מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
מוזיאון הטבע
חוקרים.ות את החדשות

מחקר

21.06.2022
טרמפ על אונייה: המסע הימי של מינים פולשים

מחקר ראשון מסוגו קובע: מינים פולשים מסוגלים לשרוד בים תנאים סביבתיים מאד מפתיעים וקיצוניים

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ערך לראשונה ניסוי המדמה את תנאי הסביבה המשתנים במהלך מסע של בעלי חיים ימיים אשר נצמדים לתחתית אוניות מכולה. במסגרת המסע הימי, בעלי החיים תופסים "טרמפ" יחד עם האונייה ו"מפליגים" איתה לאזורים מרוחקים בגלובוס, למשל מדרום מזרח אסיה עד לצפון אירופה. הניסוי הראה כי היכולת של בעל החיים לשרוד את המסע המפרך תלויה בין השאר בסוג ובגודל כלי השיט, טמפרטורות הים המשתנות ובמליחות של המים. החוקרים הראו שלמרות שהמסלולים שעוברים כלי השייט בגדלים השונים מושפעים בעיקר ממגבלות טכניות בתשתיות הנמל וממגמות כלכליות בעולם הספנות, בפועל נוצר מסלול גאוגרפי ייחודי שמציג בפני בעלי החיים על דופן האנייה סדרה שונה לגמרי של אתגרים ותנאים סביבתיים.

 

"התופעה שבהם בעלי חיים ימיים פולשים לאזורים אחרים מסוכנת לסביבה הימית ולבעליי החיים המקומיים," החוקרים מתריעים. "במחקר הראינו שבאמצעות רגולציה מתאימה ניתן לחסום את התופעה ולמנוע את התבססותם של הפולשים באזורים החדשים." המחקר נערך על ידי תלמיד המחקר דורון ברזה תחת הנחייתה של פרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science of The Total Environment.

 

נוסעים סמויים

"בכל רגע נתון, אלפי בעלי חיים ימיים עוברים ממקום למקום באמצעות כלי שיט, והם עושים זאת באחת משתי דרכים: במי הנטל – מי ים המשמשים לייצוב הספינה – או על ידי היצמדות לדפנות ולחרכים של הכלי." מסבירה פרופ' שנקר. "לבעיית המינים הפולשים דרך מי הנטל יש מענה חקיקתי, אבל נושא הטרמפיסטים על דופן האונייה נשאר מאחור – ובינתיים הרבה מאוד מינים מועברים ממקום למקום בקווי הסחר העולמיים."

 

אצטלנים הם חסרי חוליות ימיים הנפוצים בכל העולם על מצעים קשיחים דוגמת סלעים, שוברי גלים וגם תחתיות של כלי שייט. ישנם מאות מינים של אצטלנים, כאשר העלייה בסחר הגלובלי מאפשרת להם לנדוד ולעיתים גם להתבסס ולהתפשט כמינים פולשים – כשהם מסבים נזקים לתשתיות ימיות רבות וכמובן לבעלי חיים אחרים בסביבתם החדשה. במסגרת עבודת המאסטר שלו, דורון ברזה ופרופ' נועה שנקר ערכו ניסוי שמטרתו לבדוק את יכולת השרידות של שני מיני אצטלנים, הידועים כמזיקים, במהלך הפלגה המייצגת מסלול אופייני לכלי שייט: מדרום-מזרח אסיה לצפון אירופה.

 

"אנחנו התמקדנו בשני מיני אצטלנים שנפוצים בים התיכון, גם אצלנו בישראל, שידוע שהם גדלים כ'צמדת-ים' על ספינות", אומר דורון ברזה. "במשך כמה חודשים בניתי מסד נתונים מקיף שכלל כ-200 אוניות מכולה, ובאמצעותו בניתי מסלול מייצג עבור אוניות המכולה הענקיות – אוניות באורך של מעל 395 מטר – ושל אוניות המכולה ה'רגילות', שגם הן גדולות מאוד, אבל קיימים יותר נמלים בעלי תשתית מתאימה בעבורן. אפיינתי את השינויים בטמפרטורת המים, במליחות המים ובריכוז הכלורופיל כמדד לזמינות מזון בעת הפלגה ובזמן העגינה בנמלים לאורך המסלול עבור כל סוג אונייה".

 

מחסומים סביבתיים להתפשטות מינים

בשלב השני החוקרים שיחזרו את התנאים הללו במעבדה, ובזמן אמת, עם שני מיני האצטלנים. "מצאנו שיש השפעה מובהקת לתנאי הסביבה, לסוג כלי השייט וגם למאפייני בעל החיים עצמו על יכולת השרידות בניסוי שלנו. כאשר מדובר בתנאי קיצון, למשל השילוב בין טמפרטורה גבוהה ומליחות נמוכה הקיים בחלק מנמלי המזרח, ראינו תמותה מלאה באחד המינים, ולעומתו במין השני שנבחן לא נצפתה תמותה כלל. בפועל, אוניות בגדלים שונים לא יפקדו בהכרח את אותם הנמלים במהלך המסע, גם אם בגדול המסע דומה. לכן, ככל שהאנייה תיחשף למנעד רחב יותר של נמלים עם תנאים סביבתיים קיצוניים, הסיכוי של מין ספציפי לשרוד את כל משרעת התנאים הזאת תפחת משמעותית. רגולציה אפקטיבית למניעת מעבר מינים צריכה להתבסס על ניסויים דומים נוספים על קבוצות בעלי חיים המהווים סיכון", מוסיף החוקר ברזה.

 

"הופתענו מאוד לגלות שמין טרופי של אצטלן שרד את כל המסע לרוטרדם, דרך הים התיכון לים הצפוני", מוסיפה פרופ' שנקר. "אין פירושו של דבר שהיה לו נעים במיוחד, אבל עובדה שהוא שרד – ולא צריך יותר מכמה פרטים כדי לבסס אוכלוסייה בטריטוריה חדשה. זאת ועוד, בשל ההתחממות הגלובלית אנו צופים שמינים נוספים ממוצא טרופי יצליחו לשגשג בעתיד בגופי מים שהיום קרים להם מדי. העובדה שכן היו נמלים בדרך בהם כמעט כל הפרטים מתו בשל שילוב תנאי סביבה ייחודיים, מצביעה על כך שניתן יהיה לנצל מקומות אלה כמחסומים סביבתיים להתפשטות מינים".

 

מחקר

02.06.2022
שורדים בזחילה

כחמישית ממיני הזוחלים בעולם נמצאים בסכנת הכחדה

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

אם יש בעלי חיים שנראים לנו כאילו נלקחו מעולם פרה-היסטורי אלו הם הזוחלים בעלי הקשקשים והשיריון, שמהווים לא פעם השראה לדמויות בסרטי מדע בדיוני שוברי קופות. על פי ההערכות, חיים היום למעלה מ-12,000 מיני זוחלים בעולם. מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מהאוניברסיטאות תל אביב ובן-גוריון בנגב קובע כי 21% מהם (1 מכל 5 מינים), נמצאים בסכנת הכחדה.

 

לאבד 15.6 מיליארד שנות אבולוציה

המחקר המקיף והראשון מסוגו בוצע על ידי האיגוד הבינלאומי לשימור הטבע ומשאבי הטבע (IUCN), והשתתפו בו 52 חוקרים מכל העולם, בהם פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, וד"ר אורי רול מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב. הוא פורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature.

 

מממצאי המחקר עולה כי 30% מהזוחלים שוכני היערות נמצאים בסכנת הכחדה וכ-14% מהזוחלים שחיים באזורים צחיחים. אם יש לכם חיבה מיוחדת לצבים ולתנינים, כדאי שתדעו כי 58% מכלל מיני הצבים ו-50% מכלל מיני התנינים נמצאים בסכנה. החוקרים מציינים בעצב כי אם אכן ייכחדו בשנים הקרובות כל 1,829 מיני הצבים, התנינים, הלטאות, והנחשים שנמצאו כמצויים בסכנה - העולם יפסיד עושר מצטבר של 15.6 מיליארד שנות אבולוציה.

 

למרבה השמחה, על פי פרופ' מאירי בישראל לא נכחד אף מין של זוחלים בעשור האחרון, אבל ישנה רשימה לא קצרה של מינים שהסכנה מרחפת מעל ראשם, בהם שנונית באר שבע, צב ים גילדי, שלוון קולר, כרכן הקרינים, זעמן מזרחי, לטאה חרמונית, שממית חרמון, ישימונית תמנע, חומט נקוד, צב ים ירוק, צב ים חום, צב רך ועוד.

 

האם גם הוא ייכחד? נחש מסוג עין חתול אפור

 

מפה של איומים

ה-IUCN הוא גוף בינלאומי שתפקידו בין היתר להעריך את סכנת ההכחדה הנשקפת למינים. כל מין של בעל חיים או צמח מקבל ציון בסקאלה בת חמש דרגות. מטרת הדירוג היא להגדיר את המינים המאוימים ביותר, וכך לאפשר למקבלי ההחלטות ולגופים שונים, כמו למשל רשות הטבע והגנים אצלנו, להתוות מדיניות בהתאם.

 

בשנת 2004 פרסם ה-IUCN את הדו"ח המקיף על דוחיים וכמה שנים לאחר מכן פורסמו גם דו"חות על עופות ועל יונקים. ב-18 השנים האחרונות שוקדים ב-IUCN על דו"ח הזוחלים, כשהם מזמינים מומחים לקבוצה הטקסונומית הזאת מכל רחבי העולם.

 

"ככלל, מצב הזוחלים בעולם הוא גרוע", אומר פרופ' מאירי. "הוא גרוע יותר משל עופות ויונקים, אם כי לא גרוע כמו מצבם של הדוחיים. אנחנו רואים שמצבם של הצבים למשל רע יותר ממצבם של הלטאות והנחשים, אבל ייתכן שזה נובע מהעובדה שאנחנו יודעים יותר על צבים. אולי אם היינו יודעים יותר על נחשים, היינו רואים שגם הם בבעיה גדולה. כך או כך, האיום הגדול ביותר על זוחלים הוא הרס בתי גידול בגלל חקלאות, כריתת עצים והתפתחות עירונית, ופחות בגלל ציד ישיר, שמשפיע בעיקר על צבים ועל תנינים. יצרנו מפות מפורטות של האיומים הללו. למשל אם מין מסוים מאוים מאוד בערבה בישראל אבל לא מאוים בכל חצי האי ערב, אז מבחינה עולמית הוא לא נחשב למין בסכנה. ההערכות החדשות של למעלה מ-10,000 מיני זוחלים, יאפשרו לנו להבין את צרכי שמירת הטבע שלהם, ולמצוא להם פתרונות מושכלים הרבה יותר מכפי שיכולנו עד כה".

 

זה היה ביתו. אליגטור טובל בבריכת ביתית בפלורידה, איפה שפעם היה אזור ביצה טבעי.

 

"זו עבודה חשובה שמהווה בסיס ראשון להערכת סיכון בקרב זוחלים שונים ברחבי העולם, אך לחלוטין אינה סוף פסוק", מוסיף ד"ר אורי רול. "חסר לנו עדיין מידע רב על הסיכונים השונים שעומדים בפני זוחלים, לדוגמא, ההשפעה הניכרת של שינויי האקלים החזויים. ההערכה הנוכחית שהתפרסמה עדיין לא כוללת את הסיכונים העתידיים הללו ומלאכתנו רבה".

 

לשאלה האם יש מקום עדיין אפשרות לעצור את הגלגל עונה פרופ' מאירי כי "יש מקום לאופטימיות אבל לא המון מקום. זוחלים, בין היתר בזכות המחקר הזה, תופסים סוף סוף את מקומם בין הקבוצות שניתן לתכנן עבורן שמירת טבע ייעודית. כעת הם נמצאים בתודעה ויש דרכים לעזור להם. בישראל יש מאמצים גדולים להגן על צבים (כמעט כל המינים, בים וביבשה), ומעט (מאוד) גם על חרדוני צב. אף פחות מכך ניתנת תשומת לרוב מיני הלטאות והנחשים, שהם רובם המכריע של המינים". 

 

פרופ' שי מאירי

מתוך פרק 1 בסדרת 'מהגר אקלים' של כאן11

מחקר

30.05.2022
סופות הוריקן בנמל תל אביב?

האם סימולציה וירטואלית של העתיד האקלימי שצפוי לנו במזרח התיכון תשכנע אותנו להתחיל לפעול בנושא הבוער?

  • סביבה וטבע

תופעת ההתחממות הגלובלית היא כבר עובדה המקובלת על חוקרים מרחבי העולם. כדור הארץ מתחמם, וזה באשמתנו. אנחנו יכולים לראות סביבנו את השפעות התופעה כבר היום, וההשלכות החמורות ביותר יורגשו בעוד עשורים בודדים, כאשר כבר יהיה מאוחר מכדי להתמודד עימן. האזור שלנו, המזרח התיכון, מוגדר "נקודה חמה" מבחינה אקלימית - מקום שבו שינויי האקלים באים לידי ביטוי באופן מהיר וחריף יותר ביחס לאזורים אחרים בעולם. אז איך יכול להיות שכולנו ממשיכים בחיינו כרגיל? הולכים ללימודים, לעבודה, קונים בסופר ועומדים בפקקים בזמן שסכנה כל כך רצינית לאורך החיים שלנו נמצאת מעבר לפינה?

 

ההסבר טמון בפסיכולוגיה שלנו. לבני אדם יש לנו קושי פסיכולוגי מובנה להיערך לאיום שנתפס כמרוחק ולא מיידי. כדי שנפעל, אנחנו צריכים לתפוס את המשבר כמשהו שישפיע עלינו באופן אישי ומוחשי. אז איך מניעים אנשים לפעולה סביב נושא שלא נתפס כדחוף? צוות המחקר של אוניברסיטת תל אביב בדק בדרך יצירתית מאוד כיצד אפשר להתגבר על החסם הפסיכולוגי שעוצר אותנו מלהתמודד עם משבר האקלים.

 

צפו בפרק 1 מהסדרה 'מהגר אקלים' של כאן11, שמציגה את פרויקט הסימולציה הרב-חושית של חוקרי אוניברסיטת תל אביב

 

להסתובב בנמל תל אביב בשנת 2045

"דחיית ההתמודדות עם משבר האקלים עשויה להביא לתוצאות עגומות ברחבי העולם, וגם בישראל. לדוגמא, התחזית היא שעד אמצע המאה הנוכחית, סופות החורף יתגברו, ויחד עם עליית פני הים נהיה עדים להצפות קבועות ונרחבות של העיר תל אביב. מחקרים מצביעים על כך שחוויה אישית ומוחשית של אירוע מזג אוויר אקלימי קיצוני מביאה לשינוי תחושת הסיכון כלפי משבר האקלים. אנחנו רוצים לבדוק האם מדיה תלת ממדית ורב-חושית יכולה להמחיש את החוויה האקלימית העתידית כך שממש תשפיע על הגוף שלנו, כאן ועכשיו", מסביר צור משעל, דוקטורנט בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר וממובילי המחקר שנערך במכון ״סגול״ לתפקודי מוח באיכילוב, בהנחיית ד"ר גל רז מאוניברסיטת תל אביב, פרופ' נורית כרמי ממכללת תל חי וד"ר מיה נגב מאוניברסיטת חיפה. במחקר משתתפים גם רועי רוזן, לנה גריגוריאן, כרים יחיה ושאנטי שטיגליץ.

 

בניסוי החדשני שיתחיל בספטמבר 2022, ייכנסו 90 משתתפות ומשתתפים בגילאי 35-20 אל סימולציה רב-חושית של נמל תל אביב, בשעת סערת חורף של שנת 2045. במקום לטייל על רחבת הדק האהובה והמוכרת הם ימצאו את עצמם בתוך נמל מוצף בעיצומה של סערה, וימלאו משימות אשר מיועדות למנוע את הצפת העיר וסיכון התושבים. לאחר מכן הם יקבלו מידע וכלים לגבי פעולות וצעדי מדיניות אשר ניתן לבצע היום על מנת לשנות את המסלול, ולהימנע מהעתיד הצפוי שאותו הם הרגישו בעולם הווירטואלי.

 

"אנחנו נבדוק האם השתתפות בחוויה תביא לצמצום המרחק הפסיכולוגי ושינוי תפיסת הסיכון כלפי משבר האקלים. מדיה חדשה כמו VR יכולה לתרום ביצירת סימולציה של העתיד האקלימי המקומי, כאן בישראל. אנו מקווים שבעזרת ממצאי המחקר שלנו מקבלי החלטות, כמו גם הציבור הרחב יוכלו להרגיש היום את ההשפעות של משבר האקלים באופן הכי קרוב שניתן למציאות העתידית".

 

יאפשרו לנו להרגיש את הסיכון. צור משעל ורועי רוזן, ממובילי המחקר

מחקר

24.05.2022
איך תהפוך הפסולת החקלאית לפלסטיק ביולוגי מתכלה?

טכנולוגיה חדישה מציעה שיטה זולה וירוקה לצמצום נזקי הפסולת החקלאית

  • סביבה וטבע

פסולת חקלאית מהווה מטרד תברואתי ואקולוגי שעשוי לגרום לנזקים חמורים. חומרים אורגניים רבים שמושלכים בסביבות חקלאיות, מושכים אליהם אוכלוסיות גדולות של טורפים כגון תנים, ואלה בתורם מפרים את האיזון האקולוגי העדין באותה סביבה חקלאית, אם בטריפה של בעלי חיים אחרים, אם בהסבת נזקים למערכות השקיה ולעתים אף להעברת מחלות. מחקר חדש בהובלת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מציע שיטה מהפכנית להפיכת פסולת חקלאית לפלסטיק ביולוגי מתכלה, שתוכל להיות בעלת יישומים רבים בהנדסה חקלאית, בביוטכנולוגיה ובטיפול במזהמים. השיטה המוצעת, כך מקווים החוקרים, תפחית באופן דרמטי את עלויות ההפקה הקיימות של פסולת מתכלה.

 

מאצה וממתיק מלאכותי לפלסטיק מתכלה

את המחקר יזמה הדוקטורנטית רימה גנאים מהחוג ללימודי סביבה, שחוקרת פלסטיק מתכלה בהנחייתו של פרופ׳ אלכסנדר גולברג מבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, ובשיתוף פעולה עם פרופ׳ מיכאל גוזין וד״ר ג׳אגאדיש דאס מבית הספר לכימיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר. שותפים נוספים למחקר הם הדוקטורנטים נביל גנאים ורזאן יונס, שניהם מהמרכז למו"פ אזורי-המשולש בכפר קרע ומאוניברסיטת תל אביב.

 

"הפסולת החקלאית במדינת ישראל לבדה עשויה להגיע למסות עצומות של מיליוני טונות בשנה. אנחנו מדברים על הפרשות של בעלי חיים, פגרים מתעשיית הבשר, הביצים ותעשיות נוספות, פסולת צמחית ופסולת שנוצרת מבתי בד. כל אלה יחד מייצרים שלל מפגעים שהיינו שמחים להימנע מהם ולכל הפחות לצמצם אותם", מסבירה רימה גנאים.

 

לדבריה, בפסולת שנוצרת בתעשייה החקלאית ישנו סוכר בשם מניטול, אשר משמש לעתים רבות כממתיק מלאכותי וגם מצוי לעיתים בתרופות. מתברר שכאשר מגדלים חיידק בשם C.ampihlecti על פני מצע המניטול, נוצר בתהליך ביוסינתטי פולימר בשם PHB, וזהו חומר מתכלה שקל יחסית לטפל בו. החיידק בודד מאצה ימית בשם אולבה (ידועה גם כחסה ימית), בעוד המניטול עצמו (שקיים באופן טבעי בפסולת החקלאית), מוצה בניסוי מתוך עלים טבעיים.

 

"מבחינה כימית, מטרת התהליך הסינתטי שביצענו היא לדמות את השיטה המוצעת. ראשית, מיצינו את המניטול מתוך עלי סלרי ועלי זית, ויצרנו נוזל עתיר בחומר זה. בתוך הנוזל גידלנו תרבית חיידקית. לאחר מכן מיצינו את הפולימר הביולוגי מהתרבית החיידקית על ידי המסה בממס אורגני 'ירוק' ייחודי. אנליזה ספקטרוסקופית שביצענו במעבדה, הוכיחה שאכן זהו ה-PHB המיוחל", מוסיפה גנאים.

 

יותר ירוק בפחות כסף

המגבלה המרכזית שקיימת כיום בכל הקשור להפקה של PHB בכמויות גדולות היא עלות הייצור הגבוהה. מלבד זאת, חלק מהתהליכים היעילים יחסית שנהוגים בעולם אינם ידידותיים לסביבה. פרופ' גולברג מסביר  שבנוסף ליעילותה, השיטה החדשה עתידה לתת מענה לשני חסרונות מרכזיים אלה: היא תפחית באופן דרמטי את עלויות הייצור ובזכות השימוש בממס הטבעי הייחודי בתהליך, היא נחשבת ל'ירוקה'.

 

"מבחינתנו, יש כאן אמירה משמעותית לפיה חייבים לייצר חומרי גלם חדשים מפסולת ככל הניתן. חשוב מאוד להדגיש שהפתרון שמפחית את הזיהום לא יבוא רק משימוש בפולימרים מתכלים, אלא גם באמצעות צמצום צריכת פלסטיק על ידי כל אחד ואחת מאיתנו. כאן אנחנו מדגישים שניתן גם להפחית פסולת וגם ליצור פולימרים מתכלים שימושיים בתהליך שאיננו מזיק לסביבה", מסכמים פרופ' גולברג ופרופ' גוזין.

מחקר

09.05.2022
הגדילו ראש ושרדו

חוקרים גילו כי גודל המוח של בעלי החיים קבע את סיכויי ההישרדות של המינים הגדולים

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

מה משותף לפיל, לקרנף ולהיפופוטם? שלושתם, יחד עם בעלי חיים גדולים אחרים, שרדו את ההכחדה הנרחבת שהתקיימה בעידן הקרח האחרון. לעומתם, חיות ענק אחרות כמו עצלני קרקע, יונקי כיס במשקל טון, אריה כיס ועוד, נותרו לעד בעידן ההוא ולא הגיעו עד הלום. חוקרים באוניברסיטת תל אביב ובאוניברסיטת נאפולי בחנו את ההכחדה ההמונית של בעלי חיים גדולים בעשרות אלפי השנים האחרונות ומצאו שלמינים שנכחדו היה בממוצע מוח קטן בהרבה בהשוואה למינים ששרדו וקיימים עד היום. החוקרים מקשרים בין גודלו של המוח (בהשוואה לגודל הגוף של כל מין), לאינטליגנציה, ומסיקים כי מוח גדול, שמשמעו - בהשוואה בין מינים שונים של בעלי חיים - אינטליגנציה גבוהה יחסית, סייע למינים ששרדו להסתגל לתנאים המשתנים ולהתמודד עם פעילויות אנושיות כמו ציד, שהיוו גורם מרכזי להכחדה.

 

משקל כבד לא שורד

המחקר הובל על ידי הדוקטורנט ג'ייקוב דמביצר מאוניברסיטת נאפולי באיטליה ופרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם פרופ׳ פסקוואלה ראיה והדוקטורנטית סילביה קסטיגליון מאוניברסיטת נאפולי. המאמר פורסם בכתב העת Scientific Reports.

 

החוקרים מסבירים שעידן הקרח האחרון התאפיין בהכחדה נרחבת של בעלי חיים גדולים וגדולים מאוד בכל היבשות על פני כדור הארץ (למעט אנטארקטיקה). בין היתר נכחדו באמריקה עצלני קרקע ענקיים ששקלו 4 טון, ארמדילים ענקיים שמשקלם טון, ומסטודונים, באוסטרליה יונק כיס בשם דיפרוטודון במשקל טון, קנגורו ענק, ואריה כיס, ובאירואסיה אייל ענק, קרנף צמרי, ממותות, ופילי ענק שמשקלם הגיע עד 11 טון. בעלי חיים גדולים אחרים, לעומת זאת, כמו פילים, קרנפים, והיפופוטמים, שרדו את אירוע ההכחדה וקיימים עד היום.

 

עוד מציינים החוקרים כי בחלק מהמקומות מדובר בהכחדה מקיפה במיוחד: באוסטרליה, הקנגורו הוא היום בעל החיים המקומי הגדול ביותר, ובדרום אמריקה השורדים הגדולים ביותר הם הגוואנקו והוויקוניה (הדומים ללאמה שהיא חיה מבויתת), והטפיר, בעוד מינים רבים במשקל חצי טון ומעלה נכחדו כולם.

 

היתרון האבולוציוני של גודל המוח

"ידוע שרוב ההכחדות היו של בעלי חיים גדולים, ועם זאת, לא ברור מה מבדיל בין המינים הגדולים ששרדו, לבין אלה שנכחדו", אומר ג'ייקוב דמביצר. "אנחנו שיערנו שגמישות התנהגותית, שמתאפשרת על ידי מוח גדול בהשוואה לגודל הגוף, העניקה למינים ששרדו יתרון אבולוציוני: היא אפשרה להם להסתגל לשינויים שהתחוללו בעשרות אלפי השנים האחרונות, ביניהם שינויי אקלים והופעת האדם. במחקרים קודמים הראינו שמינים רבים, ובעיקר מינים גדולים, נכחדו בשל ציד-יתר בידי בני אדם שהגיעו לאזורי המחיה שלהם. במחקר זה בדקנו את השערתנו עבור יונקים לאורך תקופה של כ-120,000 שנה, מהמועד שבו התחיל עידן הקרח האחרון והאדם המודרני התחיל להתפשט לכל רחבי העולם עם נשק קטלני, ועד ל-500 שנה לפני זמננו. ההיפותזה הזאת אף עוזרת לנו להסביר את מספרן הרב של ההכחדות בדרום אמריקה ובאוסטרליה, שכן ליונקים הגדולים שחיו ביבשות אלה היה מוח קטן יחסית".

 

החוקרים אספו נתונים מהספירות הפלאונטולוגיות ב-50 השנים האחרונות על 50 מיני יונקים נכחדים מכל היבשות, שמשקלם נע בין 11 ק"ג (קיפודן נמלים ענק),  עד 11 טון (פיל ישר-חט שחי בין היתר בארצנו), והשוו את גודל קופסת המוח שלהם לזה של 291 מיני יונקים קרובים אבולוציונית ששרדו וקיימים גם היום, במשקל שבין  1.4 ק"ג (ברווזן), ועד 4 טון (פיל אפריקאי). הם הזינו את הנתונים לתוך מודלים סטטיסטים שכללו שקלול לגודל הגוף ולקרבת משפחה בין מינים שונים.

 

"מצאנו שלבעלי החיים ששרדו אכן יש בממוצע מוח גדול ב-53% מאשר למינים קרובים אבולוציונית בגודל דומה שנכחדו", אומר פרופ' מאירי ומסכם "אנחנו משערים שיונקים עם מוח גדול יותר הצליחו להתאים את התנהגותם ולהתמודד בצורה טובה יותר עם התנאים המשתנים, בעיקר עם ציד בידי אדם ואולי גם עם שינויי אקלים שהתרחשו במהלך התקופה, בהשוואה ליונקים עם מוח קטן יחסית".  

עטלף תל אביבי עושה חיים גם ביום. צילום: יובל ברקאי

מחקר

01.05.2022
נווטים מצטיינים ביום וגם בלילה

חוקרים מצאו לראשונה כי העטלפים מנווטים בשעות היום באמצעות שילוב של ראייה מצוינת ואיכון של ההדים בסביבתם

 

  • מוח
  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

הגיע הזמן להפריך את אחד המיתוסים לגבי העטלפים - הם רואים מצוין גם ביום ויודעים להתמצא במרחב בשעות האור. כעת מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא שעטלפי פירות משתמשים בסונאר הביולוגי שלהם גם במהלך היום, ונעזרים באיכון של הדים (אקולוקציה) החוזרים מהסביבה. החוקרים מעריכים שהסיבה לכך נובעת מהדיוק הרב שנותנת מערכת הסונאר, כלומר שהאקולוקציה היא בעצם כלי נוסף שמסייע לראייה ובעצם מוודא שהם מנווטים היטב.

 

מנגנון משלים

המחקר נערך בהנחיית פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח וחוקר בבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. את המחקר הוביל הדוקטורנט עופרי איתן בשת"פ עם ד"ר מאיה ויינברג, ד"ר סשה דנילוביץ' ורעות אסא, גם הם מאוניברסיטת תל-אביב, ויובל ברקאי צלם הטבע העירוני. המחקר התפרסם לאחרונה בכתב העת Current Biology.

 

לדברי החוקרים, ככלל עטלפים פעילים בעיקר בלילה והאקולוקציה היא הכלי שבאמצעותו הם מנווטים את דרכם בשעות החשכה. עם זאת, לטענתם בשנים האחרונות ישנה תופעה הולכת וגוברת במדינת ישראל, בעיקר בתל אביב (אבל גם בערים אחרות), שבמסגרתה עטלפי פירות (עטלף הפירות המצרי), מעופפים להנאתם גם במהלך היום. במחקר הנוכחי ביקשו החוקרים לבחון מה קורה כאשר העטלפים פעילים במהלך היום, והאם גם בתנאי ראות טובים הם נעזרים בחוש הייחודי.

 

במסגרת המחקר, בדקו החוקרים לראשונה בעולם את הפעילות וההתנהגות של עטלף הפירות במהלך היום. המחקר בוצע בעזרת צילום והקלטת אודיו של פעילות עטלפים ביום בשלושה מצבים שונים: בבוקר, כשהם יוצאים לפעילות ברחבי תל אביב, בהמשך היום, כשהם משחרים בעצי שקמה בתל-אביב, וכן כשהם שותים מים מבריכה מלאכותית. נמצא שבכל אחד מהמצבים האלה, העטלפים השתמשו באקולוקציה.

 

רואים ושומעים כדי להתמצא

"השווינו בין נחיתות לתעופה בין העצים וגילינו שלקראת הנחיתה העטלפים מגבירים את קצב הקריאות שלהם וזאת כדי לאכן את ההדים מהסביבה", מסביר עופרי איתן. "בנוסף, זיהינו שגם בבריכות המים העטלפים הגבירו את קצב הקריאות לקראת המגע עם המים והפחיתו אותן (ואף לעיתים הפסיקו לגמרי), לאחר שיצאו מהמים לשטח פתוח. מנגד, היו מקרים שהעטלפים יצאו מהמים ומולם ניצב קיר וגם במקרים אלו הם חזרו לעשות אקולוקציה, כך שכל התוצאות שלנו מראות שעטלפי הפירות עושים שימוש פונקציונלי במנגנון הייחודי".

 

"התוצאות שלנו חד משמעיות ומראות שעטלפי הפירות עושים שימוש תדיר באקולוקציה גם במשך היום כשהראות היא טובה. להערכתנו, הדבר נובע מכך שהאקולוקציה מאפשרת לעטלפים לערוך מדידה מדויקת יותר של מרחקים בין עצמים בסביבה, ושהם מחברים במוחם את המידע הראייתי ביחד עם המידע השמיעתי. המחקר למעשה מראה כמה חשובה אינטגרציה בין חושים שונים, בדיוק כמו שאנחנו, בני האדם, מחברים מידע ראייתי ומידע שמיעתי, למשל כשאנחנו חוצים כביש", מסכם פרופ' יוסי יובל.

מחקר

11.04.2022
מחקר בינלאומי רחב-היקף: קיפודי ים חיו על פני כדור הארץ כבר לפני כ-300 מיליון שנה

הממצאים מראים כי קיפודי הים הופיעו על פני כדור הארץ כ-50 מיליון שנה לפני המועד המקובל עד היום במדע

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

במחקר בינלאומי רחב היקף, בהשתתפות הביולוג הימי ד"ר עמרי ברונשטיין מאוניברסיטת תל אביב, יישמו החוקרים גישות חדשות לתיארוך ההתפתחות האבולוציונית של קווצי עור – בעלי חיים ימיים שוכני קרקעית, ביניהם קיפודי ים, כוכבי ים, מלפפוני ים ועוד. החוקרים שילבו בין ניתוח פילוגנטי של הגנום השלם של 54 מינים שונים – מהם 18 גנומים שלא מופו מעולם, לבין תיארוך פליאונטולוגי באמצעות מאובנים של קיפודי ים, שנאספו מכל רחבי העולם. להפתעת החוקרים העלו הממצאים כי מינים רבים הופיעו על פני כדור הארץ כבר לפני כ-300 מיליון שנה, זמן רב (כ- 50 מיליון שנה) לפני המועד המקובל עד היום במדע.

 

ממצאים אלה הובילו למסקנה שיותר מינים מהמשוער שרדו את אירוע ההכחדה הענק שהכחיד מעל 80% מהמינים על פני כדור הארץ לפני 250 מיליון שנה. לדברי החוקרים, "מעבר לעניין המדעי הברור, אנחנו סבורים שהבנה מעמיקה של המינים ששרדו אירוע הכחדה קודמים עשויה לסייע לנו להתמודד עם אירוע ההכחדה הנוכחי, שמתחולל כבר עשרות שנים, ונגרם במידה רבה על ידי האדם." במחקר הנרחב השתתף ד"ר עמרי ברונשטיין מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. כמו כן השתתפו חוקרים ממגוון מוסדות מחקר בארה"ב, אנגליה, צ'ילה ואוסטריה. המאמר פורסם בכתב העת eLife.

 

"המחקר שלנו מתמקד במערכת בעלי חיים ימיים המכונים קווצי עור (׳קווץ׳ מלשון קוץ, שכן רובם נושאים קוצים), שכוללת בין השאר את קיפודי הים, כוכבי הים, מלפפוני הים, ועוד," מסביר ד"ר בורשטיין.  "מדובר בחסרי חוליות ימיים שוכני קרקעית, שלהם חשיבות רבה בחקר האבולוציה: בעץ האבולוציוני הם מצויים בצומת שבו מתפצלים בעלי החוליות מחסרי החוליות (עימם נמנים קווצי העור).

 

לקווצי העור חשיבות עצומה גם בהיבט האקולוגי: הם מהווים שחקן מרכזי בסביבה הימית, בכל עומק ובכל אזור על פני כדור הארץ, והיעלמותם מאזור מסוים גוררת בעקבותיה שינויים קיצוניים. דוגמה מוכרת: בשנות ה-80 של המאה שעברה קרסה אוכלוסיית קיפודי ים בים הקריבי בעקבות מחלה. כתוצאה מכך התרבו מאוד האצות ששימשו מזון לקיפודי הים, והגידול הלא מבוקר של האצות הוביל למותן של שוניות האלמוגים. ואצלנו: אוכלוסיית קווצי העור במפרץ אילת פחתה משמעותית בעשורים האחרונים, כשמנגד מינים מסוימים של קיפודי ים מהים האדום (אילת) הגיעו והתבססו באלפיהם לחופי הים התיכון – שתי תופעות המעוררות חשש להפרת האיזון האקולוגי לחופינו".

 

בנוסף לדבריו של ד"ר ברונשטיין יש לקווצי העור חשיבות כלכלית רבה, וחלקם נחשב למעדן יוקרתי בשוק בינלאומי שמגלגל כמיליארד דולר בשנה. אלו רק חלק מהסיבות לעניין ולעיסוק הנרחב בקווצי העור לאורך ההיסטוריה, ועד לימינו אנו.

 

ד"ר בורשטיין מתחת למים

 

המחקר הנוכחי הינו המקיף ביותר שנערך אי פעם על ההיסטוריה האבולוציונית של קווצי עור בכלל וקיפודי ים בפרט. את הממצאים הגנטיים שילבו החוקרים עם תיארוך מבוסס מאובנים - במטרה למפות בדיוק רב ככל האפשר את ההיסטוריה האבולוציונית של קווצי העור על ציר הזמן.

 

לטענת החוקרים הממצאים היו מפתיעים מאוד שכן הם מעידים על טעויות משמעותיות בתיארוך המקובל של מועדי הפיצולים (נקודות ההתמיינות של מינים) בעץ האבולוציוני. למעשה, המחקר העלה כי אירועים אבולוציוניים רבים בהיסטוריה של הקבוצה התרחשו עד 50 מיליון שנה מוקדם יותר מכפי שחשבו עד היום.

 

"העבודה שלנו מראה שקיפודי הים המודרניים החלו להתמיין למינים שונים לפני כ-300 מיליון שנים, ורבים מהם שרדו את אירוע ההכחדה 'הפרמי-טריאסי' שהתרחש לפני כ-252 מיליון שנה, שהוא הנרחב ביותר שידע כדור הארץ עד היום," מסביר ד"ר ברונשטיין. "באירוע זה, שהתרחש ככל הנראה כתוצאה משינויי אקלים קיצוניים בעקבות התפרצויות געשיות או פגיעת מטאור, הוכחדו כ-81% מכלל המינים הימיים וכ-83% מכל הסוגים שחיו אז על פני כדור הארץ. המשמעות היא שמרבית המינים שאנו מכירים כיום נוצרו לאחר אותו אירוע הכחדה דרמטי. לממצאים שלנו יש משמעות רבה לחקר האבולוציה בכלל, ולא רק לזו של קיפודי הים. הם מעידים שאפילו כאשר יש בידינו שפע של מאובנים ומחקר נרחב ביותר על הקבוצה, כמו במקרה של קיפודי הים, ההערכות עלולות לשגות בעשרות מיליוני שנים. זוהי תזכורת נוספת שעוד רב הנסתר על הגלוי במחקר המרתק של האבולוציה."

 

"גם בימינו אלה אנחנו מצויים בעיצומו של אירוע הכחדה נרחב, רק שהפעם פעילות האדם מהווה בו גורם מרכזי. לימוד מעמיק של אירועי הכחדה בעבר, הסיבות שהביאו להתרחשותם והמינים שהצליחו לשרוד אותם, עשוי לסייע לנו בהתמודדות עם ההכחדה הנוכחית. המחקר שלנו מראה שאנחנו ככל הנראה יודעים פחות משחשבנו. בפרק נוסף במחקר אנו מציעים שיטה שעשויה לצמצם את השגיאות בתיארוך המבוסס על שילוב של אנליזות גנטיות ומאובנים. למען עתידו של כדור הארץ, ועתיד המינים החיים עליו, כולל האדם, חשוב להמשיך ולחקור לעומק את תולדות היצורים המצויים בו, או במילה אחת – אבולוציה," מסכם ד"ר ברונשטיין.

מחקר

16.02.2022
המיקרופלסטיק מגביר פי 10 את רעילותם של מזהמים אורגניים בסביבה

מחקר חדש חושף שהרעילות המוגברת עשויה לגרום לפגיעה קשה במערכת העיכול ובבריאות האדם

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • סביבה וטבע

כולנו מודעים לנזק העצום שיש לחלקיקי הפלסטיק על הסביבה ועל חיינו. מיקרופלסטיק הוא שם כללי לחומרי פלסטיק שמופיעים בתצורה של חלקיקים וסיבים זעירים בגודל של עשרות מיקרונים עד מילימטרים אחדים. הם נמצאים כמעט בכל מקום: במקווי מים, בקרקעות, במוצרי מזון, בבקבוקי מים, ואפילו בקרחונים בקוטב הצפוני. החוקרים מסבירים שכיוון שהפלסטיק אינו חומר טבעי, הוא מתפרק לאט מאד בטבע בתהליך שנמשך לעתים אלפי שנים, ובמסגרת תהליך זה נוצרים אותם מיקרופלסטיקים. לאורך התהליך, חלקיקי המיקרופלסטיק פוגשים מזהמים סביבתיים שנספחים על פני השטח של חלקיקי המיקרופלסטיק, וכצמד, הם עשויים להוות איום עבור בריאות הסביבה והאדם. מחקר חדש שנערך באוניברסיטת תל אביב חושף כעת ממצא נוסף מבהיל לא פחות: בסביבה ימית, המיקרופלסטיק סופח ומרכז אליו חומרים אורגניים רעילים ובכך מגביר את הרעילות שלהם פי 10. דבר זה עשוי להביא לפגיעה קשה בבריאותנו.

 

מגנט למזהמים סביבתיים

המחקר נערך בהובלת ד"ר אינס צוקר מבית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, ומביה"ס לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, ביחד עם הדוקטורנט אנדריי איתן רובין. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Chemosphere.

 

במסגרת המחקר, בחנו החוקרים את כל התהליך שעובר המיקרופלסטיק, החל מהאינטראקציות שהוא מקיים עם מזהמים סביבתיים ועד לשחרור המזהמים ויצירת רעילות מוגברת. הם מצאו כי הספיחה של אותם מזהמים אורגניים על גבי המיקרופלסטיק מגבירה את הרעילות פי 10 וכן עשויה להביא לפגיעה קשה בבני האדם שיחשפו למזון ושתייה מזוהמים.

 

"במחקר זה הראינו שאפילו ריכוזים מאוד נמוכים של מזהמים סביבתיים, שאינם רעילים לאדם, הופכים לכאלה כאשר הם ספוחים על המיקרופלסטיק. הסיבה לכך היא שהמיקרופלסטיק מהווה מעין מגנט למזהמים סביבתיים, מרכז אותם על גבו, 'מסיע' אותם דרך מערכת העיכול שלנו, ומשחרר אותם בצורה מרוכזת באזורים מסוימים, ובכך גורם לרעילות מוגברת", מסבירה ד"ר צוקר.

 

"הצלחנו להראות לראשונה 'מסלול חיים' שלם של המיקרופלסטיק, מרגע השחרור שלו לסביבה, דרך ספיחה של מזהמים סביבתיים ועד לרעילות מוגברת באדם", מוסיף הדוקטורנט אנדריי איתן רובין. "כמויות הפסולת המושלכות לאוקיינוס מדי שנה הן עצומות. הדוגמה המוכרת ביותר היא 'אי הפלסטיק' באוקיינוס השקט, ששטחו גדול פי 80 משטחה של מדינת ישראל. אבל לא מדובר רק בבעיה מרוחקת. נתונים מראים כי חופי ישראל הם בין המזוהמים ביותר בפסולת מיקרופלסטיק. לכל אחד מחלקיקי המיקרופלסטיק שמופרשים באזורים הללו יש פוטנציאל נזק אדיר, שכן הם משמשים כפלטפורמה יעילה ויציבה לכל מזהם שיזדמן בדרכן להגיע אל החי והצומח שנמצא אי שם ביבשה".

 

מימין לשמאל: ד"ר עמית קומאר-סארקאר, ד"ר אינס צוקר והדוקטורנט אנדריי איתן רובין

 

סכנה מוחשית ומיידית

"גילינו כי באופן מפתיע למדי, שיכולת הספיחה של חלקיק מיקרופלסטיק מחומצן (התצורה של המיקרופלסטיק לאחר שעבר בלייה סביבתית), גבוהה משמעותית מחלקיק שאינו מחומצן. לאחר הטעינה של המיקרופלסטיק במזהמים הסביבתיים באמצעות מזון ומים מזוהמים, החלקיק הטעון עשוי להגיע למערכת העיכול. שם הוא משחרר את הרעלים בסמיכות לתאים של מערכת העיכול, ובכך מגביר את הרעילות של חומרים אלו. זוהי תזכורת כואבת נוספת להשלכות החמורות של זיהום הסביבה הימית והיבשתית בפסולת תעשייתית מסוכנת, שלצערנו רוויה בפלסטיק בעשרות השנים האחרונות. הסכנות אינן תאורטיות אלא מוחשיות מאי-פעם. אמנם יש לכך מודעות רבה, אך הצעדים המניעתיים בשטח עוד רחוקים מלהטביע חותם משמעותי".

פרופ' נועה שנקר מתחת למים

מחקר

28.12.2021
מה מעכב את המאבק בזיהום הפלסטיק בים?

היעדר סטנדרטיזציה עולמית גורם לריבוי שיטות ניטור שאינן מתואמות ומאטות את קצב ניקוי הים

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

זיהום הפלסטיק גורם נזק עצום לבעלי החיים הימיים, שבולעים חלקיקים וחומרים רעילים ומסתבכים במוצרים וברשתות. בשל המורכבות והגיוון של זיהום הפלסטיק בים קיימות היום שיטות ניטור רבות ושונות. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב קובע כי באמצעות האחדה (סטנדרטיזציה) כלל-עולמית של שיטות הניטור והמדידה ניתן לייעל את המאבק הבינלאומי בזיהום הפלסטיק בים. במסגרת המחקר, החוקרות ערכו סקירת ספרות של שיטות הניטור והמדידה המקובלות בעולם וממנה עולה כי זיהום הפלסטיק הינו מגוון ומורכב ביותר, כולל מגוון רחב של חומרים וחלקיקים, בצורות ובגדלים שונים, דבר המקשה על מדידה אחידה והערכה מדויקת. לכן חשוב במיוחד, לדבריהן, לייצר האחדה עולמית של שיטות הניטור, על מנת לאפשר השוואה וחילופי מידע, וכן פיתוח כלים יעילים עבור מקבלי החלטות.

 

גיוון עצום של זיהום הפלסטיק

המחקר נערך בהובלת גל ורד ופרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. גל ורד חוקרת גם במסגרת המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת. המאמר פורסם בכתב העת Current Opinion in Toxicology.

 

לדבריה של פרופ' שנקר, זיהום הפלסטיק, שמגיע כולו מהסביבה האנושית, מהווה סכנה גדולה ומיידית לסביבה הימית. כמות הפלסטיק שמגיעה לים רק הולכת וגדלה. כך לדוגמה, על פי סקר של המשרד להגנת הסביבה משנת 2013, כ-41% מנפח הפסולת המיוצרת בשנה על ידי תושבי ישראל הם פסולת פלסטיק, ומגפת הקורונה, שיצרה ביקוש אדיר לאמצעי הגנה ומוצרים חד-פעמיים למניעת הדבקה, הגבירה את הבעיה עוד יותר.

 

"פסולת הפלסטיק גורמת נזק לבעלי החיים הימיים בדרכים רבות: הם עלולים להסתבך במוצרים גדולים או לבלוע חלקיקים קטנים וחומרים כימיים, וכתוצאה מכך להיחנק, לגווע ברעב, או למות מהרעלה", מדגישה פרופ' שנקר. "המודעות לבעיה אמנם הולכת וגוברת, ועמה מתרחב גם המחקר בתחום, אך מאמצי ניטור הזיהום ומניעתו נתקלים בקשיים רבים, קודם כל בשל המורכבות והגיוון העצום של זיהום הפלסטיק בים".

 

איך דוגמים את כל הפלסטיק הזה?

החוקרות מסבירות שזיהום הפלסטיק בים כולל סוגים רבים ושונים של פלסטיק ומוצרי פלסטיק בצורות ובגדלים שונים, מרשתות ענק ועד חלקיקים ננומטריים, וכן קשת רחבה של תוספים כימיים. שיטות שונות לניטור, לדיגום ולזיהוי זיהום הפלסטיק מתייחסות לתכונות שונות של החומר הנדגם: מגודל הפריט או החלקיק, מקורו והשימוש שנעשה בו, דרך צורה וצבע, ועד להרכב כימי ותכונות פיזיקליות. במקרים רבים מתבצע הדיגום באמצעות רשת נגררת, כאשר הזיהום הנאסף תלוי בגודל החורים ברשת, וחלקיקים זעירים מזוהים באמצעות מגוון שיטות ספקטרוסקופיות ותהליכים כימיים במעבדה. בנוסף לשוני בשיטות הדיגום והזיהוי, קיים גם שוני ביחידות המשמשות לדיווח הריכוז שנמדד: החל במספר פריטי הפלסטיק ליחידת שטח וכלה במשקל החלקיקים לכל אורגניזם.

 

"הפערים הללו יוצרים בלבול וחוסר תקשורת בין העוסקים במלאכה ברחבי העולם, ומחבלים במאמץ לפעול יחדיו למען המטרה המשותפת של הפחתת הזיהום וסכנותיו. אנו זקוקים בדחיפות לשיטות ולמדדים אחידים וברי-השוואה לניטור, דיגום, זיהוי, מיון וכימות של זיהום הפלסטיק בים והשלכותיו", אומרת פרופ' שנקר.

 

דרושות שיטות כלל עולמיות

"ביצענו את הסקירה בעקבות קשיים בעבודת המחקר שלי, העוסקת בהשפעות של פלסטיק וכימיקלים שמקורם במוצרי פלסטיק על בעלי חיים בשונית האלמוגים באילת (המגוון הביולוגי הימי הגדול בישראל)", אומרת גל ורד ומסבירה "הפערים בשיטות הניטור והמדידה מקשים על שימוש בממצאים של חוקרים אחרים כמקור מידע או לצורכי השוואה. לדוגמה, רוב המדידות בעולם מתייחסות לדגימות שנלקחו מפני המים על ידי גרירת רשת, ואילו אני מבקשת לדעת אילו חומרים מגיעים ממש אל הקרקעית ואל בעלי החיים בשונית. סטנדרטיזציה תאפשר הערכות מדויקות והשוואות חיוניות בין זיהומי פלסטיק במקומות שונים בעולם. רק כך נוכל, כמדענים, להבין טוב יותר את השפעת הזיהום על מערכות אקולוגיות ובעלי חיים ימיים, למקסם את כוחו של המחקר, ולפתח כלים מתאימים עבור מקבלי החלטות."

 

"זיהום הפלסטיק בים הוא בעיה כלל עולמית, שדורשת שיתוף פעולה בינלאומי נרחב. בשורה התחתונה כולנו שואפים למקד את המאמץ ככל האפשר כדי להשיג תוצאות מיטביות. רבים, ואנחנו ביניהם, סבורים כי מוטב להתחיל באזורים הסמוכים לחוף שמושפעים באופן מיידי מפסולת הפלסטיק, אך כדי לבסס את ההנחה ולבנות אסטרטגיות יעילות לניהול זיהום הפלסטיק דרושה עוד עבודת מחקר רבה, וראשית כל נחוצה סטנדרטיזציה שתאפשר לכולנו, בכל העולם, לפעול יחדיו", מסכמת פרופ' שנקר.

מחקר

22.12.2021
לאורך 1.5 מיליון השנים האחרונות האדם הכחיד את בעלי החיים הגדולים ביותר בסביבתו

מחקר ראשון מסוגו סוקר את התפתחות הרגלי הציד של האדם הקדום מפילי הענק ועד לשרידותם של הצבאים הזריזים

  • סביבה וטבע
  • רוח
  • רפואה ומדעי החיים
  • מוזיאון הטבע

מחקר פרה היסטורי פורץ דרך של חוקרים באוניברסיטת תל אביב סוקר את התפתחות הרגלי הציד של האדם הקדום ב-1.5 מיליון השנים האחרונות - כפי שהיא משתקפת בבעלי החיים שצד ואכל. לטענת החוקרים בני האדם הקדומים בכל עת העדיפו לצוד את בעלי החיים הגדולים ביותר בסביבתם, אלה שהניבו את כמות המזון הגדולה ביותר תמורת המאמץ הקטן ביותר.

 

בדרך זו, משערים החוקרים, בני האדם הקדומים הכחידו שוב ושוב את בעלי החיים הגדולים, ובכל פעם עברו לבעל החיים הבא בתור בגודלו, מה שאילץ אותם לשכלל את טכנולוגיית הציד בהתאם. עוד טוענים החוקרים כי לפני כ-10,000 שנה, כשבעלי החיים היו קטנים מדי והציד אולי כבר לא 'השתלם', עבר האדם לביות בעלי חיים וצמחים שיספקו את צרכיו, ואולי משום כך התרחשה המהפכה החקלאית באזורנו בדיוק במועד הזה.

 

המחקר חסר התקדים בהיקפו נערך בהובלת פרופ' רן ברקאי וד"ר מיקי בן-דור מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום, פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ד שטיינהרדט, וג'ייקוב דמביצר תלמיד מחקר של פרופ' ברקאי ופרופ' מאירי שהוביל את המחקר. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Quaternary Science Review.

 

במסגרת המחקר, החוקרים ביצעו ניתוח סטטיסטי מקיף של נתונים על עצמות בעלי חיים מעשרות אתרים ארכיאולוגיים פרהיסטוריים בישראל ובסביבתה, ומצאו כי גודלם של בעלי החיים שסיפקו לאדם את מירב מזונו הלך ופחת בהדרגה – מפילי ענק שהיוו את עיקר בסיס התזונה לפני 1.5 מיליון שנה ועד לצבאים לפני כ-10,000 שנה. הממצאים, לטענתם, מציירים תמונה מאירת עיניים של האינטראקציה בין האדם לבעלי החיים בסביבתו לאורך מיליון וחצי השנים האחרונות.

 

ציד או שינויי אקלים?

פרופ' ברקאי מסביר כי ישנן שתי סוגיות עיקריות שמעסיקות את חוקרי הפרהיסטוריה בכל העולם: מה גרם להכחדות המוניות של בעלי חיים גדולים בעשרות ומאות אלפי השנים האחרונות – האם היה זה ציד-יתר בידי אדם, או אולי שינויי אקלים שפקדו את כדור הארץ? וכן, מה הניע את השינויים הגדולים – הן פיזיים והן תרבותיים - שעבר המין האנושי במהלך האבולוציה?

 

"לאור מחקרים קודמים, בנה הצוות שלנו השערה מקורית המקשרת בין שתי הסוגיות: אנו סבורים שבעלי חיים גדולים נכחדו בעקבות ציד-יתר בידי האדם, ושהשינוי בתזונה והצורך לצוד בעלי חיים שגודלם הלך וירד הם הגורם המניע בשינויים שעבר האדם." אומר פרופ' ברקאי. "במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון את השערותינו לאור נתונים מחפירות שנערכו כאן באזורנו ומתייחסים לכמה מיני אדם לאורך תקופה ארוכה של 1.5 מיליון שנה."

 

פרופ' רן ברקאי

 

מוסיף ג'ייקוב דמביצר: "האזור בו אנו חיים, המכונה דרום הלבנט (ישראל, הרשות הפלסטינית, דרום מערב סוריה, ירדן, ולבנון) נחשב למעין 'מעבדה ארכיאולוגית', מכיוון שהוא עשיר מאוד בממצאים פרהיסטוריים מתקופה ארוכה במיוחד, ומספק מסד נתונים שאין באף מקום אחר בעולם. חפירות שהחלו כאן כבר לפני כ-150 שנה העלו עדויות לנוכחותם של בני אדם קדומים החל מההומו ארקטוס שהגיע לכאן לפני 1.5 מיליון שנה, דרך הניאנדרטלים שלא ברור מתי הגיעו, אך נעלמו מהאזור לפני כ-45,000 שנה, ועד אדם המודרני (כלומר אנחנו) שבא מאפריקה בכמה גלים, הראשון כנראה לפני כ-180,000 שנה."

 

במסגרת המחקר אספו החוקרים את כל הנתונים הקיימים בספרות אודות עצמות בעלי חיים שנמצאו באתרים ארכיאולוגיים מתוארכים באזור דרום הלבנט, מרביתם בישראל. החפירות, שבוצעו משנת 1932 ועד היום, סיפקו רצף ייחודי ברמה עולמית של ממצאים ממיני אדם שונים, על פני תקופה של 1.5 מיליון שנה. חלק מהאתרים כללו מספר שכבות מתקופות שונות, לעתים בפער של אלפי שנים בין שכבה לשכבה, ובסך הכול נכללו במחקר 133 שכבות מ-58 אתרים פרהיסטוריים, בהן זוהו אלפי שרידי עצמות של 83 מיני בעלי חיים. לאחר מכן חישבו החוקרים את הגודל הממוצע של בעלי החיים שעצמותיהם נמצאו בכל שכבה בכל אתר.

 

פרופ' מאירי מציין כי "בניגוד למחקרים אחרים, שהתבוננו בגודל בעלי החיים על פני טווחי זמן קצרים הרבה יותר, מחקר זה עקב אחר שינויים ברזולוציה גבוהה לאורך זמן רב. התוצאות היו מאירות עיניים: נצפתה ירידה מתמשכת ומשמעותית מאוד בגודל בעלי החיים שניצודו לאורך 1.5 מיליון שנה. כך לדוגמה, שליש מהעצמות שהותיר אחריו ההומו ארקטוס באתרים מוקדמים מאד, מלפני  כמיליון שנים, השתייכו לפילים ששקלו עד 13 טון – יותר מכפול מהפיל האפריקאי של ימינו – וסיפקו לאדם כ-90% ממזונו. המשקל הממוצע של בעלי החיים שצד האדם באותה עת היה שלושה טון. למעשה, עד לפני כחצי מיליון שנה נמצאו עצמות פילים כמעט בכל האתרים.

 

החל מ-400,000 שנה לפני זמננו, תקופה בה חיו כאן אבותיהם הקדומים של הניאנדרטלים וההומו ספיינס, היוו איילים את רוב בעלי החיים הניצודים, אך לצד שרידיהם נחשפו גם עצמות של בעלי חיים גדולים שמשקלם קרוב לטון, כמו בקר בר וסוסים. ולבסוף, באתרים של האדם המודרני, החל מ-50,000 שנה לפני זמננו, מהוות עצמות הצבאים – בעל חיים שמשקלו כ-30-20 ק"ג בלבד, כ-70% מהממצאים. שאר הממצאים באתרים מאוחרים אלה מורכבים מעצמות יחמורים (כ-20%) ולצידן שרידים של בעלי חיים קטנים יותר כמו ארנבות וצבים."

 

לשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית

ג'ייקוב דמביצר: "השאלה הבאה ששאלנו היא מה גרם להיעלמותם של בעלי החיים הגדולים. תיאוריה נפוצה טוענת שהכחדת בעלי חיים נגרמה בעיקר על ידי שינויי אקלים, וכדי לבחון זאת אספנו נתוני אקלים שכיסו את התקופה כולה. חלקם קבעו את הטמפרטורה בתקופות שונות על פי רמתו של האיזוטופ חמצן 18. אחרים בחנו ערכי פחמן 13 שנלקחו ממערת שורק המקומית, המעידים על כמות המשקעים וסוגי הצמחייה – כלומר על הסביבה בה חיו בני האדם בכל תקופה. בדרך זו כיסינו מחזורי תקופות קרח ותקופות בין-קרחוניות רבות. מגוון ניתוחים סטטיסטיים שהשוו בין גודל בעלי החיים לבין האקלים, המשקעים והסביבה בכל תקופה, העלה שלאקלים ולשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית, אם בכלל, על היכחדות בעלי החיים.

 

לדברי ד"ר בן-דור, "הממצאים מאפשרים לנו להעלות השערה מרתקת על התפתחות המין האנושי: בני האדם העדיפו תמיד לצוד את החיות הגדולות ביותר בסביבתם, עד שנכחדו או שמספרן ירד לרמה שאילצה את בני האדם לעבור לבעלי החיים הבאים בתור בגודלם. כתוצאה מכך, כל מין אנושי חדש שהופיע באזורנו נאלץ לצוד מיני בעלי חיים קטנים יותר מקודמו, כדי להשיג את אותה כמות מזון. לשם כך נדרש כל מין אנושי לפתח טכנולוגיות חדשניות ויעילות יותר. כך לדוגמה, ההומו ארקטוס הסתפק בחניתות כדי לתקוף פילים מטווח קצר , ואילו האדם המודרני פיתח חץ וקשת כדי לפגוע מרחוק בצבאים הזריזים שברחו מפניו."

 

פגיעה סביבתית משחר האנושות

מסכם פרופ' ברקאי: "אנו סבורים שהמודל שלנו רלוונטי לתרבות האנושית בכל מקום בעולם, וטוענים לראשונה שהירידה בגודל בעלי החיים היא היא הגורם המניע מאחורי השתכללות הטכנולוגיה האנושית. בסופו של דבר, יתכן שלפני כ-10,000 שנה באזורנו, בעלי החיים היו קטנים או נדירים מכדי לספק לאדם את מזונו, וייתכן שהדבר קשור להופעת החקלאות. בנוסף איששנו את ההשערה שהאדם הוא שגרם להיכחדות בעלי החיים הגדולים, ובמובן זה הוא שוב ושוב 'כרת את הענף שעליו הוא ישב'. ניתן להסיק, אם כן, שמאז ראשית ימי האדם אנו מחריבים את סביבתנו. עם זאת, מסתבר שהמין האנושי בתחכומו מוצא פתרונות לבעיות שהוא עצמו יצר - מחץ וקשת שאפשרו ציד מרחוק ועד למהפכה החקלאית, בעוד הסביבה תמיד משלמת את המחיר."

 

 

 

 

מחקר

07.12.2021
האם חסה ימית תחסל את הקורונה?

תגלית אקולוגית נגד נגיף הקורונה: חומר טבעי המופק מאצה ימית מונע הידבקות של תאים בנגיף הקורונה

  • מדעים מדויקים
  • סביבה וטבע

"היום כבר ברור שהחיסון נגד קורונה, על אף יעילותו הרבה, לא יוכל לעצור את התפשטות המגפה בכל העולם," מסביר ד"ר אלכס גולברג מבית הספר לסביבה ומדעי כדור הארץ ע"ש פורטר. "גם במדינות מתקדמות שרוב תושביהן מחוסנים, מבינים שכל עוד לא יימצא מענה למיליארדים שאין להם גישה לחיסון, צפוי הנגיף לפתח עוד ועוד וריאנטים, שעלולים להיות עמידים לחיסונים - והמלחמה בקורונה תימשך. מסיבה זו חשוב מאוד, למען האנושות כולה, למצוא פתרון זול ונגיש שיתאים גם לאוכלוסיות חלשות במדינות מתפתחות."

 

חסה ימית עם כוחות על

"לצורך זה, החלטנו במעבדה שלנו לבחון חומר שהפקנו במחקרים קודמים: אולוון (Ulvan), המופק מאצה ימית בשם אולווה (ulva), שנקראת גם 'חסה ימית' ומשמשת למאכל במקומות כמו הוואי וסקוטלנד. בעבר פורסם כי אולוון יעיל נגד נגיפים בחקלאות וגם נגד חלק מהנגיפים האנושיים, ואם הגעת הקורונה ביקשנו לבחון את פעילותו נגד נגיף הקורונה."

 

ואכן, חוקרי המעבדה בהובלת ד"ר גולברג מצאו כי חומר האולוון (ulvan) מונע הידבקות של תאים בנגיף הקורונה. לדברי החוקרים, "מדובר בחומר טבעי זול להפקה, שעשוי לסייע בפתרון בעיה חמורה: התפשטות הקורונה באוכלוסיות נרחבות, בעיקר במדינות מתפתחות, שאין להן גישה לחיסון – מצב הגובה קורבנות רבים ואף גורם ליצירה מואצת של וריאנטים חדשים. המחקר נמצא עדיין בשלביו המוקדמים, אך אנו מקווים שהתגלית תשמש בעתיד לפיתוח תכשיר נגיש ויעיל נגד הדבקה בקורונה."

 

במחקר השתתפו שי שפר, ארתור רובין ואלכסנדר צימודנוב ממעבדתו של ד"ר גולברג, פרופ' מיכאל גוזין מבית הספר לכימיה ומהמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב, וכן חוקרים מהאוניברסיטה העברית, מהמרכז הרפואי מאיר בכפר סבא, וממכון Southern Research באלבמה, ארה"ב. המאמר פורסם בכתב העת PeerJ .

 

אופטימיות זהירה

כדי לבחון את השערתם שבו החוקרים למעבדה בעיצומו של הסגר הראשון, גידלו אצות אולווה, הפיקו מהם את החומר אולוון, ושלחו אותו למכון Southern Research Institute באלבמה, ארה"ב, העוסק במחלות זיהומיות. החוקרים בארה"ב בנו מודל תאי לבדיקת פעילות החומר שהופק במעבדתו של פרופ' גולברג. התאים במודל נחשפו לנגיף הקורונה וגם לאולוון, ונמצא כי בנוכחות אולוון הנגיף אינו חודר לתאים. במילים אחרות: אולוון (בניגוד למיצויים מאצות נוספות שנבדקו) מונע את הדבקת התאים בנגיף הקורונה. לדברי החוקרים "הממצאים מעודדים מאוד, אך הם עדיין בבחינת 'סימני נפט' בלבד, ועבודה רבה עוד לפנינו. החומר הופק בהפקה גולמית, כך שהוא למעשה תערובת של חומרים טבעיים רבים, ועלינו לגלות איזה מהם הוא החומר שמונע את הדבקת התאים. לאחר מכן יש לבחון איך, אם בכלל, הוא פועל בבני אדם."

 

"במחקר מצאנו חומר טבעי, זול וקל להפקה, שמונע הדבקת תאים במעבדה בנגיף הקורונה. הממצאים שלנו מעוררים בשלב זה אופטימיות זהירה. בתרחיש האופטימי ביותר יוכל האולוון לשמש כפתרון לבעיה דחופה וכאובה: הגנה מפני קורונה למיליארדי בני אדם שאין להם גישה לחיסונים. בכך תימנע התפתחות של וריאנטים חדשים, דבר שיתרום בסופו של דבר לעצירת המגפה העולמית, שגבתה עד היום את חייהם של קרוב לחמישה מיליון בני אדם."

 

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 >>