לחץ דם גבוה הוא אחד מהבעיות הבריאותיות השכיחות ביותר, במיוחד בגיל המבוגר. המחלה הכרונית, המכונה גם “הרוצח השקט” (מכיוון שהאדם הסובל ממנה מתקשה לאתר אותה בשל היעדר תסמינים) גורמת במהלך הזמן לפגיעות בכלי דם של רקמות רגישות כגון הלב, העיניים, ורקמת העצבים במוח. מהסיבה הזו לחץ דם גבוה הוא אחד מגורמי הסיכון להתקף לב, לאי-ספיקת לב, למפרצות ולמחלת כליות כרונית.

מאידך, יש חיות שלחץ דם גבוה הוא דבר הכרחי להישרדותם, כמו למשל הג’ירפה. על מנת להזרים את הדם במעלה צווארה הארוך, הג’ירפה חייבת להיות בעלת לחץ דם גבוה (פי 2 וחצי מהמקובל אצל בני האדם). מחקר בינלאומי משותף של חוקרים מסין, נורבגיה ודנמרק השווה את הגנום של הג’ירפה עם גנים של 50 יונקים אחרים וגילה מספר מוטציות בגנום הג’ירפה, אשר מצד אחד מאפשרות את לחץ הדם הגבוה שלה ומצד שני מונעים את הפגיעות שלו לטווח ארוך. אחד הגנים הוא למשל גן בשם FGFRL1 (גן זה נמצא גם אצל בני האדם והוא ממלא תפקיד חשוב בוויסות לחץ דם אצל בני האדם). המחקר איתר בנוסף שינויים בגנים שקשורים להתפתחות העין והראייה של הג’ירפה, אשר תורמים לה את יכולת הראייה הטובה ביותר אצל כל היונקים מפריסי הפרסה, וגם מוטציות בגנים המסדירים את דפוסי השינה, מה שיכול להסביר מדוע ג’ירפות בטבע ישנות רק 40 דקות ביום וכ -3 עד 5 דקות בכל פעם.

מחקרים אלו חשובים, מאחר שכך המדענים לומדים על המנגנונים הגנטיים אצל בעלי החיים ואז יכולים לאתר תרופות והתערבויות רפואיות שיכולות לעזור לבני האדם להתמודד עם מחלות שונות.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר science.org

 

בני אדם, כמו אורגניזמים רבים אחרים, חיים בקבוצות. ישנן חברות אשר מאופיינות ביתר אחידות ובמניעת יצירתיות מצד פרטיהם (חברות טוטליטריות בעיקר), אך ישנן חברות אחרות המאופיינות בעידוד ליצירתיות. מסתבר במחקרים שלעיתים אנשים ההולכים נגד נורמות הקבוצה יכולים להוביל לדרכים חדשות היעילות להישרדות ולהצלחה בגלל יצירת רבגוניות סגנונות הלמידה – מחקר חדש מגלה כך גם לגבי דבורים.

דבורת הדבש נראית כסוג של פועלת בכוורת, אך מתברר שישנן דבורים אשר נולדות ממוקדות ויש דבורים אחרות הנולדות עם אופי אינבדואלי קבוע מלידה. האופי הזה מתאפיין בהם עוד כשהם זחלים. הדבורים הממוקדות ממוקדות במזון הקיים ומתעלמות מכל מידע חדש ואילו הדבורים האינדיבידואליות הן סקרניות ואז הן פתוחות ללמוד על מקורות מזון חדשים לכוורת וכך מגדילות את הישרדות המושבה שלהם. במהלך המחקר הצליחו החוקרים ליצור אוכלוסיות של דבורי דבש ממוקדות וסקרניות ועקבו אחריהם בעזרת סימוני נקודות צבע על החזה שלהם. הם הצליחו להוכיח שהדבורים התנהגו באותה התנהגות שהתנהגו הוריהם, מה שתמך שאכן מדובר בהשפעה גנטית.

מעבר לתרומה הגדולה של מחקר זה לתחום הכוורנות, אפשר להעלות את ההשערה שאולי בעצם גם אצלנו קיים חיווט גנטי מסוים לכיוון אנשים סקרניים יותר מול אנשים ממוקדים יותר במטרה לאפשר הישרדות אבולוציונית טובה יותר.

 

קישור לכתבה על המאמר באתר The conversation

קצת על דבורת הדבש

 

 

 

 

 

 

בשנים האחרונות מורגשת ההתחממות הגלובלית ומתרחשים תהליכים אחרים כמו למשל הידלדלות שכבת האוזון באטמוספרה- דבר המעלה את החשיפה לקרינה. במהלך השנים תהליכים אלו ואחרים ילכו ויחמירו, ורק האורגניזמים הקשוחים ביותר ישרדו. אחד מבעלי-החיים הקשוחים ביותר בטבע, אשר מכיל בתוך ה-DNA שלו חלבון מיוחד המגן עליו בפני קרינה מייננת, הוא בעל-חיים בשם דובון המים (tardigrade).

דובון המים הינו יצור קטן- גודלו בין עשירית המילימטר למילימטר וחצי- אך הוא מצליח לשרוד בסביבות מאוד קיצוניות- כדוגמת קור מקפיא שקרוב לאפס המוחלט (מינוס 273 מעלות), לחץ אטמוספרי גדול מאוד, חום גבוה של כ-150 מעלות, וגם בתנאי קרינה קיצוניים. דובון המים מסוגל לשרוד 10 שנים ללא מים (ויותר זמן מכך ללא מזון) והוא עמיד אפילו בפני הריק בחלל (דובוני המים הם בעל החיים היחיד הידוע למדע שיכול לשרוד מסע בחלל ללא הגנה – החללית הישראלית “בראשית” שהתרסקה בשנה שעברה, הכילה בתוך מתקן מיוחד אלפי דובוני מים, אשר די בטוח שחלקם הגדול שרד את ההתרסקות ועדיין חי בינתיים אי שם על הירח).

החלבון שנמצא אצל דובוני המים נקרא Dsup. הוא עוזר לדובוני המים לעמוד בקרינה חזקה פי אלף מעוצמת הקרינה שמזיקה לאורגניזמים אחרים, זאת בזכות היכולת שלו להגן על ה-DNA מפני נזקי הקרינה וכך לתחזק אותו בצורה טובה (בנוסף לחלבון הזה, בגנום דובוני הים חלבונים אחרים ייחודים שמגינים על ה-DNA שלו ומתקנים אותו). את אותו החלבון לקחו מדענים יפניים וביטאו בתאי כליות של עוברים. הם הופתעו לגלות שהתאים, בהם בוטא חלבון ה-Dsup, התאפיינו ביכולת הישרדותית גדולה הרבה יותר מאשר אצל תאים שה-Dsup לא בוטא בהם. הסיבה לכך היא שחלבון זה עוטף את ה-DNA בשכבת הגנה וכך מגן עליו מפני פגיעות חיצוניות כדוגמת קרינה (במאמר המצורף אפשר להבין את דרך עבודתו של חלבון ה-Dsup).

יכולתו של דובון המים לשרוד בתנאים קשים יכולה להביא פתרונות רבים לעולם הרפואה והתעשייה- כמו למשל הגנה מפני קרינה לאנשים שעובדים בסביבות קרינה, הגנה על אזורי גוף קרובים לגידולים בעת הקרנות, תרופה לאנשים שנפגעו מקרינה וגם יישומים הקשורים להגנה מפני קרינה בחלל.

 

המאמר על דובוני המים- אתר elifesciences

קישור לכתבה באנגלית על דובוני המים- אתר sciencedaily

סרטון על דובוני המים- פייסבוק (Hashem Al-Ghaili)

על דובוני המים- מתוך ויקיפדיה

קרינה אינפרה-אדום (תת-אדומה) הינה קרינה אלקטרומגנטית פולטת חום שאורך הגל שלה ארוך משל האור הנראה, אך קצר משל קרינת מיקרוגל (התדר שלה נמצא מתחת לקרינת האור האדום, ולכן היא נקראת קרינת אינפרה אדום). כל עצם על פני כדור הארץ, ובפרט גוף האדם ובעלי חיים, פולטים קרינת חום בתחום זה. ישנם מעט מאוד בעלי חיים שמסוגלים לחוש קרינה אינפרה אדום, כדוגמת מספר חיפושיות (כמו Melanophila acuminate), מספר נחשים (כמו Crotalinae, Boidae) ועטלפי הערפד (אשר משתמש ביכולת זו לאתר אזורים עשירים בדם לשם נשיכה מוצלחת יותר) מחקר שנעשה ממש לאחרונה בהונגריה גילה כי גם חברו הטוב של האדם, הכלב, מסוגל לחוש קרינה תרמית מרחוק בעזרת אפם.

במחקר נבדקו שלושה כלבים ונמצא שהם מסוגלים לזהות חפצים חמים גם מבלי לראות, לשמוע או להריח אותם. כמו כן בוצעו סריקות fMRI מוחיות (MRI תפקודי) על 13 כלבים והתגלה שקיימים אצלם שינויים בפעילות המוחית בנוכחות עצמים חמים, ובמיוחד באותם האזורים אשר מופעלים כאשר נקלט מידע עצבי מהאף.

זו הפעם הראשונה שמתגלה יכולת חישת חום אצל מין טורף. הכלבים יכולים לחוש בקרינה תרמית כזו ולהשתמש במידע החושי לצורך התנהגות מכוונת, אך לא ברור עדיין המנגנון שבאמצעותו חש הכלב בקרינה התרמית. כמו כן הקרינה זוהתה בעוצמות מסוימות ובמרחקים מסוימים ויש בהחלט מקום לבצע מחקר מקיף יותר בעניין ואף לאתר בעלי חיים אחרים אשר אולי מסוגלים לבצע זאת.

 

קישור למאמר המקורי- אתר Nature

קצת על קרינת אינפרה-אדום

כיצד עובד ה-fMRI?- אתר “MRI המדריך המלא”

 

 

צמחים נראים לנו כאורגניזמים די פסיביים. הם אינם נעים בכוחות עצמם ונראים כלא מתקשרים עם הסביבה. מספר מחקרים אחרונים מגלים שלא בדיוק כך הדבר, כמו למשל מחקר חדש, אשר נעשה באוניברסיטת תל אביב בשיתוף פרופ’ לילך הדני, ד”ר יובל ספיר ופרופ’ יוסי יובל, אשר הוכיח שיש צמחים (או יותר נכון, הפרחים שלהם) שמסוגלים לשמוע.

במחקר נבדקה תגובתם של צמחי נר הלילה (Oenothera drummondii) להקלטות של צלילי כנפי דבורים ועשים. הצמח נקרא כך משום שפרחיו סגורים במשך היום ונפתחים בערב. כאשר הפרחים נפתחים, מגיעים רפרפים, לוגמים את הצוף בבסיס הפרחים וכך מאביקים אותם. החוקרים גילו כי קולות זמזום של משק כנפיים ליד הצמחים בתדר מסוים הובילו לעלייה מהירה של 20% בממוצע בריכוז הסוכר בצוף הפרחים, וזאת בהשוואה לריכוז הסוכר שנמדד בצמחים אשר נחשפו לצלילים גבוהים אחרים או שלא נחשפו לצלילים (מכאן שהתגובה היא תלוית תדר). כמו כן גילו החוקרים שהפרחים דמויי האפרכסת הם איבר השמע – כי כאשר עטפו את הפרחים והשמיעו קולות לצמח עצמו, לא חלה עלייה בריכוז הסוכר בצוף.

זהו המחקר הראשון אשר מוכיח שצמחים מסוגלים להגיב ביעילות ובמהירות לקולותיהם של מאביקים. אם הפרחים יכולים לשנות את ריכוז הסוכר שלהם בתגובה לרעשים חיצוניים, הם יכולים לחסוך במשאבי הסוכר שלהם והדבר משתלם אבולוציונית.  מחקרי המשך יכולים לבחון את היכולת של צמחים לשמוע ולהגיב גם לסוגי צלילים אחרים כמו מגע עם אוכלי עשב, אירועי אקלים ואולי גם קולות הנובעים מפעילות אנושית.

 

קישור לתקציר המאמר באנגלית- אתר biorxiv

קישור לכתבה על המחקר- אוניברסיטת תל-אביב

נמליים הינה משפחה ששייכת לסדרת הדבוראים. מדובר במשפחה מצליחה יחסית אבולוציונית בזכות הארגון החברתי שלהם. כך מסוגלות הנמלים לחלק ביניהם עבודה, לתקשר ולפתור בעיות מורכבות. התקשורת של הנמלים מבוצעת בעיקר בעזרת פרומונים, חלקיקי ריח, שאותם הן משאירות על פני הקרקע כשהן מוצאים מסלול למזון. נמלים אחרות מחזקות או מחלישות את מסלול הפרומונים בהתאם לרלוונטיות שלו (למשל בעקבות מחסום במסלול). רק 10% מכלל הנמלים של המושבה מלקטות מזון והן עושות זאת בעזרת איבר שנקרא זפק שמשמש להאכלת נמלים אחרות במעין האכלה מפה לפה (trophallaxis).

מחקר חדש של מכון ויצמן, בראשותו של פרופ’ עופר פינרמן וד”ר אפרת גרינוולד מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות, אשר פורסם בכתב העת eLife, מגלה כי נמלים יכולות להתאים את כמויות המזון שהן מלקטות לצרכי הקן כולו – גם מבלי לדעת מה מידת הרעב הכללית במושבה. במחקר השתמשו פרופ’ פינרמן וצוות המחקר בהדמיה פלואורסצנטית אשר אפשרה להם לעקוב אחר כמויות המזון בבטן של נמלי קמפונית קדושה, ובסימון כל נמלה באמצעות תגיות זעירות אשר אפשרו לזהות כל אחת מהן לאורך כל תהליך ההאכלה. הם גילו שהנמלים אוספות מזון בהתאם לכמות המזון שכבר נמצאת בבטן של נמלים אחרות שהן פוגשות בדרך וכך בעצם איסוף המזון מושפע ממידת הרעב הכללית במושבה.

חשיבות מחקר זה, מעבר להבנה הנושא בקרב הנמלים, היא בהבנה איך מערכת שיתופית ללא שליטה מרכזית מקיימת בקרה, ועשוי להציע תובנות חדשות על תפקודן של מערכות שליטה מבוזרת בשירות האדם, כגון רשת החשמל ורשתות תקשורת סלולרית.

 

קישור לידיעה- אתר מכון ויצמן

קישור למאמר בכתב העת elife

סרטון המראה כיצד מתבצעת האכלה מפה לפה אצל נמלים- אתר יוטיוב

 

ההכחדה ההמונית החמישית (הכחדת קרטיקון-פלאוגן), בה הושמדו בין השאר הדינוזאורים, אירעה לפני שישים ושש מיליון שנה כאשר אסטרואיד בשם צ’יקסולוב (Chicxulub) פגע בפני כדור הארץ, פיזר שכבה דקה של חרסית הכוללת יסודות שהינם נדירים בכדור הארץ (לכן הסברה שמדובר באסטרואיד), וגרם לשריפות יער ענקיות ולגשם חומצי שמילאו את האטמוספרה בפיח. הפיח חסם את היכולת לבצע פוטוסינתזה וכך השמיד את כל היערות על פני כדור הארץ.

מחקר חדש של דניאל פילד מאוניברסיטת באת’ שבבריטניה בשיתוף רייגן דאן, פלאונטולוגית מארצות הברית וחוקרים נוספים משבדיה, אשר פורסם בכתב העת Current Biology , ניתח מאובנים ששרדו מתקופה זו והתחקה אחרי האבולוציה של העופות. המחקר גילה שעופות, כולל ציפורי שיר, אשר חיו אז על העצים, כולם הוכחדו. מוצאם של הציפורים החיים כיום הוא אך ורק מקרב העופות המעטים ששכנו אז על הקרקע והצליחו לשרוד. בהמשך, לאחר שגדלו העצים שוב, ולאחר שמוצו הגומחות האבולוציוניות על פני הקרקע, עלו שוב העופות חזרה אל העצים ויצרו את הקבוצה המגוונת ביותר בעולם של בעלי חיים ארציים, כמעט 11,000 מינים חיים.

מחקר זה מעיד על כך שמוצא כל העופות כיום הינו מאב קדמון ששכן על הקרקע, אשר הצליח לשרוד את ההכחדה ההמונית לפני 66 מיליון שנה. הוא גם מעיד על החשיבות הרבה של צמחים, כבסיס עליו מתפתחים ושורדים כל בעלי היבשתיים, בזכות היכולת ליצר אנרגיה בעזרת אור השמש באמצעות פוטוסינתזה.

 

קישור למאמר המקורי- אתר Cell

קצת על הכחדת קרטיקון-פלאוגן

 

 

מסת החיים שעל פני כדור הארץ הינה דבר אשר משתנה כל הזמן, בין השאר גם בגלל פעילותו של האדם. היא משפיעה על תופעות עולמיות רבות כמו מחזור הפחמן בטבע, כמות המזון בעולם ועוד.

מפקד ביומסה עולמי, אשר בוצע על-ידי ינון בר-און בהנחייתו של פרופ’ רון מילוא מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן ושל פרופ’ רוב פיליפס מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, הצליח להשוות לראשונה בין הביומסה של חיידקים, אצות, טרמיטים, עצים, בעלי חיים ובני-אדם. המחקר, אשר הצריך סקירת מחקרים רבים, התייעצות עם מומחים שונים והכרת שיטות מדידה בתחום, גילה למשל שהביומסה של הצומח היא הגדולה ביותר בכדור הארץ- 80% מהמסה של החיים על פני כדור הארץ עם כ-450 ג’יגה-טון פחמן (כן, גם יותר מהחיידקים שהם רק כ-13% מהביומסה של כדור הארץ עם 70 ג’יגה-טון פחמן). כמו כן, על אף שהאוקיינוסים מכסים שטח גדול יותר על פני כדור הארץ, הביומסה של אורגניזמים יבשתיים גדולה פי עד 100 מאשר זו של היצורים הימיים. ברמת בעלי החיים, פרוקי הרגלים (קבוצה הכוללת סרטנים, עכבישים וחרקים) הם הקבוצה הגדולה ביותר ברמת הביומסה (שימו לב שביומסה איננה כמובן מספר הפרטים אלא המסה שלהם), אחרי קבוצה זו נמצא קבוצת הדגים. בני האדם הם בעלי אותה ביומסה כמו הטרמיטים, 0.06 ג’יגה-טון פחמן.

המחקר הוא כמובן אומדן, כי למשל קשה ממש לדעת מהי בדיוק הביומסה של החיידקים (בעוד שלמשל את הביומסה של העצים קל יותר לאתר כי קיים מעקב תמידי על כך באמצעות לווין). למרות זאת, מעקב אחרי הביומסה תאפשר, בין השאר, לדעת כמה בני האנוש משפיעים עליה ומה ההשלכות של השפעות אלו על העתיד.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר מכון ויצמן

קצת על ביומסה

בשנות השלושים העלו חוקרים השערה שהיונקים הקדמונים התאימו עצמם לפעילות לילית כדי להימנע ממפגש עם הדינוזאורים ועברו לפעילות יומית רק כאשר הדינוזאורים נכחדו. בעידן המזוזואיקון, הדינוזאורים והיונקים חיו ביחד באותן סביבות, היונקים היו נחותים מהדינוזאורים ואם הם היו פעילים כמוהם ביום (הדינוזאורים הם זוחלים ולכן זקוקים לקרינת השמש כדי להתחמם ולחיות), הם היו נכחדים. כעת קבוצת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב איששו לראשונה השערה זו.

המחקר בוצע על-ידי הדוקטורנט רועי מאור ופרופ’ תמר דיין מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע”ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב תוך שיתוף מדענים מ-UCL (University College London), ובו הם ביצעו שיחזור מורכב של דפוסי הפעילות הקדומים של היונקים כאשר הם מתייחסים לכל סוגי היונקים (יונקי שלייה – כמו רוב היונקים, יונקי כיס – כדוגמת הקנגורו, ויונקי ביב – כדוגמת הברווזון, יונקים שמטילים ביצים ולאחר הבקיעה מניקים את הוולדות). התברר שאכן האב הקדמון של היונקים וגם היונקים המוקדמים שלאחריו היו פעילי לילה, ופעילות יומית חלקית התחילה להופיע אצלם כ-200,000 שנה לאחר היכחדות הדינוזאורים, הרף עין מבחינה אבולוציונית. בהמשך הפכו להיות חלק מהיונקים פעילי יום מוחלטים, כדוגמת הקוף והאדם, שחוש הראייה שלהם מותאם באופן מובהק לאור היום.

מחקר זה הוא מחקר הראשון המאושש את ההשערה שבעקבות היכחדות הדינוזאורים עברו היונקים לפעילות יומית, מה שתרם לשגשוגם בהמשך.

 

קישור למחקר- אוניברסיטת תל אביב

 

 

גחליליתגחלילית (בשמה המדעי Lampyridae ובאנגלית Firefly), שילוב של גחלת ולילה, היא סוג של חיפושית לילית, אשר מסוגלת לייצר הבזקי אור לשם משיכת בני המין השני להזדווגות (המשפחה נקראת גחלילתיים). ההבזקים, אשר תדירותם וזמן הפעלתם משתנה ממין למין, נוצרים בעזרת איברים מיוחדים בבטן התחתונה של הגחלילית בעקבות חומר בשם לוציפירין. חומר זה, בתיווך אנזים בשם לוציפראז, מתחמצן במגע עם האוויר וכך נוצר האור. יכולת הארה זאת נקראת ביולומינציה (אורות ביולוגית), היא נפוצה אצל יצורים ימיים ומאוד נדירה אצל יצורים יבשתיים. הגנים המייצרים אותה הם בעלי ערך מדעי והוחדרו ליצורים שונים לשם הארה (אנזים הלוציפראז אחראי גם לתופעה הקרויה “אש השועל”, Foxfire, שבה מפיקים מיני פטריות מסוימים אור עמום בגווני ירוק וכחול).
בישראל ישנם שמונה מינים של גחלילתיים, ובשנים האחרונות ירדו באופן משמעותי מספר התצפיות שלהם. הסיבות לכך, לפי החוקרים, הם הרס של שטחים פתוחים הגורם לקיטוע של בתי גידול, שימוש בדשנים וחומרי הדברה, וגם השימוש באור מלאכותי על ידי האדם. כל אלו פוגעים בגחליליות וביכולתם למשוך את בני המין הנגדי בעזרת איתותים וכך מתמעטת אוכלוסיתן.
היעלמות הגחליליות הינה סמן לפגיעה לא רק בהן אלא גם בשלל אוכלוסיות חרקים אחרות. לכן חשוב לנקוט בצעדים על מנת לשמר את האוכלוסיה שלהם בארץ ובעולם כולו.

 

קישור לידיעה- אתר “זווית”

קישור למחקר משנת 2009 על היעלמות הגחליליות

קצת על הגחליליות