RESEARCH

המחקר החדשני נערך על ידי צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב: פרופ' ארז שמואלי, פרופ' דן ימין, הדוקטורנטית מירב מופז, הדוקטורנט מתן יחזקאל מהפקולטה להנדסה, פרופ' נגה קרונפלד-שור מהפקולטה למדעי החיים, ופרופ' חיים עינת מהמכללה האקדמית תל אביב-יפו. ממצאי המחקר פורץ הדרך פורסמו בכתב העת Communication Medicine מקבוצת Nature.

פרופ' ארז שמואלי מסביר: "בשנתיים האחרונות אנחנו מריצים מחקר קליני ענק שבמסגרתו ציידנו קרוב ל-5,000 ישראלים מכל הקבוצות באוכלוסייה בשעונים חכמים ובאפליקציה ייעודית שפיתחנו – ובאמצעותם אנחנו בעצם מנטרים את בריאותם ברמה יומיומית. המחקר נקרא PerMed, קיצור של Personalized Medicine, ומטרתו לאבחן טוב יותר ומוקדם יותר הידבקות במחלות מדבקות כמו קורונה. אבל בישראל לא משעמם לרגע, והיא סיפקה לנו הזדמנות ראשונה בהיסטוריה לבדוק את השינויים במדדים הפיזיולוגיים והנפשיים של אזרחים בזמן מלחמה – כי זמן קצר אחרי שהתחלנו את הניסוי ישראל יצאה למבצע 'שומר חומות'".

עד מאי 2021 הספיקו החוקרים לגייס 954 ישראלים לניסוי, ולצייד אותם בשעונים החכמים – שמדדו את השפעת המלחמה על האזרחים בעורף. כך למשל, קצב הלב של אחד הנבדקים, שעמד על 50 פעימות בדקה במצב שגרה, קפץ ל-76 פעימות בדקה ברגע שנשמעה האזעקה, וחזר לקדמותו רק לאחר 20 דקות.

מדד לפגיעה אך גם לקצב ההתאוששות ולחוסן

במהלך הניסוי החוקרים עקבו אחר 12 מדדים שונים, חלקם נאספו מהשעונים ומהטלפון החכם באופן אובייקטיבי, וחלקם דווחו על ידי המשתתפים באמצעות האפליקציה. בכולם נצפתה הרעה משמעותית בזמן המלחמה לעומת מצב השגרה, בשבועיים שלפני המלחמה. מפתיע בהרבה היה לגלות שמיד בסיום המלחמה כל המדדים חזרו בממוצע לקדמותם, נתון שמוכיח את החוסן הנפשי של הישראלים. עם זאת, החוקרים הבחינו במספר הבדלים משמעותיים בקרב תושבי ישראל: תושבים המתגוררים בסמוך לעזה, אשר היו נתונים למתקפות טילים תכופות ומסוכנות יותר, שילמו מחיר נפשי ופיזיולוגי גדול מאשר אלו המתגוררים במרכז הארץ, ואלו המתגוררים במרכז הארץ שילמו מחיר גדול יותר מאלה המתגוררים בצפונה.

מהממצאים עולה למשל שלמרות שהם מנוסים יותר במצבים כאלה, הדרומיים בילו יותר זמן (6.2 שעות) מול המסך מתושבי המרכז (5.3 שעות), ותושבי המרכז בילו יותר זמן מול המסך מתושבי הצפון (5 שעות). מגמה דומה נצפתה גם במדדים אחרים, כגון מצב רוח (3.24 בדרום לעומת 3.45 במרכז לעומת 3.75 בצפון, בסקאלה של 1 עד 5), סטרס (2.8 בדרום לעומת 2.6 במרכז לעומת 2.3 בצפון, בסקאלה של 1 עד 5), פעילות גופנית (20 דקות בדרום לעומת כ-34 דקות במרכז ובצפון), משך השינה (6.1 שעות בדרום לעומת 6.2 שעות במרכז לעומת 6.5 שעות בצפון) ואיכות השינה (2.9 בדרום לעומת 3.3 במרכז לעומת 3.5 בצפון, בסקאלה של 1 עד 5). הבדלים מובהקים נוספים נמצאו בין נשים לגברים ובין צעירים למבוגרים: הנשים והצעירים חרגו יותר ממצבם הרגיל בזמן הלחימה מאשר הגברים והמבוגרים.

מאז מבצע "שומר חומות" התקיימו סבבי לחימה נוספים בין ישראל לפלגים בעזה, וכמובן רוסיה פלשה לאוקראינה. לדברי פרופ' שמואלי, לטכנולוגיה לבישה כמו שעונים חכמים יש פוטנציאל מהפכני לניטור ההשלכות של המלחמה המודרנית על העורף, לזיהוי מוקדם ולמתן סיוע בזמן לתתי-אוכלוסיות נזקקות. "בעבר, מלחמות נערכו בגבולות. היום הן נערכות בעומק המדינה. לכן ניטור חוסן האזרחים הוא הכרחי, הן כקבוצות והן כפרטים. המדינה צריכה לדעת מה קורה לאזרחיה בזמן מלחמה, וכן להעניק תמיכה מיוחדת לקבוצות שמועדות יותר לפגיעה. במסגרת מחקר המשך, חשוב יהיה לאתר אינדיבידואלים שנפגעו משמעותית במהלך המלחמה ולא חזרו לשגרה בסיומה. אנו משערים כי תמיכה מהירה וממוקדת לאנשים אלו עשויה למנוע התפתחות של תסמונת דחק פוסט טראומטית".

בעקבות הפיתוח הייחודי, צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליח כאמור לבודד ולזהות עשרות תכונות חדשות שהיו ממוסכות עד כה. פיתוח זה צפוי לחולל מהפכה בתהליכי ההשבחה של גידולים חקלאיים כיוון שהוא מתאים לשיפור של מרבית הגידולים ומרבית התכונות החקלאיות, כמו הגדלת יבול, עמידות ליובש או למזיקים. המחקר נערך בהובלת הפוסט-דוקטורנט, ד"ר יאנגז'ה הו, בהנחייתם של פרופ' אילון שני ופרופ' איתי מירוז מבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון באוניברסיטת תל אביב. כמו כן, השתתפו במחקר חוקרים מצרפת, דנמרק, ושווייץ. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Plants. 

שימוש בטכנולוגיית הקריספר לעריכת גנים

פרופ' שני: "מזה אלפי שנים, מאז המהפכה החקלאית, נוהג האדם להשביח זנים של צמחים למטרות חקלאיות באמצעות יצירת שוֹנוּת גנטית. אך עד לפני מספר שנים לא ניתן היה להתערב באופן ממוקד בשינויים הגנטיים, אלא רק לזהות ולעודד תכונות רצויות שנוצרו באופן אקראי. התפתחות טכנולוגיות של עריכת גנים מאפשרות כיום לבצע שינויים מדויקים במספר רב של צמחים." 

במסגרת המחקר, צוות החוקרים נעזר בטכנולוגיה החדשנית 'קריספר' (CRISPR) לעריכת גנים ובשיטות מתחום הביו-אינפורמטיקה והגנטיקה המולקולרית כדי לפתח שיטה חדשה לאיתור גנים האחראים על תכונות ספציפיות בצמחים. 

החוקרים מסבירים שעל אף התפתחות הטכנולוגיה של עריכה גנטית, נותרו מספר אתגרים המגבילים את יישומה בחקלאות. אחד מהם הוא הצורך לזהות באופן מדויק ככל האפשר אילו גנים בגנום של הצמח אחראים על תכונה ספציפית שאנו מבקשים לטפח. השיטה המקובלת לעניין זה היא לייצר מוטציות, כלומר לשנות גנים בדרכים שונות, ואז לבחון את השינוי בצמח שנוצר מה-DNA המכיל את המוטציה, וללמוד מכך על פעילות הגן.  

כך, לדוגמה, אם מתפתח צמח בעל פירות מתוקים יותר, ניתן ללמוד מכך שהגן שעבר שינוי דרוש לקביעת מתיקות הפרי. שיטה זו נהוגה כבר עשרות שנים, וזוכה להצלחה מרובה, אולם יש בה גם בעיה מהותית: לצמח ממוצע כמו עגבנייה או אורז יש כ-30,000 גנים, אך כ-80% מהם אינם פועלים לבדם אלא מקובצים במשפחות של גנים דומים. לכן, אם פוגעים בגן יחיד ממשפחת גנים מסוימת, קיים סיכוי רב שגן אחר מאותה משפחה (למעשה עותק הדומה מאוד לגן הפגוע) ימסך על הפגיעה ויתפקד במקום הגן הפגוע. תופעה זאת, הקרויה יתירות גנטית, גורמת לכך שבסבירות גבוהה לא נצליח ליצור שינוי בצמח עצמו, ולא נצליח להבין את פעילות הגן וקישורו לתכונה ספציפית.  

צוות המחקר

שיפור השליטה במוטציות לצורך השבחה

המחקר הנוכחי ביקש למצוא פתרון לבעיית היתירות הגנטית בכלל הגנום, באמצעות שיטה חדשנית לעריכת גנים הקרויה 'קריספר'. מסביר פרופ' מירוז: "שיטת קריספר מבוססת על אנזים בשם Cas9 המצוי באופן טבעי בחיידקים, שתפקידו לחתוך רצפי DNA זרים. אל האנזים מצורף רצף מסוג sgRNA, שמזהה את רצף ה-DNA  אותו נדרש האנזים לחתוך. שיטת העריכה הגנטית מאפשרת לנו לתכנן רצפי sgRNA כרצוננו על מנת ש-Cas9 יחתוך כמעט כל גן שברצוננו לשנות. אנחנו ביקשנו ליישם את הטכניקה הזאת כדי לשפר את השליטה ביצירת מוטציות בצמחים למטרות השבחה חקלאית, וספציפית כדי להתגבר על הקושי שמציבה היתירות הגנטית." 

בשלב הראשון בוצע מחקר ביו-אינפורמטי במחשב, שבניגוד למרבית המחקרים בתחום כיסה מלכתחילה את הגנום השלם. החוקרים בחרו להתמקד בצמח ארבידופסיס (תודרנית לבנה) המשמש כצמח מודל במחקרים רבים ויש לו כ-30,000 גנים. ראשית הם ניפו כ-8,000 גנים בודדים, שאין להם בני משפחה, ולכן גם אין להם עותקים נוספים בגנום שיחפו עליהם. 22,000 הגנים שנותרו חולקו למשפחות, ועבור כל משפחה תוכננו באופן חישובי רצפי sgRNA מתאימים: כל רצף sgRNA נועד להוביל את אנזים החיתוך Cas9 אל רצף גנטי מסוים המאפיין את המשפחה כולה, במטרה ליצור מוטציות בכל חברי המשפחה, כך שלא יוכלו עוד לחפות זה על זה. כך נבנתה ספרייה שמנתה בסך הכול כ-59,000 רצפי sgRNA, המאפשרים פגיעה בו-זמנית ב-10-2 גנים בכל משפחת גנים, ובכך מנטרלים למעשה את תופעת היתירות הגנטית.  

לסדר את הגנים בספריות

בנוסף חולקו הרצפים ל-10 תת-ספריות בנות כ-6,000 רצפים כל אחת, על פי תפקידם המשוער של הגנים – גנים המקודדים לאנזימים, קולטנים, חלבוני שיעתוק, וכדומה. לדברי החוקרים, בניית הספריות היא כלי המאפשר למקד ולייעל את החיפוש אחר גנים האחראים לתכונות רצויות, חיפוש אשר עד כה היה אקראי במידה רבה.   

בשלב הבא עברו החוקרים מהמחשב למעבדה. כאן הם יצרו את כל 59,000 רצפי ה-sgRNA שזוהו בשיטה החישובית והנדסו אותם לתוך ספריות פלסמידים (דהיינו, מקטעי DNA מעגלי) חדשים בשילוב עם אנזים החיתוך. לאחר מכן יצרו החוקרים אלפי צמחים חדשים המכילים את הספריות - כאשר לכל צמח הוחדר רצףsgRNA יחיד המכוון נגד משפחת גנים ספציפית. 

החוקרים עקבו אחר התופעות שהתגלו בצמחים בעקבות השינויים בגנום, וכשנצפתה בצמח מסוים תכונה חדשה כלשהי, ניתן היה בקלות לדעת, על סמך רצף ה-sgRNA שהוחדר אליו, אילו גנים עברו שינוי. כמו כן, באמצעות ריצוף DNA של הגנים שזוהו, ניתן היה לברר מה מהות המוטציה שגרמה לשינוי ומה תרומתה לתכונות הצמח. בדרך זו מופו תכונות חדשות רבות שעד עכשיו היו ממוסכות בשל יתירות גנטית. באופן ספציפי זיהו החוקרים חלבונים ייחודיים המרכיבים מנגנון הקשור להובלת ההורמון ציטוקינין, שהוא חיוני להתפתחות התקינה של הצמח.  

פרופ' שני מסכם: "השיטה החדשה שפיתחנו צפויה לסייע רבות למחקר בסיסי להבנת מנגנונים בצמחים, אך מעבר לכך, יש לה משמעות עצומה לחקלאות: היא מאפשרת לחשוף באופן יעיל ומדויק את מאגר הגנים האחראים על תכונות שאנו מבקשים לשפר - כמו לדוגמה עמידות ליובש, למזיקים או למחלות, או הגדלת יבולים. אנחנו מאמינים שזהו עתידה של החקלאות: השבחת גידולים מבוקרת ומכוונת הפועלת בקנה מידה רחב היקף. כיום אנחנו מיישמים את השיטה שפיתחנו בהצלחה רבה על צמחי אורז ועגבנייה, ובעתיד אנו מתכוונים ליישם אותה גם על גידולים נוספים."   

לצורך זה הקימה חברת מיסחור הטכנולוגיות של אוניברסיטת תל-אביב (רמות), בשיתוף עם קבוצת אגכימדס (AgChimedes), את חברת DisTree. ההשקעה הכספית, בשילוב עם הליווי העסקי והמקצועי של אגכימדס, יאפשרו לDisTree ליישם את הטכנולוגיה החדשה במגוון גידולים, במטרה לחולל מהפכה בגנטיקה של עולם החקלאות, ולאפשר בטחון תזונתי בעידן של משבר האקלים. 

המחקר נערך בהובלתה של פרופ' לאה רוזן מבית הספר לבריאות הציבור בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. כמו כן, השתתפו במחקר פרופ' דוד צוקר מהמחלקה לסטטיסטיקה ומדעי הנתונים, האוניברסיטה העברית, ירושלים, ד"ר שאנון גרבלי מהמחלקה לפסיכולוגיה, אוניברסיטת ווטרלו, קנדה, ד"ר  מיכל ביתן מהמחלקה למדעי המחשב, המכללה למנהל, ד"ר אנה רול מהמחלקה לבריאות והנדסה סביבתית, בית הספר לבריאות הציבור של ג'ונס הופקינס בלומברג, בולטימור וד"ר ויקי מאיירס ממכון גרטנר לאפידמיולוגיה ומחקר מדיניות בריאות, המרכז הרפואי שיבא. המחקר פורסם בכתב העת: International Journal of Environmental Research and Public Health

במסגרת המחקר, צוות החוקרים בדק את רמת החשיפה לעשן טבק אצל ילדים באמצעות סמן ביולוגי המודד את הימצאותו של ניקוטין בשיער, מה שמצביע על חשיפה מצטברת לעשן טבק במשך מספר חודשים. ניתוח הנתונים הראה כי בקרב משפחות מעשנות שהגבילו את העישון למרפסת או בחוץ, ולא עישנו בתוך הבית, 62% מהילדים נחשפים לעשן טבק.

יצויין כי בשלב הראשון של המחקר (שפורסם לפני כשנתיים), צוות החוקרים בדק באופן כללי הימצאותן של שאריות ניקוטין בקרב ילדים להורים מעשנים, ואז נמצא כי 70% מהילדים של הורים מעשנים חשופים לעישון כפוי. כעת כאמור, החוקרים בדקו את הנושא גם בפילוח למקום העישון והנתונים כאמור חמורים ביותר.

"ממצאי המחקר החדש שבים ומחדדים את מה שאנחנו אומרים כבר שנים רבות, שעישון מחוץ לבית, גם כשהדלתות והחלונות סגורים היטב, אינו מגן לחלוטין על ילדים מפני חשיפה לעשן טבק", אומרת פרופ' רוזן. "במקרים רבים, המרפסות בארץ צמודות לאזורי המגורים, דבר שמאפשר לעשן להיסחף מאותם אזורים אל פנים הבית. ההורים מאמינים בטעות שהמרפסת מציעה מקום 'בטוח' לעשן. בפועל, הילדים עלולים להיות חשופים באופן ישיר כשהם יוצאים למרפסת ומישהו מעשן שם, וגם בתוך הבית מתסחיף העשן. בנוסף, העשן נספג בסביבה: בריהוט, בקירות או בשטיחים ונפלט לאט לאט לתוך האוויר במשך שבועות או חודשים. הוא נספג בגוף דרך בליעה או דרך העור, במיוחד בקרב תינוקות וילדים קטנים. כמו כן, הורים מעשנים מעבירים את הרעלים מעשן הטבק על גופם: על הידיים, בשיער, על הבגדים ולכן רצוי לצחצח שיניים, לשטוף ידיים ולהחליף בגדים לאחר עישון ולפני מגע עם ילדים".

עשן מהשכנים

פרופ' רוזן מציינת כי מידע חדש זה רלוונטי ישירות גם לנושא עישון שכנים, שנדון בימים אלה בבית המשפט העליון. העתירה נגד משרדי הסביבה, הבריאות והפנים מבקשת להתייחס לעישון החודר לדירות כאל מפגע סביבתי, טענה הנתמכת בהגדרת מפגע סביבתי בחוק אוויר נקי, בחוק מניעת מפגעים, ובחוק העונשין.

"תוצאות המחקר הזה מראות כי בקרב משפחות מעשנות, הגבלת העישון למרפסת אינה מגינה על מרבית הילדים מפני חשיפה לעשן טבק. לכן, גישתו של משרד הבריאות אינה מגינה על ילדי המעשנים, ובנוסף פוגעת גם בשכנים. אנו מבקשים ממשרד הבריאות לשקול מחדש את עמדתו לאור ממצאים אלו", אומרת פרופ' רוזן ומסכמת: "מדינת ישראל חייבת להציב את נושא הפחתת העישון בקרב הורים כיעד לאומי ולהשקיע בנושא את המשאבים הראויים. לצערי, בכל מה שקשור לעישון, ישנן הרבה תפיסות שגויות בציבור לגבי מתי ואיך החשיפה מתרחשת. 85% מעשן הטבק לא נראה וחוש הריח שלנו אינו בהכרח אמין. על כן הורים רבים סוברים בטעות שהם מגינים על ילדיהם ובפועל הם חושפים אותם לסכנות בריאותיות משמעותיות. כחברה עלינו להקפיד לשמור על האזרחים ולהרחיק את כולם מסכנות עשן הטבק, במיוחד ילדים תינוקות, נשים בהריון ואוכלוסיות מוחלשות".

הטכנולוגיה החדשנית פותחה בהובלת פרופ' גלעד יוסיפון מבית הספר להנדסה מכנית ומהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל אביב, ובהשתתפות הפוסט-דוקטורנטית Dr. Yue Wu מאוניברסיטת תל אביב, וכן הסטודנטית סיון יעקב והפוסט-דוקטורנט Dr. Afu Fu מהטכניון. המאמר פורסם בכתב העת Advanced Science.

בהשראת מיקרו-שחיינים ביולוגיים

פרופ' גלעד יוסיפון מסביר כי מיקרו-רובוטים הם חלקיקים סינטטיים זעירים בגודל של תא ביולוגי, שיכולים לנוע ממקום למקום ולבצע פעולות שונות (לדוגמה: איסוף יעיל של מטענים סינטטיים או ביולוגיים) באופן אוטונומי על פי תכנון מראש, או באמצעות שליטה מבחוץ בידי מפעיל או מערכת בקרה. לדבריו, יכולת התנועה העצמית של המיקרו-רובוטים (הקרויים לפעמים גם מיקרו-מנועים וחלקיקים אקטיביים), הונדסה בהשראת מיקרו-שחיינים ביולוגיים, דוגמת חיידקים ותאי זרע. מדובר בתחום חדשני שמתפתח במהירות, עם מגוון רחב של שימושים בתחומים כמו רפואה וסביבה, וגם ככלי מחקרי.

"הכוונה בעתיד היא לפתח מיקרו-רובוטים שיפעלו גם בתוך הגוף – למשל כנשאי תרופות יעילים שניתן לנווט אותם למטרה באופן מדויק."

במסגרת הפיתוח החדשני, החוקרים השתמשו במיקרו-רובוט כדי ללכוד תא דם, תא סרטני או חיידק בודד, והראו כי הוא מסוגל להבחין בין תאים בעלי רמות חיות שונות – תא בריא, תא שנפגע על ידי תרופה, או תא שמת או גוסס בתהליך 'התאבדות' טבעי (הבחנה כזאת עשויה להיות משמעותית לדוגמה בעת פיתוח תרופות נגד סרטן).

כמו כן, לאחר שזיהה את התא המבוקש, הצליח המיקרו-רובוט גם ללכוד אותו ולהובילו להמשך טיפול ואבחון הפגיעה בתא. חידוש חשוב נוסף בטכנולוגיה הוא זיהוי תא המטרה ללא צורך בתיוגו: המיקרו-רובוט מזהה את סוג התא ואת מצבו (דוגמת רמת חיות) באמצעות מנגנון חישה מובנה המבוסס על התכונות החשמליות הייחודיות של התא.

פרופ' יוספון: "הפיתוח החדש שלנו מוסיף נדבך חשוב לטכנולוגיה זו, בשני היבטים עיקריים: הנעה וניווט היברידיים על ידי שני מנגנונים שונים – חשמלי ומגנטי, לצד יכולת משופרת לזהות וללכוד תא בודד ללא צורך בתיוג, לצורך בדיקה מקומית או שליפה והובלה למכשור חיצוני. מחקר זה בוצע על דגימות ביולוגיות במעבדה, אך הכוונה בעתיד היא לפתח מיקרו-רובוטים שיפעלו גם בתוך הגוף – למשל כנשאי תרופות יעילים שניתן לנווט אותם למטרה באופן מדויק."

החוקרים מסבירים שלמנגנון ההנעה ההיברידי של המיקרו-רובוט יש חשיבות מיוחדת בסביבות פיזיולוגיות, כמו למשל ביופסיה נוזלית. "המיקרו-רובוטים שפעלו עד היום בהתבסס על מנגנון חשמלי, לא היו יעילים בסביבות מסוימות המאופיינות במוליכות חשמלית גבוהה יחסית, כמו למשל בסביבה פיזיולוגית, בה ההנעה החשמלית  פחות אפקטיבית. כאן יכול להיכנס לפעולה המנגנון המגנטי המשלים, שהוא יעיל מאוד ללא קשר להולכה חשמלית."

פרופ' יוסיפון מסכם: "במחקר שלנו פיתחנו מיקרו-רובוט חדשני, בעל יכולות חשובות שמוסיפות נדבך משמעותי לתחום: הנעה וניווט היברידיים באמצעות שילוב של שדה חשמלי ומגנטי, וכן יכולת לזהות, ללכוד, ולהוביל תא בודד ממקום למקום בסביבה פיזיולוגית. ליכולות אלה יש משמעות רבה עבור מגוון רחב של יישומים וגם למחקר. בין היתר עשויה הטכנולוגיה לתמוך בתחומים הבאים: אבחון רפואי ברמת התא הבודד, החדרת תרופות או גנים לתאים, עריכה גנטית, נשיאת תרופות ליעדן בתוך הגוף, ניקוי הסביבה מחלקיקים מזהמים, פיתוח תרופות, וטכנולוגיית 'מעבדה על חלקיק' שנועדה לבצע אבחון במקומות הנגישים רק למיקרו-חלקיקים."

המחקר הבינלאומי נערך בהשתתפותו של פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, וכן חוקרים מפינלנד, ארה"ב, בלגיה, מדגסקר, והונג קונג. המחקר פורסם בכתב העת Molecular Phylogenetics and Evolution.

"הנטייה כיום היא להניח שאנחנו כבר מכירים את רוב הקבוצות הגדולות של בעלי חיים, ובכל זאת מדי פעם נכונו לנו הפתעות. כך קרה כעת עם המחרוזן. במשך שנים הוא שויך למשפחת הזעמנים - הגדולה במשפחות הנחשים, עד שלפני כעשור, בדיקות DNA, הוכח שהוא ככל הנראה אינו משתייך למשפחה זו. מאז מנסים חוקרי נחשים בכל העולם לברר לאיזו משפחה הוא שייך, אך ללא הצלחה. במחקר זה ביקשנו לתת מענה לסוגיה", מסביר פרופ' מאירי.

החוקרים בחנו את המורפולוגיה של המחרוזן בטכנולוגיית מיקרו CT - הדמייה מגנטית ממוחשבת ברזולוציה גבוהה, בעיקר של הגולגולת. בנוסף הם יישמו שיטה מתקדמת של סריקה גנומית עמוקה - בדיקה של כ-4,500 סמנים בגנום שמשתנים לאט מאוד, רק אחת למיליוני שנים. "בנוסף למחרוזן דגמנו את ה-DNA של מגוון קבוצות נחשים שהוא עשוי לכאורה להשתייך אליהן. בדרך זו מצאנו במחרוזן סמנים גנומיים שייחודיים לו ואינם קיימים אצל אף אחת מהקבוצות האחרות", מגלה פרופ' מאירי.

^{פרופ' שי מאירי}

רילוקיישן משפחתי

לדברי החוקרים, משמעות הממצאים היא שהמחרוזנים נפרדו מהעץ האבולוציוני של כל יתר משפחות הנחשים לפני כ-50 מיליון שנה, ומאז הם מתפתחים בנפרד ומהווים משפחה בפני עצמה. ככל הידוע מדובר במשפחה קטנה מאוד, שכוללת רק שלושה מינים: שניים בקניה ובטנזניה שבמזרח אפריקה ואחד בחלק הצפוני והמרכזי של ישראל (וכן באזורים סמוכים בצפון ירדן, בדרום סוריה, ובדרום לבנון). תפוצה זו אף מרמזת כי המחרוזנים, שמקורם ככל הנראה באפריקה, הצפינו בשלב מסוים דרך עמק הנילוס או השבר הסורי אפריקאי.

"במחקר שלנו הצלחנו להגדיר משפחה חדשה של נחשים, המחרוזנים, שאף על פי שהם כשלעצמם מוכרים היטב, שויכו בטעות למשפחות אחרות במשך שנים רבות. גילוי כזה של משפחה חדשה הוא נדיר במדע של ימינו, כאשר מרבית בעלי החיים כבר מוכרים ומסווגים לסוגים ולמשפחות מוגדרות", מסכם פרופ' מאירי.

^{גופו מעוטר בטבעות בצבעי שחור-צהוב. המחרוזן (צילום: דוד דוד)}