מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

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

מחקר

21.06.2022
מאיפה מגיעים וריאנטים?

מיפוי אבולוציוני בחולי קורונה כרוניים חושף את הדרך להיווצרות מוטציה

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מעריך כי הווריאנטים הרבים של הקורונה נוצרים אצל חולי קורונה כרוניים הסובלים מפגיעה קשה במערכת החיסונית. החוקרים מעריכים כי אותם חולים כרוניים סובלים מפעילות מועטה של המערכת החיסונית באזור הריאות, והווריאנטים מנצלים זאת כדי לחמוק ממערכת החיסון החלשה ולהשתכן זמן ממושך בגוף. עם זאת, לטענת החוקרים, סביר כי היכולת של הנגיף לשרוד ולהתרבות בגוף החולים ללא הגבלה מוביל לכך שאין בהכרח יתרון לפתח מוטציות שמעודדות מעבר מאדם לאדם, ועל כן היווצרות של וריאנט שמתפשט במהירות הוא מאורע נדיר. אך כאשר מספר ההדבקות ברחבי העולם מגיע למספר גבוה במיוחד, אותו מאורע נדיר הופך למציאות.

 

"הקורונה מתאפיינת בכך שבכל אוכלוסייה ישנם אנשים שבעת ההדבקה יהפכו לחולי קורונה כרוניים. בגופם של חולים אלה, הווירוס נשאר פרק זמן ממושך והם מצויים בדרגת סיכון גבוהה למחלה חוזרת ונשנית".

 

'מדגרה' של נגיפים ומוטציות

המחקר נערך בהובלתן של פרופ' עדי שטרן והדוקטורנטית שרי הררי מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי "Nature Medicine".

 

פרופ' שטרן מסבירה כי מאז פרוץ הקורונה, קצב המוטציות של הנגיף יצר תהיות רבות. מצד אחד, בשנה הראשונה של המגיפה נצפה קצב הצטברות מוטציות איטי יחסית. מאידך, מאז סוף 2020, מדי פעם ״קופצים״ לחיינו וריאנטים שמאופיינים במספר גדול של מוטציות, הרבה מעבר לצפוי. השערות שונות בעולם המדע על הקשר בין חולי קורונה כרוניים לקצב היווצרות מוטציות עלו, אך הנושא טרם הוכח. במחקר החדש פרופ' שטרן וצוות המעבדה שלה מאירים חלק מהפאזל המורכב ומנסים להשיב על השאלה המדעית כיצד נוצרים וריאנטים.

 

"הקורונה מתאפיינת בכך שבכל אוכלוסייה ישנם אנשים שבעת ההדבקה יהפכו לחולי קורונה כרוניים. בגופם של חולים אלה, הווירוס נשאר פרק זמן ממושך והם מצויים בדרגת סיכון גבוהה למחלה חוזרת ונשנית. בכל המקרים שנצפו עד כה, היו אלו חולים עם מערכת חיסונית מוחלשת, כאשר אחת הזרועות של המערכת פגועה ואינה מתפקדת. במונחים אבולוציוניים, חולים אלו מהווים 'מדגרה' של נגיפים ומוטציות: הנגיף שוהה זמן רב בגופם ומצליח להסתגל למערכת החיסון ולטיפולים שהחולה מקבל ע"י צבירת מוטציות שונות", מסבירה פרופ' שטרן.

 

למרבה השמחה, דווקא מוטציות מוכרות שמאפשרות לנגיף להיות מועבר מאדם לאדם באופן יעיל לא נצפו מעולם בנגיף שמדביק את החולים הכרוניים. הממצא מעיד על כך שלא כל וריאנט שייווצר בגופם של חולים כרוניים יהפוך לווריאנט בעל יכולת התפשטות באוכלוסייה הכללית.

 

יש מקום לאופטימיות זהירה

המחקר כלל בחינה של חולי קורונה כרוניים בבית החולים איכילוב, המרכז הרפואי ת"א ע"ש סוראסקי. לדבריה של פרופ' שטרן, התוצאות מצביעות על תמונה מורכבת: מצד אחד לא נמצא קשר ישיר בין טיפול תרופתי להתפתחות הווריאנטים. מצד שני, התגלה שהמערכת החיסונית הפגומה של החולים היא שיוצרת לחץ על הנגיף להשתנות. למעשה, החוקרים גילו כי ישנם חולים כרוניים שהראו דפוס של החלמה לכאורה, ולאחר מכן המחלה חזרה. בכל אותם חולים , הנגיף חזר בצורה מוטנטית, כלומר ההחלמה לא הייתה מלאה, דבר שמזכיר חלקית את דרך הפעולה של נגיף ה-HIV לאחר טיפול תרופתי לקוי.

 

בבחינה מעמיקה של חולים מסוימים, החוקרים גילו שכאשר יש דפוס של החלמה לכאורה (שמבוסס על בדיקות מטוש שליליות הנדגמות מאזורי הלוע והאף), הנגיף בעצם ממשיך להתקיים בריאות. ולכן החוקרים העלו את הסברה שהנגיף צובר מוטציות בריאות, ואז ״מטפס״ חזרה לאזורי הנשימה העליונים.

 

יחד עם זאת, התמונה מורכבת: החוקרים גילו שעל אף שהחולים הכרוניים מתאפיינים בקומבינציות שונות של מוטציות שמאפשרות התחמקות מנוגדנים, זו לא כל התמונה המלאה. דווקא מוטציות מוכרות שמאפשרות לנגיף להיות מועבר מאדם לאדם באופן יעיל לא נצפו מעולם בנגיף המדביק את החולים הכרוניים. זהו ממצא משמח, שמעיד על כך שלא כל וריאנט שייווצר בגופם של חולים כרוניים יהפוך לווריאנט בעל יכולת התפשטות באוכלוסייה הכללית.

 

"במחשבה עמוקה, ניתן להסביר תופעות אלה בצורה הבאה: הווריאנט שהצליח להשתכן אצל חולה כרוני שסובל מפגיעה במערכת החיסונית מצא גוף 'נוח' שבו הוא יכול להישאר ולהתקיים זמן רב. בתנאים האלו הנגיף משפר עמדות בתוך גוף החולה, והוא ״נטול מוטיבציה״ לעבור לאדם אחר. ייתכן אף שמוטציות שמאפשרות מעבר לאנשים אחרים מגיעות 'על חשבון' התחמקות מנוגדנים, ולכן דווקא הווירוס יוותר על מוטציות מסוג זה לטובת מוטציות לחמיקה ממערכת החיסון של החולה אותו הוא מדביק", אומרת פרופ' שטרן ומסכמת "הקורונה מתגלה במורכבותה ומציבה בפני הקהילה המדעית אתגרים רבים. אני מאמינה שמחקרנו הצליח לגלות נדבך חסר בתמונה הגדולה, ולאפשר פתח למחקרי המשך שיגלו את מקורם של הווריאנטים השונים. המחקר מדגיש את חשיבות ההגנה על אותם חולים מדוכאי חיסון, שנמצאים בסיכון גדול ממחלת הקורונה עצמה ושעלולים להוות מאגר להיווצרות הווריאנט הבא".

 

פרופ' עדי שטרן

מחקר

16.06.2022
מתי התחלנו לביית את עצי הפרי הראשונים?

תגלית עולמית חושפת: עצי הזית בויתו לראשונה לפני כ-7,000 שנה

  • רוח
  • מוזיאון הטבע

מחקר חדש של האוניברסיטאות תל אביב והעברית חושף לראשונה את העדות המוקדמת ביותר בעולם לתרבות של עצי פרי. לטענת החוקרים, ניתוח של שרידי פחמים שנאספו במסגרת חפירה באתר הכלכוליתי תל צף שבבקעת הירדן קובע כי מדובר בשרידים של עצי זית. מאחר שבקעת הירדן נמצאת מחוץ לבית הגידול הטבעי של הזית, פירושו של דבר שתושבי המקום שתלו את העץ בכוונה לפני כ-7,000 שנה.

 

"בתחום הבוטניקה הארכיאולוגית, זאת הוכחה חד משמעית לתירבות של עץ, כך שלפנינו העדות המוקדמת בעולם לביותו של הזית"

 

"עצים היו הפלסטיק של העולם העתיק"

המחקר פורץ הדרך נערך בהובלת ד"ר דפנה לנגוט מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. שרידי הפחמים נמצאו במסגרת חפירתו של פרופ' יוסף גרפינקל מהמכון לארכיאולוגיה באוניברסיטה העברית. תוצאות המחקר המפתיע ופורץ הדרך התפרסמו בכתב העת היוקרתי Scientific Reports מבית Nature.

 

"המעבדה לארכיאובוטניקה וחקר הסובב הקדום, שאני עומדת בראשה, מתמחה בזיהוי מיקרוסקופי של שרידי צמחים. במקרה של עצים, גם כשהם מתפחמים, ניתן לזהותם על סמך המבנה האנטומי שלהם וכך לדעת באילו מינים מדובר", אומרת ד"ר לנגוט. "עצים היו הפלסטיק של העולם העתיק. הם שימשו לבנייה, ליצירת כלים ורהיטים וכן כמקור אנרגיה. לכן זיהוי שרידי עצים מאתרים ארכיאולוגיים, למשל פחמים ממדורות, מאפשר לנו לשחזר את העצים שגדלו בסביבה הטבעית של האתרים ולהבין מתי החל האדם לגדל עצי פרי".

 

זיהוי מיקרוסקופי של שרידי צמחים

 

במעבדה זיהתה ד"ר לנגוט כי הפחמים שייכים לעצי זית ותאנה. "עצי זית הם מצמחיית הבר של ארץ ישראל", אומרת ד"ר לנגוט, "אבל הם לא צומחים בבקעת הירדן. מישהו הביא אותם לשם במכוון, כלומר העביר את הידע, ואת השתיל עצמו, אל מחוץ לבית הגידול הטבעי של העץ. בתחום הבוטניקה הארכיאולוגית, זאת הוכחה חד משמעית לתירבות של עץ, כך שלפנינו העדות המוקדמת בעולם לביותו של הזית".

 

"בנוסף, זיהיתי גם שרידים רבים של ענפי תאנה צעירים. התאנה אמנם גדלה בר בבקעת הירדן, אבל אין סיבה שאנשים יביאו ענפים רבים לאתר. הם חסרי ערך כחומר גלם להכנת רהיטים או כחומר בערה. לכן אני משערת שמקור ענפי התאנים בפסולת גיזום, מנהג שמקובל גם כיום לצורך העלאת תנובת עצי הפרי", היא מוסיפה.

 

"באתר תל צף אנחנו מוצאים את העדויות הראשונות בעולם לעצי פרי מתורבתים ולצידן חותמות, מן הקדומות אף הן, שמעידות על ראשית תהליכי מינהל. כלל הממצאים מצביעים על עושר התושבים ועל הצעדים הראשונים להפיכתם לחברה מורכבת ומרובדת, בעלת מעמד לא רק של חקלאים אלא אף של פקידים וסוחרים"

 

מטעי הזיתים והתאנים הראשונים בעולם

שרידי העצים שבחנה ד"ר לנגוט נאספו על ידי פרופ' יוסף גרפינקל מהאוניברסיטה העברית, שניהל את החפירה בתל צף. "תל צף הוא כפר פרהיסטורי גדול, שהתקיים בין השנים 7,200 ועד 6,700 לפני זמננו, בעמק הירדן התיכון שמדרום לבית שאן. במקום התגלו בתי חצר גדולים, ובכל אחד מהם מספר ממגורות לשמירת היבולים. כושר האחסון גדול עד פי 20 מצריכת הקלוריות של משפחה, ולכן ברור שמדובר במצבור עושר גדול. הדבר בא לידי ביטוי בייצור כלי חרס מפוארים, שצוירו ברמה גבוהה ביותר. בנוסף, נמצאו חפצים מיוחדים שהובאו ממרחקים: כלי חרס של תרבות עובייד ממסופוטמיה, אובסדיאן מאנטוליה, מרצע נחושת מהקווקז ועוד", מסביר פרופ' גרפינקל.

 

החפירה באתר הכלכוליתי תל צף שבבקעת הירדן

 

ד"ר לנגוט ופרופ' גרפינקל לא היו מופתעים מכך שדווקא תושבי תל צף היו הראשונים בעולם לגדל במכוון מטעי זיתים ותאנים, שכן גידול עצי פרי מעיד על מותרות, והאתר בתל צף נודע כעשיר במיוחד.

 

"ביות עצי הפרי הינו תהליך שאורך שנים רבות ולכן מתאים לחברה שבעה ולא לחברה שמתקשה לשרוד. העצים מניבים פרי לראשונה רק 4-3 שנים מרגע נטיעתם. מאחר שמטעים של עצי פרי דורשים השקעה ראשונית רבה והינם מאריכי חיים, יש לכך גם משמעויות כלכליות וחברתיות עמוקות בהקשר של בעלות על קרקעות והורשה לדורות הבאים. אלו מהלכים שמצביעים על ראשית היווצרותה של חברה מורכבת", אומרת ד"ר לנגוט ומוסיפה כי "ייתכן שתושבי תל צף אף סחרו במוצרים שהפיקו מעצי הפרי: שמן זית, זיתי מאכל ודבלים. הללו מתאפיינים בחיי מדף ארוכים וללא ספק איפשרו מסחר ארוך טווח שהוביל לצבירת עושר חומרי, ויתכן שאף למיסוי. אלו צעדים ראשונים להפיכת תושבי תל צף לחברה בעלת היררכיה חברתית-כלכלית ומערכת אדמניסטטיבית תומכת".

 

"באתר תל צף אנחנו מוצאים את העדויות הראשונות בעולם לעצי פרי מתורבתים ולצידן חותמות, מן הקדומות אף הן, שמעידות על ראשית תהליכי מינהל. כלל הממצאים מצביעים על עושר התושבים ועל הצעדים הראשונים להפיכתם לחברה מורכבת ומרובדת, בעלת מעמד לא רק של חקלאים אלא אף של פקידים וסוחרים", מסכמת ד"ר לנגוט.

 

פרופ' יוסף גרפינקל וד"ר דפנה לנגוט

מחקר

16.06.2022
צדק היסטורי: MeToo עד תקופת הרנסאנס

מחקר חדש שופך אור על התופעה של שפחות יהודיות במכלאת העבדים בליבורנו, בתקווה לעשות צדק היסטורי עם הקורבנות

  • רוח

ההיסטוריונית פרופ' תמר הרציג, סגנית הדקאנית למחקר של הפקולטה למדעי הרוח, חשפה במחקרה לראשונה תעודות המעידות על אונס קבוצתי מאורגן של שפחות יהודיות בעיר ליבורנו שבאיטליה בראשית המאה ה-17. האונס אורגן על ידי ד"ר ברנרנטו בונרומאי, אחד ממפקדי מכלאת העבדים של ליבורנו באותה תקופה, אשר הצליח להביא להשתקת התלונות על המקרה ולהשכחתן של הקורבנות.

 

היחס של נציגי השלטון באיטליה כלפי יהודיות מצפון אפריקה

פקודה שנתן בונרומאי בקיץ 1610 הביאה לכליאתן של היהודיות באגף הגברים במכלאה, בניגוד לנוהל המקובל לשכן את הנשים באגף נפרד. כתוצאה מהפקודה, נאנסו היהודיות על ידי עבדים מוסלמים ועובדי כפייה נוצרים ששוכנו באגף הגברים.  באחד הדיווחים על האונס, מצוין כי אחת הקורבנות יצאה מדעתה בעקבות ההתעללות, ואף ניסתה להשליך את בנותיה מחלון המכלאה ולהתאבד בעצמה.

 

על אף שנציגי הקהילה היהודית בליבורנו מחו על ההתעללות המינית בשפחות היהודיות, העדויות על ההתרחשויות הושתקו עוד בתקופתו של ברנרדטו בונרומאי בעזרת שליט טוסקנה, אליו בונרומאי היה מקורב. שליט זה לא רק שהשאיר את בונרומאי בתפקידו, אלא אף הביע את הערכתו הרבה למאמציו של זה בהפקת רווחים נאים עבור אוצר המדינה במסגרת הסחר בעבדים ובשפחות. לביטוי הערכתו, השליט אף מימן בהמשך את הקמת מצבת הקבורה של בונרומאי בכנסיה המרכזית של ליבורנו.

 

הקהילה היהודית בליבורנו נחשבת בעולם המחקרי לאחת הקהילות העשירות והמשפיעות באיטליה של המאה השבע-עשרה, קהילה בעלת יחסים והשפעה בקרב השליטים המקומיים. לפי העדויות אותן חשפה פרופ' הרציג במחקרה, אמנם הקהילה בליבורנו הייתה קהילה עשירה ובעלת השפעה, אך זו קהילה שסבלה מסחיטות מצד השלטונות כמו בנדטו בונרומאי. פרופ' הרציג מצאה כי נציגי השלטון של המדינה הטוסקנית השתמשו באונס כמיצג אלימות ראוותני, כדי ללחוץ על הקהילה היהודית לשלם דמי פדיון מופקעים עבור יהודיות ויהודים שנשבו בצפון אפריקה והובאו למכלאת העבדים בליבורנו.

 

שינוי אופן ההנצחה של האחראי לפשע

 בונרומאי, מי שכיהן לפני כן כראש העיר הראשון של ליבורנו, נחשב עד היום לאחד מיקירי העיר. אחד מרחובות העיר נקרא על שמו, ודמותו אף מוצגת מדי שנה בתהלוכות במסגרת חגיגות ציון יום השנה לייסוד העיר ליבורנו. מאמרה של  פרופ' הרציג התפרסם בכתב העת היוקרתי American Historical Review. פרופ' הרציג מקווה שהפרסום במדיה האיטלקית יביא לשינוי באופן ההנצחה של מי שהתעשר מהסחר בעבדים ובשפחות והיה אחראי באופן ישיר להתעללות קשה בשפחות יהודיות..

 

הדגש במחקרים קודמים שנעשו על עבדות באיטליה היה על עבדות בקרב גברים, שכן עד כה היחס שממנו סבלו העבדים נחשב לקשה יותר מהיחס לשפחות, דגש נוסף במחקרים בתחום העבדות היה על השפעת היריבות בין הנצרות והאסלאם בתקופת הרנסנס על המניעים לשעבוד משני צדי המתרס. המחקר כמעט ולא התייחס עד כה למקומם של היהודים כקורבנות של סחר העבדים באיטליה. מחקרה של פרופ' הרציג חושף לראשונה את היחס של נציגי השלטון באיטליה כלפי יהודיות מצפון אפריקה, שנשבו על-ידי כוחות איטלקים והובאו לאיטליה כשפחות, יחס שהקרין על יחסי היהודים והנוצרים באיטליה באותם ימים.

                                                                                                            

לדברי פרופ' תמר הרציג, "העלאת הפן הנשי והיהודי בחקר סחר העבדים באיטליה היא חשובה מאוד בעיני, שכן עד כה הנושא כמעט ולא נחקר כלל. אני מקווה שהעלאת המודעות לנושא בעקבות מחקרי תביא לחשיבה מחדש על הנצחתן של דמויות כמו ברנרדטו בונרומאי, באופן שיתרום במשהו לעשיית צדק היסטורי עם הקורבנות."

 

פרופ' תמר הרציג

פרופ' תמר הרציג

 

מחקר

16.06.2022
מה יהיה גלגל ההצלה של שוניות האלמוגים במים העמוקים והרדודים?

מחקר חדש מעריך כי קטן הבסיס לתקווה ששוניות אלמוגים בעומק רב יסייעו לשרידותן של האלמוגים במים רדודים

  • רפואה ומדעי החיים

"רוב מיני האלמוגים בעולם מתרבים באמצעות אירועי רבייה רגעיים, המתרחשים פעם בשנה, על פי רוב בקיץ. באותו אירוע מסונכרן, משחררים אלמוגים רבים מאוד בסביבה בו זמנית, כמות עצומה של תאי זרע וביציות, שנפגשים במים, עוברים הפריה ויוצרים עוברים." מסביר  הדוקטורנט רונן ליברמן מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וייז. "במינים אחרים, מושבות זכריות של האלמוגים משחררות תאי זרע למים, ואלה נודדים אל תוך מושבות נקביות ומפרים שם את הביציות, כך שההפריה וההתפתחות העוברית מתרחשות בתוך המושבה. בשני המקרים מדובר באירוע, שאורך דקות ספורות בלבד, בד"כ בשעות הלילה, ולכן קשה מאוד לחוקרים 'לתפוס את הרגע' - בעיקר כשמדובר בעומק רב, שבו לא ניתן לחוקרים לשהות זמן רב. על כן, קיים היום בכל העולם תיעוד נרחב של רביית אלמוגים במים רדודים, אך מעט מאוד ידוע על רביית אלמוגים בעומק".

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת, מצא, כי אירועי רבייה של אלמוגים במפרץ אילת בעומק של כ-45 מ' מאופיינים בעצימות נמוכה בהרבה מאלה, המתרחשים במים רדודים יחסית,  עד ל-30 מ'. במחקר נמצא, שבעוד במים רדודים השתתפו כמחצית האלמוגים בכל אירוע, שיעור האלמוגים המתרבים ירד  לכ-20-10% בלבד במים עמוקים. לדברי החוקרים, המשמעות היא שאין בסיס מדעי מספק לתקווה הרווחת, ששוניות עמוקות ישמשו כגלגל הצלה לשוניות הרדודות, שלצערנו נפגעות באופן קשה. בפועל, המצב שונה לחלוטין, זאת מאחר ושוניות האלמוגים העמוקות זקוקות לתמיכת הרדודות בכדי לשרוד ולשגשג לאורך זמן. כמו כן, העלה המחקר, כי גורם מרכזי המתזמן את אירועי הרבייה של מין האלמוג הנחקר, הנו עלייה חדה של טמפרטורת המים במשך 48-24 שעות, המתרחשת בזמנים שונים במהלך חודשי הקיץ.

 

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט רונן ליברמן ובהנחייתו של פרופ' הודי בניהו מבית הספר לזואולוגיה. עוד השתתפו: ד"ר תום שלזינגר מהמכון הטכנולוגי של פלורידה, ארה"ב, ופרופ' יוסי לויה, גם הוא מביה"ס לזואולוגיה של אוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת החשוב Ecology. המחקר נתמך בחלקו על ידי מענק מטעם הקהילה האירופית במסגרת התוכנית הורייזון 2020.

 

גלי חום בעונת הרבייה

המחקר התבצע לאורך חמש שנים, וכלל בתוכו חמש עונות רבייה. הוא בחן את הרבייה של אלמוגים רכים, הנקראים גם 'שמונאים', החיים בעומקים שונים במפרץ אילת. ייחודו של המחקר בכך שבחן את רביית האלמוגים לאורך עמודת המים, כלומר בעומקים שונים. החוקרים התמקדו במין הקרוי 'מרבדן צהוב', המתאפיין בתהליך רבייה ייחודי, שמאפשר נגישות ומעקב באמצעים נוחים יחסית.

 

במחקר הנוכחי בחנו החוקרים את רביית האלמוגים בעומק השונית, על מנת לגשר על פערי הידע הקיימים היום בתחום. לצורך זה הם בחרו באלמוג הרך הקרוי מרבדן צהוב, שחי במפרץ אילת ממים רדודים ועד לעומק של כ-50 מ', ומתאפיין בתהליך רבייה ייחודי. בתהליך זה משחררות המושבות הזכריות תאי זרע באופן מתואם, ותאי הזרע מגיעים למושבות הנקביות ומפרים אותן. אולם בניגוד למינים אחרים, כאן התפתחות העוברים אינה מתרחשת בתוך המושבה. במקום זאת, הביציות המופרות משתחררות ונצמדות באמצעות ריר אל פני המושבה למשך 6 ימים, שבמהלכם מתפתח העובר לכדי פגית (לרווה). רונן ליברמן מוסיף: "מדובר באירוע ססגוני מאוד שנמשך מספר ימים, ולכן יכולנו לעקוב אחר מספר רב של מושבות בטווח עומקים גדול של כ-45-0 מ'".

 

החוקרים צללו לעומקים השונים, הציבו חיישני טמפרטורה, וביצעו תצפיות וסקרים, שבחנו מספר מאפיינים של אירועי הרבייה: תזמון הרבייה, סנכרון בין המושבות השונות, ועצימות הרבייה, כלומר מספר המושבות שהשתתפו בכל אירוע. חיישני הטמפרטורה, שהוצבו בארבעה עומקים שונים – 5, 15, 30, ו-45 מ',  מדדו את טמפרטורת המים מדי 15 דקות במשך כחמש שנים. הממצא של המחקר התבסס על נתונים אלה והראה, כי התזמון והסנכרון של אירועי הרבייה, לכל עומקה של עמודת המים, קשורים לעלייה ברורה ומשמעותית של כ- 1.5-1 מעלות בטמפרטורת המים בתוך 48-24 שעות, מעין 'גל חום' המאפיין את מימי מפרץ אילת בתחילת הקיץ. במים רדודים יחסית, של 5 ו- 15 מ', נצפו אירועי רבייה בהתאמה מושלמת לגלי החום הרדודים, ואילו בעומק רב יותר, חלה השהייה מסוימת בתזמון אירועי הרבייה. זאת מכיוון, שגלי החום במים העמוקים יותר התרחשו לרוב באיחור של מספר ימים עד שבועות לעומת התחממות המים הרדודים.

 

תרומת פגיות מהמים הרדודים

המדד לעצימות הרבייה היה מספר המושבות שהתרבו ושחררו עוברים בכל אירוע. רונן ליברמן מציין: "מצאנו, שמספר המושבות המשחררות עוברים קטן בצורה משמעותית בעומק של מעל 30 מ'. בעוד שבעומק רדוד משתתפות כמחצית מהמושבות בכל אירוע רבייה, הרי במים העמוקים יורד שיעור המשתתפות לכ-20-10% בלבד." בעקבות הממצאים סבורים החוקרים, שאוכלוסיות מים עמוקים של אלמוגים, אשר מצויות לאורך כל טווח העומקים הזה, אינן מסוגלות לשגשג בכוחות עצמן ותלויות במידת מה באוכלוסיות מהסביבה הרדודה יותר. מכיוון שהאלמוגים בשוניות העמוקות מתרבים בעצימות כה נמוכה, נראה כי שוניות העומק נזקקות לתרומת לרוות (פגיות) המגיעות אליהן מאלמוגים המצויים במים רדודים יותר. להערכת החוקרים, ייתכן שהסיבה ל'חולשה' זו של אלמוגי העומק היא עוצמת אור השמש הנמוכה הרבה יותר בבית גידולם. משאב אור השמש נחוץ לתהליך החיוני של פוטוסינתזה, שמבצעות אצות שיתופיות, המצויות ברקמת האלמוג ומספקות לו מקורות אנרגיה, קרי מזון.

 

החוקרים מסכמים: "היום, כאשר שוניות אלמוגים רבות ברחבי העולם נפגעות בצורה קשה מאוד כתוצאה מהשפעות האדם, רבים תולים תקווה בשוניות עמוקות יותר, שאולי יהוו 'גלגל הצלה', ויתמכו באחיותיהן שבמים הרדודים, החשופות יותר למפגעים סביבתיים. המחקר שלנו מצביע על כך, שתקווה זו היא נטולת בסיס מדעי מוצק. בפועל, דווקא השוניות העמוקות הן אלו שזקוקות לרדודות בכדי לשרוד, ועל כן הן ראויות להגנה ולשימור לא פחות, ואולי אף יותר, מאשר שוניות רדודות".

מחקר

13.06.2022
בדרך לטיפול חד פעמי למחלת האיידס? טכנולוגיה חדישה מציעה טיפול לנגיף ה-HIV

במסגרת המחקר החוקרים הצליחו לראשונה בעולם, להנדס תאי דם לבנים מסוג B בתוך גוף החולה, כך שיפרישו נוגדנים לאיידס

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מציע טיפול חדש וייחודי למחלת האיידס, אשר יתכן ויפותח לכדי חיסון או טיפול חד פעמי לחולים בנגיף ה-HIV. במסגרת המחקר, נבחנה הנדסה של תאי דם לבנים מסוג B בתוך גוף החולה, כך שיפרישו נוגדנים לאיידס בתגובה לנגיף. את המחקר הובילו ד"ר עדי ברזל והדוקטורנט אלסיו נחמד, שניהם מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה בפקולטה למדעי החיים וממכון דותן לתרפיות מתקדמות, בשיתוף בית החולים ע"ש סוראסקי (איכילוב). המחקר נערך בשיתוף עם חוקרים נוספים מישראל ומארה"ב, ופורסם בכתב העת היוקרתי Nature Biotechnology.

 

בשני העשורים האחרונים חייהם של חולי איידס רבים שופרו בעקבות מתן טיפולים ההופכים את המחלה מקטלנית לכרונית. עם זאת, עוד דרך ארוכה לפנינו עד שיימצא טיפול שיביא למזור קבוע עבור החולים. דרך אפשרית לעשות זאת, על ידי זריקה חד פעמית, פותחה לראשונה במעבדתו של ד"ר ברזל. הטכניקה שפותחה במעבדתו עושה שימוש בתאי דם לבנים מסוג B, אשר יהונדסו גנטית בתוך גוף החולה ויאפשרו הפרשה של נוגדנים שיפעלו כנגד נגיף ה-HIV  הגורם למחלה, וינטרלו אותו.

 

הנדסת תאי B בתוך הגוף

תאי B הם סוג של תאי דם לבנים האחראים ליצירת נוגדנים, בין השאר כנגד נגיפים וחיידקים. תאי ה-B נוצרים במוח העצם, ועם הבשלתם הם נעים אל הדם ולמערכת הלימפה ומשם לחלקי הגוף השונים. ד"ר ברזל מסביר: "עד היום מדענים מעטים, ואנחנו ביניהם, הצליחו להנדס תאי B מחוץ לגוף, ובמחקר זה אנו הראשונים שעושים זאת בתוך הגוף וגורמים לתאים הללו לייצר נוגדנים רצויים. ההנדסה הגנטית מתבצעת בעזרת נשאים ויראליים, שמוצאם מווירוסים אשר הונדסו כך שלא יסבו נזק, אלא רק ישמשו להבאת הגן המקודד לנוגדן אל תוך תאי ה-B בגוף. בנוסף, במקרה זה, הצלחנו להכניס את הנוגדנים בצורה מדויקת אל תוך אתר רצוי בגנום תאי ה-B. כל חיות המודל שקיבלו את הטיפול הגיבו והיו להן כמויות גבוהות של הנוגדן הרצוי בדם. הפקנו את הנוגדן מהדם ווידאנו שהוא אכן יעיל בנטרול נגיף ה-HIV בצלחת המעבדה."

 

"אם הנגיף משתנה, גם תאי ה-B ישתנו בהתאם על מנת להילחם בו, כך שיצרנו את התרופה הראשונה אי פעם אשר יכולה לעבור אבולוציה בגוף ולנצח נגיפים ב'מירוץ החימוש'."

 

העריכה הגנטית, מסביר ד"ר ברזל, נעשתה באמצעות קריספר. זהו אזור ברצף הדנ"א של חיידקים, המשמש כחלק ממערכת החיסון וההתגוננות שלהם מפני וירוסים. החיידקים עושים שימוש במערכות קריספר כמעין "מנוע חיפוש" מולקולרי לאיתור רצפים ויראליים ולחיתוך שלהם לשם השבתתם. שתי ביוכימאיות שפענחו את מנגנון ההתגוננות המתוחכם של הווירוסים באמצעות קריספר, עמנואל שרפנטייה וג'ניפר דאודנה, הצליחו לנתב אותו מחדש על מנת לבצע עריכה גנטית בדנ"א אנושי, לרבות השבתת גנים בלתי-רצויים או תיקון והחלפה של גנים רצויים. דאודנה ושרפנטייה זכו להוקרה עולמית כאשר הוכתרו ככלות פרס נובל לכימיה לשנת 2020.

 

הדוקטורנט אלסיו נחמד מרחיב לגבי השימוש בקריספר: "אנחנו משלבים את היכולת של קריספר להכווין כניסה לאתרים רצויים יחד עם היכולות של נשאים ויראליים להביא גנים רצויים לתאים רצויים, וכך אנחנו מצליחים להנדס את תאי ה-B בתוך גופו של החולה. אנחנו משתמשים בשני נשאים ויראליים ממשפחת AAV, הנשא האחד מקודד את לנוגדן הרצוי, והנשא השני מקודד את מערכת הקריספר. כאשר הקריספר חותך באתר הרצוי בגנום של תאי ה-B הוא מכוון אגב כך את הכנסת הגן המקודד לנוגדן כנגד נגיף ה-HIV הגורם למחלת האיידס."

 

פוטנציאל לתרופות למחלות זיהומיות נוספות ולסוגי סרטן שונים

כיום, מסבירים החוקרים, אין שום טיפול גנטי לאיידס, כך שההזדמנויות במחקר רבות. ד"ר ברזל מסכם ואומר: "פיתחנו טיפול חדשני אשר עשוי לנצח את הנגיף בעקבות זריקה חד פעמית, וכך להביא להקלה אדירה במצבם של חולים. כאשר תאי ה-B המהונדסים פוגשים את הנגיף, הם מגורים ומעודדים על ידו להתחלק כך שאנו מנצלים את גורם המחלה עצמו כדי להילחם בו. יתר על כן, אם הנגיף משתנה, גם תאי ה-B ישתנו בהתאם על מנת להילחם בו, כך שיצרנו את התרופה הראשונה אי פעם אשר יכולה לעבור אבולוציה בגוף ולנצח נגיפים ב'מירוץ החימוש'. בהתבסס על המחקר אנו צופים כי בשנים הקרובות יהיה ניתן לייצר באופן הזה תרופה לאיידס, למחלות זיהומיות נוספות ולסוגים מסוימים של סרטן הנגרמים כתוצאה מווירוס, דוגמת סרטן צוואר הרחם, סרטני ראש וצוואר ועוד".

 

מחקר

07.06.2022
החללית Gaia זיהתה לראשונה שני כוכבי לכת חדשים

שני כוכבי הלכת הענקיים דומים בגודלם לכוכב הלכת צדק שבמערכת השמש שלנו, ומשלימים הקפה סביב השמש שלהם בפחות מארבעה ימים

  • מדעים מדויקים

תגלית חדשה בהובלת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב: החללית Gaia של סוכנות החלל האירופית ESA זיהתה לאחרונה שני כוכבי לכת חדשים במערכות שמש רחוקות. זוהי הפעם הראשונה ש- Gaia מצליחה לאתר כוכבי לכת חדשים ולכן קיבלו כוכבי הלכת את השמות Gaia-1b ו-Gaia-2b.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' שי צוקר, ראש ביה"ס לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, והדוקטורנט אביעד פנחי מביה"ס לפיזיקה ואסטרונומיה. המחקר שנערך בשיתוף סוכנות החלל האירופית וקבוצת המחקר של טלסקופ החלל Gaia פורסם בכתב העת המדעי Astronomy & Astrophysics.

 

בין השמשות

במערכת השמש שלנו יש שמונה כוכבי לכת – כדורים ענקיים שמקיפים את השמש בתנועה מחזורית. פחות מוכרים הם מאות מיליארדי כוכבי לכת נוספים בגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב, שמכילה כמויות בלתי נתפשות של מערכות שמש. כוכבי לכת במערכות שמש רחוקות התגלו לראשונה ב-1995 ומאז הם מושא מחקר תמידי של אסטרונומים, בתקווה ללמוד בעזרתם עוד על מערכת השמש שלנו.

 

אביעד פנחי מפרט: "כוכבי הלכת התגלו בזכות העובדה שהם מסתירים חלקית את השמשות שלהם בכל פעם שהם משלימים הקפה, וגורמים לירידה מחזורית בעוצמת האור שמגיע אלינו מאותה שמש רחוקה. כדי לוודא שאכן מדובר בכוכבי לכת,  ביצענו מדידות מעקב בטלסקופ אמריקאי בשם The Large Binocular Telescope הממוקם באריזונה. טלסקופ זה מצויד בשתי מראות ענק שהקוטר של כל אחת מהן הוא 8.4 מטרים, והופכות אותו לאחד מהטלסקופים הגדולים בעולם כיום. באמצעות טלסקופ זה ניתן לעקוב אחר תנודות קטנות של הכוכב הנגרמות עקב הימצאות כוכב לכת סביבו."

 

הגלקסיה בתלת מימד

Gaia היא חללית של סוכנות החלל האירופית ESA, שמטרתה העיקרית היא מיפוי תלת-ממדי של מבנה הגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב, בדיוק חסר תקדים. לצורך משימה זו, Gaia סורקת את השמיים תוך כדי שהיא מסתובבת סביב צירה, ועוקבת אחר מיקומם של כ-2 מיליארד שמשות בגלקסיה שלנו, עם דיוק שמגיע למיליוניות המעלה. לשם המחשה, דיוק כזה שקול ליכולת לזהות מכדור הארץ מטבע של 10 ₪ שנמצא על הירח. במהלך המעקב אחר מיקומי השמשות, Gaia גם מודדת את בהירותן – תכונה חשובה מאין כמותה באסטרונומיה תצפיתית, שכן ניתן ללמוד ממנה רבות על המאפיינים הפיזיים של גופים שמיימים. השינויים שתועדו בבהירות של שתי שמשות רחוקות הם אלה שהובילו לגילוי.

 

לפרופ' צוקר ניסיון רב בגילוי כוכבי לכת עוד מהימים שבהם היה תלמידו של האסטרונום הוותיק פרופ' צבי מזא"ה. הוא מספר: "המדידות שביצענו ע"י הטלסקופ בארה"ב איששו שמדובר בשני כוכבי לכת ענקיים, הדומים בגודלם לכוכב הלכת צדק שבמערכת השמש שלנו, ונמצאים כל כך קרוב לשמשות שלהם כך שהם משלימים הקפה בפחות מארבעה ימים, כלומר כל שנה על כדור הארץ שקולה ל-90 שנים של אותו כוכב לכת. הגילוי התאפשר בעקבות חיפושים דקדקניים ותוך שימוש בשיטות של בינה מלאכותית, וכך נמצאו שני כוכבי הלכת החדשים. בקרוב נפרסם עוד כ-40 מועמדים נוספים. הנתונים ממשיכים להצטבר, וסביר מאוד ש-Gaia תגלה עוד פלנטות רבות בשיטה זו בהמשך."

 

מהפכה בעולם האסטרונומיה

תגלית זו מהווה אבן דרך נוספת בתרומה המדעית של משימת החלל Gaia, שכבר רושמת לזכותה מהפכה של ממש בעולם האסטרונומיה. היכולת של Gaia לגלות כוכבי לכת בשיטת ההסתרה החלקית, שמצריכה בדרך כלל ניטור רציף למשך זמן רב, הייתה עד כה מוטלת בספק. צוות החוקרים, עליו הוטלה משימה זו, פיתח אלגוריתם המותאם במיוחד לתכונותיה של Gaia ובמשך שנים חיפשו אחר אותות אלה במאגרי המידע המצטבר מהחללית.

 

ומה לגבי האפשרות לקיים חיים על פני אותם כוכבי לכת רחוקים וחדשים? אביעד פנחי מסכם: "כאמור, כוכבי הלכת החדשים קרובים מאוד לשמשות שלהם ולכן הטמפרטורה בהם גבוהה ביותר, סביב אלף מעלות צלזיוס, כך שהסיכוי שחיים התפתחו שם הוא אפסי. כוכב לכת מסוג זה נקרא בקהילה האסטרונומית 'צדק חם' (Hot Jupiter) – 'צדק' בזכות גודלו, ו'חם' בזכות קרבתו לשמש שלו. אמנם בכוכבי הלכת שמצאנו אין ממש סיכוי לחיים, אבל אני משוכנע שישנם אינספור אחרים שיש בהם חיים, וסביר להניח שכבר בשנים הקרובות נגלה סימנים למולקולות אורגניות באטמוספירות של כוכבי לכת רחוקים. כנראה שלא נזכה לבקר באותם עולמות רחוקים בזמן הקרוב, אבל אנחנו רק בתחילת הדרך, ומרגש מאוד להיות חלק מהחיפוש."

מחקר

02.06.2022
שורדים בזחילה

כחמישית ממיני הזוחלים בעולם נמצאים בסכנת הכחדה

  • מוזיאון הטבע
  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים

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

24.05.2022
נחשף מנגנון המשותף למוטציות בגנים שונים שגורמות בין היתר לאוטיזם ולסכיזופרניה

תרופה ניסיונית שפותחה במעבדה עשויה להתאים לטיפול במגוון תסמונות נדירות הפוגעות בתפקוד המוח

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ' אילנה גוזס מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית של האדם וביוכימיה בבית הספר לרפואה ומבית הספר סגול למדעי המוח, חשפו מנגנון המשותף למוטציות בגנים ADNP ו-SHANK3שגורמות בין היתר לאוטיזם ולסכיזופרניה... בנוסף מצאו החוקרים שתרופה ניסיונית שפותחה בעבר במעבדתה של פרופ' גוזס יעילה במודל חיות עם מוטציות בגנים אלו ו עשויה להתאים לטיפול במגוון תסמונות נדירות הפוגעות בתפקוד המוח.

 

לדברי החוקרים, הממצאים המעודדים עשויים להוביל לטיפול יעיל במגוון תסמונות נדירות הפוגעות בתפקוד המוח, וגורמות בין היתר לאוטיזם, לסכיזופרניה, ולמחלות נוירו-דגנרטיביות כמו מחלת האלצהיימר. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Molecular Psychiatry.

 

במחקר השתתפו: ד"ר ינינה איבשקו-פחימה, מראם גנאים, ענבר בן-חורין-חזק, אלכסנדרה לובינצבה, נעמי בלייצ'ה, ענבר פישר, גלעד לוי, ד"ר שלמה סרגוביץ', ד"ר גדעון כרמון, וד"ר אליעזר גלעדי מבית הספר לרפואה ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב, ד"ר בועז ברק מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה  ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב, וד"ר שולה שצמן מהמחלקה למתמטיקה ומדעי המחשב באוניברסיטה הפתוחה.

 

פרופ' גוזס: "אוטיזם נגרם במקרים מסוימים על ידי מוטציות בגנים שונים. נכון להיום מוכרות יותר מ-100 תסמונות גנטיות הקשורות לאוטיזם, מהן כ-10 שנחשבות לנפוצות יחסית. במעבדה שלנו אנחנו חוקרים בעיקר את אחת מהן, תסמונת ADNP - שנגרמת על ידי מוטציה בגן ADNP, המשבשת את תפקודו של החלבון  ADNPופוגעת במבנה השלד של תאי העצב במוח. במחקר הנוכחי זיהינו מנגנון פגיעה במבנה השלד התאי אשר משותף למוטציה זו, ולמוטציה בגן ידוע נוסף שקשור לאוטיזם ולסכיזופרניה, בשם SHANK3. ההערכה היא כי שני הגנים אחראים לאלפי מקרים של אוטיזם ברחבי העולם."

 

בשלב הראשון של המחקר נטלו החוקרים תאים מחולים עם תסמונת ADNP. הם מצאו שכאשר החלבון ADNP פגום, נוצרים תאי עצב עם פגיעה במבנה השלד, שמשבשת את תפקודו של המוח. עם זאת, הם גילו שקיימים סוגים שונים של מוטציות ב-ADNP, ובחלקם הפגיעה פחותה.

 

פרופ' גוזס מסבירה: "מצאנו שמוטציות מסוימות מוסיפות לחלבון ADNP מקטע אשר מגן עליו ומפחית את הנזק דרך קישור לאתר בקרה של מערכת השלד התאי. בין היתר ידוע שאתר בקרה זה קיים גם ב-SHANK3 - חלבון חשוב שנחקר רבות, ומוטציות שלו קשורות לאוטיזם ולסכיזופרניה. הסקנו כי היכולת להיקשר ל-SHANK3 ולחלבונים דומים מספקת הגנה מסוימת מפני נזקי המוטציה."

 

בשלב הבא מצאו החוקרים אתרים נוספים על פני החלבון ADNP שיכולים להיקשר לחלבון SHANK3 ולחלבונים דומים. אחד האתרים הללו אותר במקטע NAP, המשמש כתרופה ניסיונית (בשם Davunetide) שפותחה אף היא במעבדתה של פרופ' גוזס.

 

יתר על כן, החוקרים הראו כי טיפול לאורך זמן באמצעות התרופה הניסיונית הביא לשיפור חיובי בהתנהגותם של חיות המודל עם אוטיזם שנגרם ע"י מוטציה ב- SHANK3.  

 

פרופ' גוזס: "במחקרים קודמים הראינו שהתרופה מועילה במקרה של תסמונת ADNP. בעקבות המחקר החדש, אנחנו מאמינים שהתרופה עשויה להועיל במקרה של תסמונת Phelan McDermid שבה 3SHANK עובר מוטציה וגם בתסמונות נוספות הגורמות לאוטיזם במנגנון המשותף."

 

התרופה הניסיוניתDavunetide  קיבלה מעמד של תרופת יתום מה-FDA לטיפול עתידי בתסמונת ההתפתחותית הנדירה ADNP. התרופה מוגנת במגוון פטנטים בחברת רמות שליד אוניברסיטת תל אביב. בשיתוף עם פרופסור גוזס כחוקרת הראשית ויזמים עסקיים הוקמה חברת עתיד - ATED - תרפיוטיקס לפיתוח דבונטיד לתסמונות אוטיסטיות נדירות מחד ולמחלות מוח נפוצות אחרות מאידך.

 

מחקר

10.05.2022
רוצות להאריך חיים? אל תנחרו

נשים בנות 50 שנוחרות מצויות בסיכון מוגבר ללקות בדום נשימה בשינה

  • רפואה ומדעי החיים

עברת את גיל 50? לא כדאי לך לנחור. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא שנשים בגילאי 55 ומעלה שנוחרות בשינה נמצאות בסיכון מוגבר לדום נשימה בשינה, שעשוי לגרום למוות. החוקרות מתריעות ואומרות שברוב המקרים, כיוון שהתופעה מתרחשת במהלך השינה, הנשים שסובלות מהפרעות נשימה בשינה אינן מודעות לכך שהן סובלות מהבעיה ושהן נמצאות בסיכון מוגבר לדום נשימה בשינה.

 

מה קורה לנו כשאנו ישנות?

המחקר נערך בהובלת ד"ר אלונה אמודי פרלמן, פרופ' אילנה אלי, דר' ג'וואן סולימן וד"ר פסיה פרידמן-רובין מהמחלקה לשיקום הפה בבית הספר לרפואת שיניים ע"ש מוריס ודניאל גולדשלגר בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Journal of Clinical Medicine.

 

במסגרת המחקר, שכלל מאות נשים, החוקרות בחנו שתי קבוצות של נשים ישראליות: נשים צעירות יחסית בנות 40-20 (כלומר לפני גיל המעבר), ונשים בנות 55 ומעלה, לאחר הפסקת המחזור החודשי. הן מצאו שכ-15% מהנשים המבוגרות מצויות בסיכון משמעותי לדום נשימה בשינה לעומת רק כ-3.5% מהצעירות. בנוסף, הן מצאו כי 11% מהנשים שנוחרות (אחת מכל 10 נשים), נמצאות בסיכון מוגבר לדום נשימה בשינה, לעומת רק 1% בקרב הנשים שאינן נוחרות.

 

פרופ' אלי מסבירה כי הפרעות נשימה בשינה נעות על ספקטרום רחב - החל בנחירות קלות וכלה בהפרעה החמורה והמסוכנת ביותר – דום נשימה בשינה, שגורם לירידה בריכוז החמצן בדם ועלול להיות מסכן חיים. בנוסף, אם התופעה אינה מאובחנת ומטופלת בזמן, היא עלולה לתרום להתפתחות של מגוון מחלות מערכתיות כמו יתר לחץ דם, מחלות לב ושבץ מוחי.

 

לדבריה, הקושי באבחון הוא בעיקר היעדר מודעות ותת-דיווח: אנשים שסובלים מהבעיה אינם מודעים לה מכיוון שהיא מתרחשת במהלך השינה. הם עשויים לספר לרופאיהם על עייפות, כאבי ראש, או בעיות שינה, וחשוב שהרופא המטפל יעשה את הקישור, ישאל את השאלות הנכונות, ואף יפנה לאבחון נוסף במקרה של חשד לדום נשימה בשינה.

 

"היעדרו של אבחון מוקדם בולט במיוחד אצל אחת האוכלוסיות המועדות: נשים מעל גיל 50, שסובלות מעלייה בשכיחות הפרעות נשימה בשינה בעקבות שינויים הורמונליים המתרחשים בגיל המעבר. אנחנו ביקשנו לבחון ולאפיין את התופעה בקבוצה זו במטרה להדליק נורה אדומה בעת הצורך", מסבירה פרופ' אלי.

 

נוחרות ומסתכנות

במסגרת המחקר המשתתפות מילאו שאלונים ייעודיים, שכללו מגוון שאלות כמו: מה את מרגישה כשאת קמה בבוקר: עייפות, כאב ראש, מתח/נוקשות בשרירי הפנים, הצוואר והלסת? האם את חורקת שיניים בלילה? האם את מתעוררת במהלך הלילה? האם את חשה עייפות או ישנוניות במהלך היום? ושאלת השאלות, שנשים רבות מתביישות לענות עליה: האם את נוחרת? הנתונים שוקללו עם מדדים פיזיים - BMI והיקף הצוואר, שידוע כי הוא מתעבה בגיל המבוגר, וכן  נתונים דמוגרפיים כמו עבודה, מספר ילדים, מצב משפחתי ועוד. הממצאים מאפשרים להגדיר שלוש קטגוריות של סיכון לדום נשימה בשינה: נשים המצויות בסיכון גבוה, בינוני ונמוך.

   

"מצאנו פער משמעותי בין שתי הקבוצות – הצעירות מול המבוגרות יחסית. בין הצעירות 1.8% היו בסיכון גבוה ו-1.8% בסיכון בינוני ללקות בדום נשימה בשינה, ואילו בגיל המבוגר השיעור מזנק ל-5.2% בסיכון גבוה ו-9.5% בסיכון בינוני. במילים אחרות, כ-15% מהנשים המבוגרות נכללו בקטגוריות של סיכון משמעותי", אומרת פרופ' אלי.

 

בנוסף, החוקרות מצאו מתאם גבוה בין סיכון לדום נשימה בשינה לבין הנטייה לנחור, שאף היא אפיינה יותר את הנשים מעל גיל 50. על פי ממצאים כ-11% מהנשים שנוחרות (אחת מכל 10 נשים), עשויות להימצא בסיכון מוגבר לדום נשימה בשינה. כמו כן, החוקרות מציינות שגם חריקת שיניים בלילה, BMI גבוה, והיקף צוואר גדול יחסית מהווים סימני אזהרה נוספים. לעומת זאת, להפתעתן, לא נמצאו פערים משמעותיים בין שתי קבוצות הנשים בכל הנוגע לעייפות והירדמות במהלך היום – תופעה מובהקת בקרב גברים הסובלים מדום נשימה בשינה.

 

בעקבות הממצאים פונות החוקרות אל הרופאים, ובעיקר אל אלה המתמקדים באזור הפנים והלסת – רופאי השיניים: "שימו לב לתופעות שעלולות להעיד על סיכון לדום נשימה בשינה. הציגו בפני המטופלות המבוגרות שלכם את השאלות הרלוונטיות, שאיש אינו שואל, כמו: האם את נוחרת? האם את סובלת מכאבי ראש/צוואר כשאת  מתעוררת? בקשו מהן למלא שאלון ייעודי לאיתור סיכון לדום נשימה בשינה. שימו לב למצב השיניים – האם הוא עשוי להעיד על חריקת שיניים בלילה? שימו לב לעובי הצוואר, שנוטה להתרחב בגיל המבוגר. ובשורה התחתונה, אם זיהיתם מטופלת שנמצאת בסיכון גבוה, הפנו אותה למומחים לאבחון שינה. כך נוכל לאבחן בזמן נשים שנמצאות 'מתחת לרדאר' בשל היעדר מודעות ותת-דיווח, ולהעניק להן טיפול הולם ומציל חיים".

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
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>