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

בני האדם החיים כיום, שייכים למין של יונק שהוא תת-שבט במשפחת ההומינידיים בשם האדם הנבון המודרני (Homo sapiens sapiens). בתוך הענף הזה, כנראה בין השאר, היה גם את האדם הניאנדרטלי שנכחד ואת האדם הדניסובי.  האדם הדניסובי הינו אוכלוסיה שחיה לפני כ-190 אלף עד 40 אלף שנה בסיביר ובמזרח אסיה. הממצא הראשון הקשור אליו התגלה בשנת 2010  באמצעות מיפוי רצף הגנום משני שברי מאובנים – עצם של אצבע זרת ושיניים טוחנות – שנמצאו במערת דניסובה, בהרי אלטאי בסיביר. מעבר לעוד מאובן אחד הקשור לאדם הדניסובי (לסת תחתונה אשר נמצאה בשנת 2019 במערת באישיה ברמת טיבט), לא קיימים מאובנים נוספים. לאחרונה, פריצת דרך של קבוצת חוקרים מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית, בהובלת פרופ’ לירן כרמל ופרופ’ ערן משורר עם שיתוף פעולה ספרדי, הצליחה לספק הצצה ראשונה לאנטומיה של אותה קבוצת אדם מסתורית. המחקר פורסם במגזין הנחשב Cell ואף הופיע בשער העיתון בשל חשיבותו.

החוקרים פיתחו שיטה שמאפשרת להבין אילו גנים עבדו בצורה שונה בדניסובים, בניאנדרתלים ובבני אדם מודרניים. במחקר החדש הם השתמשו בשיטה חדשה, שיכלול של שיטה קודמת, המאפשרת לקשור שינויים בפעולות הגנים להבדלים באנטומיה של קבוצות האדם השונות. באמצעות השיטה הם הצליחו לשחזר, בפעם הראשונה, לפי גנום האדם הדניסובי שנלקח מקצה זרתו, את הפרופיל האנטומי המלא שלו. השחזור שהתקבל הדגים את 56 התכונות האנטומיות של האדם הדניסובי והראה שבתכונות רבות הוא הזכיר את האדם הניאנדרתלי (כמו במצחו המשוך אחורה, פניו המאורכות והאגן הגדול שלו) אבל היו לו גם תכונות ייחודיות כמו קשת השיניים שלו, שהייתה ארוכה מאוד, וגולגולתו הרחבה באופן מיוחד.

היכולות של האסקימוסים והטיבטים כיום להסתגל לתנאי קור קשים ולחיים בגובה רב כנראה הגיעה מאותו DNA דניסובי, כך שאולי אוכלוסיה זו נכחדה, אך ה-DNA שלהם שוכן בתוכנו ולכן חשיבותו של מחקר זה והצורך לבצע מחקרים נוספים לגבי האדם הדניסובי.

קישור למאמר המדעי- אתר כתב העת Cell

קצת על האדם הדניסובי

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

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

פלואורסנציה היא תופעה שבה ישנה פליטה ספונטנית של אור ממולקולה הנמצאת במצב מעורר, כתוצאה מבליעת אור או קרינה אלקטרומגנטית, כאשר אורך הגל של האור הנפלט יותר גדול מאורך הגל של האור הנבלע- למשל אור אולטרה-סגול גורם לפליטת אור ירוק או כחול. פלואורסנציה אצל בעלי חיים ימיים היא יחסית דבר נפוץ, אך היא הרבה פחות נפוצה ביבשה (הגחליליות יוצרות אור בעזרת חיכוך, לא מדובר בפלואורסנציה- ע.ב.ח.). אפשר לראות אותה אצל מינים מסוימים של תוכים או עקרבים ובין השאר היא משמשת לתקשורת.

לאחרונה גילו חוקרים מארגנטינה וברזיל מין צפרדע בשם Hypsiboas punctatus (צפרדע העצים המנוקדת הדרום-אמריקאית) אשר זוהרת באור אולטרה-סגול בצבעים של ירוק וכחול. החוקרים גילו שהפעם מדובר בסוג מולקולות חדש שנמצאות אצל הצפרדעים בבלוטות הלימפה, בעור ובהפרשות מבלוטות בעור ומטרתם כנראה לסייע לצפרדעים לתקשר ולאתר אחת את השנייה בעזרת הפלואורסנציה.

הבנה לגבי הדרך שבה מבוצעת פלואורסנציה אצל בעלי חיים עוזרת לחוקרים לשלב אותה במחקרים ביולוגיים שונים ואז לשפר את יכולת האיתור והצפייה במרכיבים מסוימים הנחוצים למחקר.

למאמר המקורי של הידיעה

סרטון המראה כיצד הצפרדע זוהרת בחושך- אתר יוטיוב

קצת על פלואורסנציה

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

הכלבים, לפחות ברוב המקרים, הם בעלי חיים חברותיים, צייתנים ונוחים- זאת בניגוד לתנים או לזאבים השייכים גם למשפחת הכלביים. מחקר שנעשה לאחרונה באוניברסיטת פרינסטון בראשותה של ברידגט פון הולדט (Von Holdt) ושפורסם בכתב העת Science Advances, זיהה שינויים גנטיים הקשורים לכלבים ובני אדם, וטוען שיש בסיס גנטי משותף המסביר את החברותיות הרבה אצל כלבים ואצל לוקי תסמונת נדירה (תסמונת וויליאמס-בורן ) בין בני האדם.
תסמונת ויליאמס בורן (Williams-Beuren Syndrome) הינה תסמונת שבה קיימת מוטציה בכרומוזום 7 אשר נובעת מטרנספוזונים (Transposon), רצפי DNA ניידים אשר מתמקמים באיזור של כרומוזום זה (האיזור נקרא WBSCR-WBSCR Williams-Beuren Syndrome Chromosome Region). הלוקים בתסמונת זו סובלים משלל תסמינים במערכות רבות בגוף, אך בין השאר הם ניחנים בחברותיות יתר, חריצות, שפה עשירה, עניין גבוה במערכות יחסים ובאנשים.
המחקר כלל תצפיות התנהגות וריצופים גנטיים על כלבים, והדגים את השינוי הגנטי בכרומוזום 6 של הכלבים המבויתים (ולא אצל זאבים שאינם מבויתים), הדומה לשינוי בכרומוזום 7 של לוקי תסמונת ויליאמס בורן הנובע מטרנספוזונים. מחקר זה יכול להעיד על איזור גנטי ספציפי אשר אחראי לחברותיות אצל כלבים ואנשים, אך נדרשים מחקרי המשך על מנת לאשר זאת.

כתבה על המחקר באוניברסיטת פרינסטון

קישור אל המאמר המדעי

הידיעה באתר הידען

קצת על תסמונת ויליאמס בורן