרדי העובד עם האוכלוסייה החרדית באחד משרותי הרווחה: "גם בציבור השמרני רואים יותר פתיחות. קהילות חסידיות שלרוב פחות מגיעות אלינו [לשירותי הרווחה] מגיעות כשיש פגיעה מינית. הם מבינים שזה רציני".

 

יחד עם זאת, כפי שמצביע המחקר, חרף התהליכים המשמעותיים שזוהו בחברה החרדית, עדיין קיימים פערים משמעותיים במודעות לנושא ובדרכי ההתמודדות עם התופעה ועם השלכותיה. "על אף השינוי המתחולל בציבור החרדי בכל הנוגע לשיח ולהתמודדות עם פגיעה מינית, נראה כי יש עוד מקום רב לשינוי", אומרת ד"ר זלצברג ומסכמת "יש להגביר את השיח ואת המודעות בנוגע לפגיעה מינית, לקדם את הפעילות המונעת ולהעלות את שיעורי הדיווח והפנייה להתערבות מקצועית. כמו כן, יש צורך במיפוי משפחות וקהילות שהמידע והשירותים בתחום אינם מונגשים להן דיים, ובקידום מענים המותאמים להן באופן ספציפי".

מחקר

31.05.2021
האם קבוצה קטנה של תאי חיסון תעזור לרפא מחלות אוטואימוניות?

זוהתה קבוצה תאים מיוחדת במערכת החיסון המשותפת לחולי מלריה, איידס וזאבת

  • רפואה ומדעי החיים

כאשר הגוף שלנו מותקף על ידי וירוס, חיידק או טפיל, הוא מגיב באמצעות הפעלת מערכת החיסון ויצירת זיכרון חיסוני כנגד הפולש, במטרה ליצור תגובה יעילה יותר בפעם הבאה שנפגוש את הפולש. חלק מרכזי ממערכת החיסון הוא תאי B, שמייצרים נוגדנים ומהווים למעשה חלק מהזיכרון החיסוני שלנו. כך, למשל, עובד החיסון נגד נגיף הקורונה: מאמנים את תאי ה-B להכיר את צורת הנגיף, וכשנידבק בנגיף האמיתי - תאי ה-B יזהו את הקורונה וידעו לייצר את הנוגדנים המתאימים. אבל יש פתוגנים שהמערכת החיסונית לא מתמודדת איתם בצורה מיטבית, כך שהחולים נשארים חשופים להדבקה מחדש ונוצר זיהום כרוני, כמו מלריה לדוגמא.

 

חוקרים מהמעבדה למערכות חיסוניות ((Systems Immunology, של של ד"ר אסף מדי בחוג לפתולוגיה בבית  הספר לרפואה ע"ש סאקלר, בשיתוף עם המעבדות של פרופ' סוזן פירס ופרופ׳ סוזן מויירס מהמכון הלאומי לבריאות (NIH) בארה"ב, ערכו ריצוף גנטי ברמת התא הבודד (Single-cell RNA sequencing) מדגימות של חולי מלריה ואיידס, ומצאו בגופם תת-קבוצה של תאי B, שנמצאת גם בחולים במחלות אוטו-אימוניות כמו זאבת, אבל לא קיימת בגופם של אנשים בריאים. התגלית המפתיעה, שפותחת פתח חדש להתמודדות עם המחלות השונות הללו, התפרסמה לאחרונה בכתב העת החשוב Science Advances.

 

קבוצת תאים לא טיפוסית בכלל

"המלריה היא דוגמה טובה למחלה שהמערכת החיסונית לא מתמודדת איתה היטב", מסביר ד"ר אסף מדי. "מדי כמה חודשים, באפריקה שמדרום לסהרה נעקצים מיליוני תושבים על ידי יתושים ונדבקים במלריה, מחלימים ומיד נדבקים שוב. דוגמה נוספת היא איידס. גם כאן הגוף לא מתמודד עם הווירוס, והמערכת החיסונית נמצאת בהתנגשות מתמדת עם הנגיף. ולבסוף יש מחלות אוטואימוניות כמו הזאבת, שבהן הגוף תוקף את עצמו, ולכן גם הן בדרך כלל כרוניות. שאלנו את עצמנו מה ההשפעה של אותם מצבים כרוניים על הגוף ועל מערכת החיסון לאורך זמן".

 

כדי לענות על השאלה הזאת, ד"ר פרסידה הולה מה-NIH, יחד עם הסטודנטיות אלה גולדשמידט ונוגה רוגל מאוניברסיטת תל אביב, השתמשו בשיטה החדישה של ריצוף הרנ"א מתא בודד של חולי מלריה, של אנשים חיוביים ל-HIV ושל אנשים בריאים.

 

"תאי ה-B מהווים למעשה חלק מהזיכרון החיסוני שלנו", אומר ד"ר מדי ומרחיב "בתוך אוכלוסיית תאי ה-B יש תת-אוכלוסייה בשם a-typical B-cells, או תאי B לא-טיפוסיים. אנחנו לא הראשונים שזיהינו את הקבוצה הזאת, אבל עד היום לא היה ברור האם באמת הם תת קבוצה נפרדת, למה משמשים התאים הללו וכיצד הם נוצרים. במחקר שערכנו מצאנו כי אצל חולי מלריה, איידס וזאבת, בין 15% ל-25% מתאי ה-B הופכים לתאי B לא-טיפוסיים, בזמן שאצל אדם בריא כמעט שאין תאי B כאלה. בעצם, זיהינו את הפרופיל הגנטי של אותם תאים, את הפקטור הסביבתי שגורם ליצירתם ולהפתעתנו מצאנו גם דמיון גדול בתגובה החיסונית בין שלוש מחלות שונות מאוד זו מזו".

 

ללמוד להכיר את הקבוצה החדשה

לדברי ד"ר מדי, המחקר החדש פותח שורה של שאלות חדשות. "בחולי מלריה, אנחנו מניחים שהתמיינות התאים לתאי B לא-טיפוסיים נועדה למנוע מצב של תגובת-יתר אוטואימונית לזיהום הכרוני, כלומר לוודא שהגוף אינו תוקף את עצמו מרוב תאי B. השאלה אם העלאת סף הגירוי של המערכת החיסונית עוזרת להתמודד עם המלריה, או דווקא פוגמת במאמצים לייצר חיסוניות למחלה שקוטלת מדי שנה חצי מיליון בני אדם, שרובם ילדים. הופתענו לגלות את הדמיון בין תגובת הגוף למלריה לתגובת הגוף למחלה אוטואימונית כמו הזאבת או נגיף האיידס. כעת אנחנו מקווים שהקהילה המדעית תשתמש בממצאים שלנו כדי לאפיין את תפקיד תאי ה-B הלא-טיפוסיים בכל אחת מהמחלות הללו, במטרה לייצר טיפול שיביא לפעילות טובה יותר של מערכת החיסון".

מחקר

31.05.2021
דרושות: תרופות חדשות לגמילה מעישון

מחקר חדש מראה שההשפעה של התרופות לגמילה מעישון על שיעורי עישון באוכלוסייה היא מזערית

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת הרווארד קובע כי דרוש בדחיפות דור חדש של תרופות וטכנולוגיות לגמילה מעישון. החוקרים העריכו את השפעתן של תרופות הקו הראשון להפסקת עישון ומצאו כי הן תורמות תרומה מזערית בלבד להפחתת שיעור המעשנים בכלל האוכלוסייה. על פי ההערכות, רק 0.3% מהאוכלוסייה בארה"ב נגמלה מעישון בעקבות ניסיון להיגמל באמצעות בתרופות אלו.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' לאה רוזן מהחוג לקידום הבריאות בבית הספר לבריאות הציבור בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, בשיתוף עם ד"ר ווהן ריס, מנהל המרכז לבקרת הטבק בעולם בבית הספר צ'אן לבריאות הציבור באוניברסיטת הרווארד, ד"ר טל גלילי וד"ר ג'ף קוט. המאמר פורסם בכתב העת Preventive Medicine במאי 2021.

 

במסגרת המחקר החוקרים ביקשו להעריך את השפעתן של התרופות לגמילה 'בעולם האמיתי', ובנו לשם כך סדרת תרחישים וחישובים הנסמכים על נתונים מניסויים קליניים כמו גם מחקרים תצפיתיים שעקבו אחר כלל האוכלוסייה. החוקרים התבססו על מטא-אנליזה של הניסויים הקליניים על מנת להעריך את שיעורי הפסקת העישון, בשנה הראשונה, בקרב אלו שניסו להיגמל בסיוע תרופות. החוקרים הסתמכו, בין היתר, על נתונים אשר משמשים את הגורמים הרגולטוריים לצורך קבלת החלטות על איזה תרופה תקבל אישור להפצה ושיווק. 

 

כדי לאמוד את ההפחתה האפשרית של שיעורי העישון באוכלוסייה בזכות התרופות, החוקרים התייחסו לשיעור המעשנים באוכלוסייה, אחוז המעשנים שנעזרים בתרופות על מנת להיגמל מעישון, ואחוז המעשנים שנעזרים בתמיכה התנהגותית בנוסף לתרופות.

 

הממצאים מאכזבים מאוד: מתברר שיש יש הפחתה מזערית בלבד בשיעור המעשנים באוכלוסייה כתוצאה משימוש בתרופות. מרבית המשתמשים בתרופות המובילות לגמילה מעישון - תחליפי ניקוטין, צ׳מפקס וזייבן – אינם מצליחים להישאר גמולים לזמן רב:  שמונה מכל עשרה אנשים מעשנים, שמשתמשים בתרופות לסיוע בגמילה, צפויים לחזור לעשן תוך פחות משנה. גם מי שנותר לא מעשן לאחר שנה, נמצא בסיכון של 30% לחזור לעשן תוך מספר שנים.

 

בארה"ב, עם שיעור מעשנים של 14%, ההפחתה בעישון בכלל האוכלוסייה כתוצאה משימוש בתרופות מוערכת בכ-0.3% בלבד. ביוון, עם שיעור מעשנים של כ-34%, ההפחתה המשוערת בזכות הסיוע התרופתי היא פחות מ-3%.

 

צורך דחוף בפיתוח דור חדש של תרופות

לאור ממצאים אלה ממליצים החוקרים על קידום של מחקר משמעותי ודחוף ביותר לצורך שדרוג תרופות ושיטות הגמילה המוצעות לציבור המעשנים כיום. לדבריה של פרופ' רוזן, במהלך המאה הנוכחית צפויים כמיליארד בני אדם בעולם למות כתוצאה מעישון. בארה"ב לבדה קובעות הערכות זהירות כי כ-480,000 בני אדם מתים מעישון מדי שנה. ידוע שחצי מהמעשנים הקבועים מתים ממחלות שנגרמות על ידי עישון, ושמעשן מאבד בממוצע בין 10-15 שנות חיים. בישראל מתים בכל שנה כשמונת אלפים איש כתוצאה מעישון, וכ-600,000 מהמעשנים החיים היום בישראל צפויים למות בטרם עת כתוצאה מעישון. לאור הנתונים והתחזיות הקודרות ברורה החשיבות העצומה של התערבויות יעילות שיסייעו למעשנים להיגמל ולא לחזור לעשן עד סוף ימיהם. כמו גם הצורך לקדם מדיניות ציבורית שתמנע מאוכלוסיות חדשות להיכנס להתמכרות הקשה והקטלנית של הסיגריות.

 

פרופ' רוזן מסכמת: "על פי הממצאים שלנו, התרופות המומלצות כיום לגמילה מעישון כמעט שאינן מפחיתות את שיעור המעשנים בכלל האוכלוסייה. לכן יש צורך דחוף בפיתוח דור חדש של תרופות, וכן תמיכות התנהגותיות מבוססות-טכנולוגיה, לצד מדיניות שתנגיש את האמצעים הללו לכלל המעשנים באוכלוסייה. לבסוף, יש חשיבות עליונה למנוע מדור חדש של צעירים להתמכר לצריכת סיגריות.״

מחקר

30.05.2021
כשהזמן עף

מחקר חדש חושף כי העטלפים ממפים את העולם ביחידות זמן ויודעים את מהירות הקול מלידה

 

  • רפואה ומדעי החיים

עטלף יוצא בשעה שבע בערב מהמושבה שלו לכיוון עץ הפיקוס שנמצא במרחק 5 דקות משם. האוויר חם ויש לו תיאבון. נשאלת השאלה: מה המרחק שיעבור העטלף עד שינגוס בפרי העסיסי שעל העץ? לא לדאוג, לא חסר פה נתון כדי לפתור את בעיית הדרך. חוקרים גילו שבניגוד לבני האדם שממפים את העולם ביחידות מרחק, העטלפים ממפים את העולם ביחידות זמן. הם הוכיחו כי למעשה הם נולדים עם היכולת לדעת את מהירות הקול. המשמעות - העטלף 'רואה' חרק במרחק של תשעה מילי שניות ולא מטר וחצי כפי שחשבו עד היום.

 

הקול קורה מהר

כדי להתמצא במרחב עטלפים משתמשים בסונר. הם מפיקים גלי קול אשר פוגעים בעצמים ומוחזרים אליהם. העטלפים יכולים 'לחשב' את מיקומו של העצם שנמצא לפניהם על פי הזמן שעובר בין הרגע שבו גל הקול נוצר לבין הרגע שבו הוא נקלט בחזרה. ה'חישוב' הזה תלוי במהירות הקול, אשר יכול להשתנות בתנאי סביבה שונים כגון הרכב האוויר או הטמפרטורה. כך לדוגמא, יכול להיות הבדל של כמעט 10% בין מהירות הקול בשיא החום בעונת הקיץ, שבה האוויר חם וגלי הקול מתפשטים מהר יותר, לבין עונת החורף. מאז גילוי הסונר בעטלפים לפני 80 שנים, חוקרים בכל העולם מנסים לפתור את החידה: האם העטלפים רוכשים את היכולת למדוד את מהירות הקול במהלך חייהם? או שמא הם נולדים עם תחושת מהירות קול בעלת ערך קבוע?

 

כעת, חוקרים בהובלתם של תלמיד הדוקטורט לשעבר ד"ר ערן עמיחי ופרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח וחבר בית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, הצליחו לענות על השאלה. החוקרים ערכו ניסוי שבו הם יכלו לשלוט במהירות הקול. הם העשירו את הרכב האוויר בהליום  כדי להעלות את מהירות הקול, וגידלו בתנאים אלו גורי עטלפים מלידה ועטלפים בוגרים. התוצאה: גם העטלפים הבוגרים וגם הגורים לא הצליחו 'לחשב' את מהירות הקול החדשה ונחתו תמיד לפני המטרה, מה שמעיד על כך שהם תפשו את המטרה כקרובה יותר, כלומר לא התאימו את  ההתנהגות שלהם למהירות הקול הגבוהה יותר .

 

מודדים לעצמם זמנים

בגלל שהדבר קרה גם בעטלפים בוגרים שלמדו לעוף בתנאי סביבה רגילים וגם בגורים שלמדו לעוף בסביבה עם מהירות קול גבוהה יותר מהרגיל, הסיקו החוקרים כי ערך מהירות הקול בעטלפים הוא ערך מולד, כלומר יש להם תחושת מהירות קול קבועה. "בגלל שהעטלפים צריכים ללמוד לעוף תוך זמן קצר מרגע היוולדם, אנחנו מעריכים שנעשתה פה 'בחירה' אבולוציונית להיוולד עם הידע הזה כדי לחסוך זמן בתקופת ההתפתחות הרגישה", מסביר פרופ' יובל.

 

מסקנה מעניינת נוספת של המחקר היא שהעטלפים בעצם לא מחשבים את המרחק למטרה על פי מהירות הקול. היות והם לא מתאימים את מהירות הקול המקודדת במוחם, נראה שהם גם לא מתרגמים לערכים של מרחק את הזמן שלוקח לגלי הקול לחזור. ולכן, התפישה המרחבית שלהם מבוססת כנראה על מדידות זמן ולא על ערכי מרחק.

 

"מה שהכי מרגש מבחינתי במחקר הזה, הוא זה שהצלחנו לענות על שאלה מאוד בסיסית: גילינו שעטלפים בעצם לא מודדים מרחק, אלא זמן כדי להתמצא במרחב. אני חושב שזה אומר שהתפישה המרחבית שלהם שונה מהותית מזו של בני אדם ושל יצורים ויזואליים אחרים, לפחות כשהם מסתמכים על הסונר. זה מרתק לראות כמה מגוונת האבולוציה באסטרטגיות החישובים המוחיים שהיא מייצרת", מסכם פרופ' יובל.

מחקר

25.05.2021
נשטפים בגשם

הקשר בין הגשם לכמות החלקיקים באוויר שמעודדים התעבות טיפות

  • סביבה

גשמים ואירוסולים ממלאים תפקידים מרכזיים במערכת האקלים של כדור הארץ ומשפיעים באופן מהותי על חיינו. האירוסולים הם חלקיקים מוצקים שנמצאים באוויר כמו אבק, זיהום אוויר, חלקיקי צמחים, חלקיקי מלח וכו', שפועלים כגרעיני התעבות לאדי מים ויכולים להשפיע באופן משמעותי על היווצרות עננים ועל תהליכי המשקעים. אחד הנושאים הנחקרים היום בתחום איכות הסביבה הוא כיצד האירוסולים משפיעים על משקעים ולהיפך: כיצד הגשם משפיע על כמות האירוסולים שבאוויר. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב זיהה לראשונה קשר בין השניים: החוקרים זיהו כי מהרגע שבו מתחיל לרדת גשם חלה ירידה מובהקת בכמות האירוסולים באוויר, שמגיעה לערכים מינימליים כעבור שעתיים וחצי, ומיד לאחר מכן התהליכים הפיזיקליים האחראים על עלייה בריכוזי החלקיקים שבאוויר הופכים להיות דומיננטיים. נתונים אלה ישמשו מדענים ככלי למידול של שינויי אקלים.

 

ישראל כמקום מפגש לאירוסולים

נושא האירוסולים מעסיק מאוד את המדענים והמדעניות בכל הקשור להתמודדות עם משבר האקלים. זריעת עננים (נושא שמדינת ישראל עוסקת בו כמעט מיום הקמתה), היא דוגמא להשפעה של אירוסולים על כמות המשקעים. אחת המשימות של האסטרונאוט אילן רמון ז"ל בחלל הייתה להבין טוב יותר את ההשפעה של החלקיקים על האקלים ועל העננים בפרט. בנוסף, ההקשר החשוב של מחקרים בנושאים אלו הוא ההשפעה של העלייה בכמות האירוסולים שנצפית באיזורים רבים בעולם על ההתחממות הגלובלית, קרינת השמש ושינוי האקלים העולמי.

 

על פי פרופ' אלפרט מבית הספר לסביבה ומדעי כדור הארץ ע"ש פורטר וממובילי המחקר, "מבחינה גיאוגרפית, ישראל נמצאת במיקום מיוחד בכדור הארץ שאליו מתנקזים חלקיקים רבים הן מאיזור מדבר הסהרה והן מהתעשייה המזהמת של מזרח אירופה, מה שמשפיע בסופו של דבר, על הבריאות של כולנו". לדבריו, "גם ביום 'נקי', בכל ס"מ מעוקב ישנו ריכוז של מאות חלקיקים באוויר וביום מזוהם הריכוז יכול להגיע לאלפי חלקיקים".

 

במסגרת המחקר, החוקרים זיהו כי מהרגע שבו מתחיל לרדת גשם מתרחשת ירידה מקסימלית של אירוסולים באוויר שנמשכת עד כשעתיים וחצי (בין 140-160 דקות), ואחריהן כמות החלקיקים מתחילה לעלות חזרה ומתגברת מסיבות שונות. הזיהוי נעשה באמצעות 10 תחנות מדידה בישראל ובקליפורניה, אשר מודדות בו-זמנית הן את כמות המשקעים והן את כמות החלקיקים.

 

המחקר נערך בהובלת החוקרים פרופ' פינחס אלפרט, חיים שפיר ואמילי אלחכם מבית-הספר לסביבה ומדעי כדור הארץ ע"ש פורטר באוניברסיטת תל-אביב, ופורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Geophysical Research Letters.

 

תרומה למודלים אקלימיים

"במחקר שביצענו רואים בבירור קשר מאוד חזק בין גשם לריכוז אירוסולים ולראשונה הצלחנו למדוד אותו", אומר פרופ' אלפרט. "אלה נתונים שעד כה לא היו ידועים, ולכן נדרש בדחיפות מחקר מקיף של התהליכים הפיזיקליים החסרים במודלים המפותחים כיום במרכזים רבים בכל העולם, לשם הבנה טובה יותר של ההשפעות על התחממות כדור הארץ".

 

החוקרים מדגישים שהמשמעות של הנתונים והגילויים הללו עדיין לא ברורה דיה ומחייבת בדיקה באמצעות מדידות נוספות נרחבות בעולם. רק לאחר מכן ניתן יהיה להוסיף את המידע שנחוץ מאוד ואף חסר במודלים האקלימיים הקיימים.

 

"תוצאות המחקר ממחישות את החשיבות במדידת אירוסולים וגשם בו זמנית בסמוך לקרקע, ומציגות את הצורך בניטור משולב", מוסיפה החוקרת אמילי אלחכם. "אחת התרומות הגדולות של המחקר היא למודלים של שינוי האקלים. למעשה, הוא יהווה כלי למדענים, ייתן להם זווית חדשה ויקדם את המחקר בנושא".

 

מחקר

25.05.2021
כותבים מחדש את ספרי הלימוד בביולוגיה

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הפריכו את מודל קבוצת החלבונים COPII – ופתחו פתח לדור חדש של תרופות למחלות גנטיות

 

  • רפואה ומדעי החיים

"ב-2013 זכה הביולוג האמריקאי רנדי שקמן בפרס נובל לרפואה על גילוי קבוצת חלבונים בשם COPII. מאז התגלית של שקמן, שכמובן קדמה לפרס בשנים רבות, חוקרים רבים אפיינו את הקבוצה – והיום מקובל לחשוב שחלבוני ה-COPII משמשים כמעטפת של בועיות, או וסיקולות, שמעבירות חלבונים בין אברונים בתוך התא," מסביר פרופ' כורת הירשברג מהמחלקה לפתולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. "הטענה מבוססת עד כדי כך שהיא כבר מופיעה בספרי הלימוד בביולוגיה. הבעיה הייתה בעיקר שכל אותם חוקרים בודדו את החלבונים האלה במבחנה, ובאמת נוצרו בועיות, אבל זה בכלל לא התפקיד של ה-COPII במערכות חיות. הרי לא כל מה שקורה לחלבונים מבודדים במבחנה קורה גם בתא השלם".

 

כעת, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב בהובלת בהובלת פרופ' הירשברג, הפריכו את התיאוריה המדעית המבוססת לגבי קבוצת החלבונים הזאת. באמצעות מערכת המניפולציה הגנטית CRISPER, החוקרים הראו שחלבונים אלו אינם משמשים ליצירת בועיות להעברת חלבונים בין אברונים בתוך התא, אלא דווקא למיון אחרון של החלבונים היוצאים לדרכם. הממצאים המפתיעים, שהתפרסמו בכתב העת היוקרתי Journal of Cell Biology, יכולים לשמש בעתיד לטיפול במגוון רחב של מחלות גנטיות.

 

הקריספר (ראשי תיבות של Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) הוא אזור ב-DNA שמורכב מרצפים חוזרניים קצרים, שמכילים גם קטעי דנ"א של בקטריופאג'ים - נגיפים שתוקפים חיידקים, והוא חלק ממנגנון הגנה מפני נגיפים. כדי לבחון את המודל שלהם לתפקיד החלבונים במערכת ההסעה התוך-תאית, החוקרים השתמשו בשילוב מערכות מתקדמות של מיקרוסקופים מבוססי קרני לייזר להדמיית תאים חיים, יחד עם מערכת המניפולציה הגנטית החדשנית CRISPER.

 

מעקב אחרי התאים בזמן אמת

"לקחנו חלבון פלואורסצנטי שהמקור שלו במדוזות, אשר פולט אור אדום בחשיפה לאור ירוק", אומר פרופ' הירשברג. "באמצעות שיטת CRISPER גרמנו לאיחוי החלבונים הפלואורסצנטיים עם חלבוני ה-COPII בתוך החומר הגנטי של תאי HeLa ממקור אנושי, כך שיכולנו לעקוב אחר התנועה שלהם בזמן אמיתי בתוך התא. והתוצאה הייתה מובהקת: חלבוני ה-COPII לא רק שלא זזו כלל, וגם לא יצרו את הבועיות, אלא ישבו דרך קבע על גבי הממברנה של אברון ענק הידוע בשם הרטיקולום אנדופלזמטי. אברון זה אחראי בין היתר על מערכת בקרת האיכות של ייצור החלבונים של התא. הוא מחליט אילו חלבונים יוסעו בבועיות ולאן יגיעו. אבל אין פירושו של דבר שחלבוני ה-COPII אין תפקיד במערכת ההסעה. להפך: מצאנו כי הם שומרי הסף האחרונים לפני יצירת בועיות ההסעה, כשהם תוחמים מבנים מוגדרים על קרום הרטיקולום האנדופלזמטי בשם ER exit sites. שם, תחת בקרת חלבוני ,COPII מתרכזים החלבונים שאמורים לנוע בבועיות. כך שלחלבוני COPII יש את ה'מילה האחרונה' בשאלה מי מתאים לצאת ומי לא".

 

לדברי פרופ' הירשברג, למודל החדש מאוניברסיטת תל אביב השלכות מעשיות מאוד. "מחלות גנטיות רבות, כמו סיסטיק פיברוזיס למשל, נגרמות ממוטציות בחלבונים, שמערכת בקרת האיכות של התא לא מזהה וחוסמת את תנועתם. אם קומפלקס החלבונים של COPII הוא זה שמחליט אם החלבון מתאים או לא לצאת החוצה מהאברון, לפנינו מטרה לסוג חדש של תרופות. אולי מניפולציה של החלבונים הללו תאפשר לנו לקבוע מי ייצא ומי לא".

 

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>
אוניברסיטת תל-אביב, רחוב חיים לבנון 30, 6997801.
UI/UX Basch_Interactive