נמליםמתקני השירותים העתיקים ביותר שבנה האדם מתוארכים לשנת 2,500 לפני הספירה. כמו האדם, גם בעלי חיים רבים מנסים להימנע ממגע עם גללי הצואה שלהם בגלל היותה מצע נוח להתפתחות של פתוגניים מחוללי מחלות, בתוכם גם חרקים מסוימים, כמו למשל הדבורה, אשר יוצאת למעוף שנועד לעשות צרכים מחוץ לאיזור הכוורת.
מאידך מחקר חדש של תומר צ’אצ’קס (Czaczkes), ביולוג מאוניברסיטת רגנסבורג שבגרמניה, מגלה שדווקא נמלי הגינה השחורות (Lasius niger), הידועות בניקיונן, עושות צרכים בפינות הקנים שלהן. במשך שבע שנות תצפית עקב צ’אצ’קס אחר כתמים שחורים בקצוות הקן. לאחר שהוא האכיל את הנמלים בצבעי מאכל, הוא שם לב לכך שהכתמים השתנו לצבע צבעי המאכל, מה שאישר שהכתמים הם אכן כתמי צואה.
הסיבה לכך שהנמלים הללו עושות צרכים בקצוות הקן, במעיין בתי שימוש, איננה ברורה עדיין ויש צורך במחקרים נוספים לשם כך, אך הסברה היא שהדבר משמש כהגנה, כמקור למלח ומרכיבי מזון נוספים או לשם איפיון המושבה לפי ריחה במטרה להבדיל בין ידיד לאויב.

 

קישור למאמר המלא- אתר כתב העת PLOS ONE

קישור לכתבה על המחקר- אתר סיינטיפיק אמריקאן ישראל

קצת על נמלת הגינה (Lasius niger; black garden ant)

פשפש המיטהפשפש המיטה (Cimex lectularius) הוא חרק טפיל חסר כנפיים אשר ניזון מדם אדם. הוא מסתתר במהלך היום מתחת למזרונים ולמצעי מיטה ומגיח בלילה, שואב דם וחוזר למחבואו. פשפש המיטה, אשר מוצאו הוא מפשפש העטלפים (Cimex pipistrelle), התחיל לצרוך דם אדם עוד בתקופת המערות וכך, במהלך השנים התאים את עצמו לצריכת דם אדם ולפעילות לילית בשונה מפשפש העטלפים (הטענה היא שהפיצול בין פשפש העטלפים לפשפש המיטה התרחש לפני כ-245 אלף שנים).
כיום פשפש המיטה ופשפש העטלפים מסוגלים להביא צאצאים ביחד, מכאן שהם אמנם נחשבים לזנים שונים אך עדיין למין אחד. מאידך מחקר אחרון אשר נערך על-ידי וורן בות’ (Booth) מאוניברסיטת טולסה באוקלהומה בארצות הברית, ביחד עם צוותי מחקר נוספים מארצות הברית ומצ’כיה, השווה בין ה-DNA של שני הזנים והראה כי יתכן שהזנים השונים של הפשפשים יתפצלו בעתיד למינים שונים, כך שלא יוכלו להביא צאצאים ביחד.
הסיבה להפיכתם למינים שונים היא עצם התפתחותם הנפרדת. פשפש המיטה פיתח מוטציות עמידות לחומרי הדברה ואילו פשפש העטלפים לא הודבר ולא לא פיתח מוטציות כאלו. הפשפשים השונים גם אינם מזדווגים ביניהם ולכן לא מחליפים ביניהם חומר גנטי. לסיכום, זוהי הדגמה מצויינת כיצד באמצעות חשיפה לסביבה שונה נוצרים מינים שונים מאותו המין.

 

קישור לידיעה – בלוג תיבת נעם

קישור למאמר המקורי- אתר Wiley Online Library

קצת על פשפש המיטה

נוצהנוצות, באופן אינטואיטיבי, מתקשרות בעיקר לציפורים. הנוצות בנויות מחלבון בשם קרטין (החלבון אשר משמש, בין השאר, לבניית שיער, קשקשים וציפורניים) ומבין תפקידיהן, יכולת תעופה ושמירה על חום הגוף. הסברה הינה שמקורן של הנוצות הינו בקשקשים של הדינוזאורים, אך מחקר חדש מגלה שמעבר לכך שהיו דינוזאורים עטויי נוצות, מקור הגנים של הנוצות הינו קדום הרבה יותר.
המחקר, אשר בוצע על-ידי חוקרים ממספר אוניברסיטאות בארצות הברית וקנדה, בראשותו של קרייג לאו (Lowe) מאוניברסיטת סטנפורד, בדק את הגנים האחראים ליצירת הנוצות ואת רצפי הבקרה אשר נועדו להפעלת גנים אלו. במהלך המחקר, סקרו החוקרים גנומים של יצורים אחרים במטרה לאתר את אותם גנים ורצפי בקרה בבעלי חיים אחרים מלבד עופות ואותם גנים נמצאו כבר אצל הדגים, האבות הקדמוניים של הזוחלים, היונקים והעופות וכמובן גם נמצאים אצלנו. אצל הדגים, אותם גנים כמובן לא שימשו ליצירת נוצות אלא שימשו ליצירת פנוטיפים אחרים (פנוטיפים הם התכונות שניתן לראות, אשר נובעות מאינטרקציה בין הגנים לבין הסביבה- ע.ב.ח.). מאידך, כאשר התנאים הסביבתיים סיפקו ליכולת התעופה יתרון הישרדותי, האבולוציה “פעלה” לכיוון זה ואז, בנוסף לגנים אלו, התפתחו גם רצפי הבקרה להפעלתם.
מחקר זה הוא אחד משורת מחקרים אשר משווים בין גנומים של יצורים שונים, תהליך שהתאפשר בעקבות יכולת המדע בשנים האחרונות לרצף גנום ביעילות גדלה והולכת.

 

קישור לכתבה- אתר Timeout

קישור למאמר המקורי

קצת על נוצות

דג ה-placoderm
דג ה-placoderm

רוב בעלי החיים היבשתיים מבצעים את הרבייה בעזרת הפריה פנימית, תהליך שבו הביציות פוגשות את תאי הזרע בתוך גוף הנקבה ולא מחוץ לגופה, כפי שמתקיים בהפריה חיצונית. לרוב הזדווגות מקדימה הפריה פנימית.
כיום רוב הדגים מתרבים בעזרת הפריה חיצונית (הזכר מפריש את תאי הזרע על תאי הביצה שמפרישה הנקבה החוצה), אך מחקר חדש אשר פורסם באתר Nature מגלה שדגים קדומים בשם פלקודרמים (Placoderms), דגים דומי הכרישים של היום שחיו לפני מאות מיליוני שנה, התרבו בעזרת חדירה והפריה פנימית. בחלק מהפלקודרמים ניתן לראות מבנה הקרוי קלספר (Clasper) אשר משמש את הזכר להעברת הזרע אל תוך הנקבה.
הפלקודרמים, אשר נכחדו לפני כ-70 מיליון שנה לקראת סוף תור הדבון, הם האבות של דגי הגרם, אשר התרבו בהפריה חיצונית, אך לאחר מילוני שנה נוספים הופיעה שוב היכולת להפריה פנימית עד לשוכני היבשה של ימינו.

 

מבוסס על כתבתם של יונת אשחר ונעם לויתן, גלילאו מ”ס 196, ע”מ 10-11.

 

קישור לכתבה- בלוג תיבת נעם

המאמר המקורי באתר Nature

על היתרונות והחסרונות של הפריה פנימית וחיצונית (קובץ וורד)

עצמות אגן אצל לוויתנים
עצמות אגן אצל לוויתנים

הלווייתנאים (Cetacea) הם סדרה של יונקים ימיים אשר כוללת בתוכה, בין השאר, את הלווייתנים והדוליפינים של היום – חולייתנים שעשו דרכם מהים ליבשה ואז בחזרה לים. הסביבה הימית שינתה במהלך האבולוציה את המראה שלהם, עד שקשה לזהות שהם אכן הגיעו מהיבשה. למרות זאת, בצילום רנטגן אפשר לזהות שארית של עצמות אגן, דבר מיותר לחלוטין כאשר לא קיימות רגליים.
מחקר חדש בראשותו של ג’יימס דיינס (Dines) מאוניברסיטת דרום קליפורניה בארצות הברית טוען שאותם עצמות אגן השתמרו בתגובה לברירה מינית (הצלחה במציאת בן זוג ואז יכולת התרבות). במחקר נסקרו 29 מינים שונים של לווייתנאים שבו השוו בין גודל וצורת עצמות האגן לבין המתירנות המינית שלהם (אשר נמדדה על סמך מספר הפרטנרים המיניים של הנקבות). תוצאות המחקר הראו שככל שהמין מאופיין ביותר מתירנות מינית, דבר אשר מגביר את התחרות בין הזכרים, כך עצמות האגן שלהם יותר מפותחות. הסיבה לכך איננה ברורה עדיין, אך החוקרים סבורים שהדבר קשור לכך שלמינים אלו איברי מין גדולים יותר ולכן יש להם צורך בשרירים גדולים יותר ואז גם בעצמות אגן גדולות יותר. מבנים אלו נועדו לשם תמרון טוב יותר במהלך ההזדווגות, מה שמגדיל את הסיכויים להפרייה ואז את התפשטות מאפיין “עצמות אגן מפותחות” באוכלוסיה הספציפית.
מחקר זה מדגים, בין השאר, כיצד מבנה גופני, אשר היה בעבר יעיל לתפקיד אחד, משנה את תפקידו בסביבות אחרות, , לעיתים בדרכים שקשה לזהותם.

 

מבוסס על כתבתם של יונת אשחר ונעם לויתן, גלילאו מ”ס 195, ע”מ 10-11.

 

קישור לכתבה המלאה-בלוג תיבת נעם

קישור לתקציר המאמר המקורי

קצת על סדרת הלווייתנאים

LOXODONTA AFRICANA“יום הפיל הבינלאומי” הוא יום שבו מנסים להעלות את המודעות אל אוכלוסיית הפילים הנכחדת בעולמנו. מאידך, מודעות זו לא עוזרת וכל שנה מאבדת אוכלוסיית הפילים באפריקה כ-7%, כאשר כמות הילודה היא בין 3% ל-5%. הסיבה לירידה זו באוכלוסיה היא צייד נרחב של פילים לשם הפקת שנהב מהחטים שלהם , אשר נעשה לרוב על-ידי “הצייד הלבן”.
כיום, ישנם שלושה מינים של פילים: סוג “הפיל האפריקאי” הכולל את פיל הסוואנה האפריקני ופיל היער האפריקני, ופיל אסייתי שהוא מין יחיד בסוג “פיל”. לנקבת הפיל האסייתי אין חטים ולכן צדים אותה פחות, אך מזלם של הפילים האפריקאניים גרוע הרבה יותר.
מעבר לכך שהציד פוגע באוכלוסיית הפילים, הוא משאיר פילים יתומים מהורים, אשר התבגרותם ללא משפחה גורמת להם להיות תוקפניים כלפי חיות ובני אדם. מעבר לתקנות שקיימות, חשוב לפתח אמצעי אכיפה טובים יותר על מנת לשמר מין מיוחד זה.
Paratarsotomus macropalpis
Paratarsotomus macropalpis

מהירות היא מימד יחסי כאשר היא נמדדת בהתאם לגודל האובייקט הנע. האדם המהיר ביותר כיום בעולם הינו יוסיין בולט, אשר מסוגל לרוץ 37 קמ”ש או 6 אורכי גוף לשנייה. הצ’יטה מסוגלת לרוץ 100 קמ”ש או 16 אורכי גוף בשנייה. מאידך מחקר חדש מגלה שקרדית בשם Paratarsotomus macropalpis מסוגלת לגמוע בשנייה אחת 322 אורכי גוף (להשוואה, אילו יוסיין בולט היה עושה זאת, היה נע במהירות של כ-2,000 קמ”ש ) ולכן היא מוכתרת כחיה המהירה ביותר בעולם.
המחקר, אשר נערך על-ידי הביולוג סמואל רובין (Samuel Rubin) ממכללת פיצזר (Pitzer College) במדינת קליפורניה, מנפץ את השיא הקודם ששייך לחיפושית הנמר האוסטרלית (Australian tiger beetle) אשר מסוגלת לגמוע 171 אורכי גוף לשנייה.
אורכה של קרדית זו הוא 0.7 מילימטר, יחסית גדולה לשאר המינים שבמשפחתה, ורגליה ארוכות מאוד. היא נפוצה בארצות הברית, בעיקר במדינת קליפורניה ומסוגלת לרוץ במהירות כזו למרות הטמפרטורות הגבוהות. למרות מהירותה הגבוהה היא מסוגלת לשנות את כיוון הריצה שלה בזריזות.

 

קישור לידיעה באנגלית- אתר sci-news

קישור לידיעה- אתר סיינטיפיק אמריקן ישראל

קצת על קרדית Paratarsotomus macropalpis

התמונה לקוחה מויקיפדיה- יצירה של Bruno de Giusti בהתאם  לתנאי רישיון CC-BY3.0
לרוות דגים- מתוך ויקיפדיה ( Bruno de Giusti) בהתאם לתנאי רישיון CC-BY3.0

רוב הדגים הינם מטילי ביצים, מאידך כ-99% מהלרוות (בעברית “פגית”; שלב התפתחותי ירוד במחזור החיים של חלק מבעלי החיים) מתות בטבע בתוך הימים הראשונים מרגע בקיעתן וכ-80% מתות בתוך מכלים חקלאיים (תקופה זו נקראת “התקופה הקריטית”). עד היום לא היתה ידועה הסיבה לכך, עד שמחקר חדש, אשר נערך על-ידי תלמיד המחקר ויקטור קינה וד”ר רועי הולצמן מהמחלקה לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים של אוניברסיטת תל-אביב, העלה תשובה מבוססת לכך. החוקרים טענו, בעקבות הניסויים שעשו, שהסיבה לתמותה היא מוות מרעב בשל הקושי של הלרוות לשאוב את המים עם המזון המפוזר בתוכם. גוף הלרווה הוא גוף קטן מאוד אשר נמצא בתוך נוזל המים. כאשר גוף נמצא בתוך נוזל, נוצרים קשרים חשמליים חלשים בין הנוזל לגוף ובשל גודלה הקטן של הלרווה, השפעתם של קשרים אלו עליה גדולים מאוד. לכן קשה מאוד ללרווה לייצר זרם מספיק חזק אשר מצליח לשאוב חומרי מזון אל תוכה וכך היא גוועת ברעב. לרוות אשר מצליחות לעמוד בתקופה זו, וכאמור הן מעטות מאוד, גדלות קצת יותר ואז סיכויי ההישרדות שלהם גדלים באופן ניכר. מחקרי המשך ויצירת דרך להתמודד עם בעיה זו, אולי בעזרת שינוי צמיגות המים או פיתוח מזון שקל יותר לשאוב אותו, יכולים למנוע את ההפסדים העצומים אשר חווים החקלאים המתעסקים בדגה.

מבוסס על ידיעתה של אורנה כהן, גיליון גלילאו מ”ס 191, ע”מ 44-45.

 

קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת תל-אביב

קצת על הלרווה (פגית)

גדלי מוחות שונים
גדלי מוחות שונים

ישנם כיום שתי תיאוריות עיקריות שונות הקשורות להתפתחות האינטליגנציה. הראשונה מקשרת בין יכולות קוגניטיביות לבין אתגרי חיפוש מזון והשנייה מתמקדת באתגרים של התנהגות חברתית כמקדמת אינטליגנציה. מחקרים הקשורים לתיאוריות אלו התמקדו בעיקר בגודל המוח ובחקר של מין אחד או שניים בגלל חוסר היכולת להשוות בין אינטליגנציה של מינים.
לאחרונה מחקר בינלאומי גדול בתחום, אשר הובל על ידי שלושה חוקרים מאוניברסיטת דיוק בארצות הברית (McLean, Hare & Nunn) וכלל עשרות מדענים מרחבי העולם, החליט לבדוק את נכונות התיאוריות. המחקר כלל מבחן הבודק שליטה עצמית וגמישות התנהגותית (סוג של אינטליגנציה) אשר נערך על מספר סוגי עופות, יונקים וטורפים.
החוקרים מצאו מתאם גבוה בין יכולת לפתור בעיות לבין גודלו המוחלט של המוח (גודל שאינו יחסי לגודלו של בעל החיים, אם כי גם הגודל היחסי הראה קשר מסוים, נמוך יותר). ההסבר שנתנו לכך החוקרים הוא שככל שהמוח גדול יותר, כך הוא מכיל יותר תאי עצב ואפשרות לקשרים ביניהם. ממצא שני, אשר מתייחס אך ורק לפרימטים (סדרה של יונקים הכוללת סוגי קופים וכמובן את האדם) הראה מתאם בין היכולת לבצע משימות לבין מידת גיוון התפריט של המין הביולוגי- מה שתומך יותר בתיאוריה הראשונה. מאידך לא נמצא מתאם בין המבחן שנעשה לבין אתגרים של התנהגות חברתית.
מחקר זה, אשר לא נחסכה ממנו ביקורת, מיוחד בשיתוף הפעולה הבינלאומי שהתרחש בו ויכול להוות קו מנחה למחקרים נוספים בינלאומיים בתחום זה בהמשך.

מבוסס על ידיעתם של יונת אשחר ונעם לויתן, עיתון גלילאו, גיליון 190, ע”מ 9-12

 

קישור לידיעה-אתר טייםאאוט

וידאו לאחת המשימות שבוצעו במחקר

מהי אינטליגנציה?

קרדיט: Photograph Gail ShumwayGetty Image
קרדיט:  Gail Shumway-Getty Image

דבר ידוע הוא יכולתה של הנמלה להרים משקלים כבדים הרבה יותר ממשקל גופה, אך האומדן המדויק לא היה ידוע. כעת, מחקר חדש אשר נערך באוניברסיטת אוהיו בארצות הברית בנה מודל המייצג את מבנה הנמלה ובעזרתו גילה שהיא מסוגלת להרים משקל אסטרונומי של פי 5,000 ממשקל גופה.
נתון זה התגלה לחוקרים כאשר ביצעו מה שנקרא “הנדסה לאחור”- משמע הם בנו מודל מלאכותי אשר מחקה את מבנה הנמלה באופן מדויק ואז התחקו בהדרגתיות אחרי היכולת שלה להרים משקל כבד. במהלך המחקר נחשף אופן פעולתו של צוואר הנמלה, אשר מורכב מרקמות רכות היוצרות חיכוך עם השלד הקשיח של הנמלה ואז מוריד את העומס על צווארה.
גילוי זה יכול לאפשר בעתיד לחיקוי מבנה צוואר הנמלה וליצירת רובוטים או מנופים אשר יכולים לשאת משקלים כבדים הרבה יותר ממשקלם.

 
קישור לידיעה-אירגון הביומימיקרי הישראלי

קצת על הנמלים (Formicidae)