מדע | חדשות המדע

שיתוף פעולה הוא פעולה בסיסית חשובה בין אנשים. לצורך כך יש צורך לעבוד בצוות, לדעת לא להשתלט על הסיטואציה אלא לקחת בה חלק, לדעת לוותר, לדחות סיפוקים ולחכות לתורך.
במחקר בריטי-גרמני, אשר התפרסם כמאמר בכתב העת Psychological Science, נשאלה השאלה באיזה גיל מתחילה היכולת להמתין לתור שלך. החוקרים (Melis, Grocke, Kalbitz & Tomasello) ביצעו שני ניסויים- האחד בקרב ילדים והשני בקרב שימפנזים. בניסוי הראשון לקחו קבוצת ילדים בני חמש וקבוצת ילדים בני שלוש וחצי לבצע משימה של משיכת חבל משותפת לשם תגמול. התברר שהילדים בני החמש שיתפו יותר פעולה ביניהם מהילדים בני השלוש וחצי, ושיתוף הפעולה הלך והתגבר ככל שנמשכה המשימה. בקרב הילדים בני השלוש וחצי היתה שונות גדולה. חלקם פיתחו אסטרטגיה של שיתוף פעולה שהלכה והשתפרה ככל שהמשימה נמשכה, וחלקם לא פיתחו כלל אסטרטגיה כזו. בניסוי השני לקחו שימפנזים בגילים שונים לשם ביצוע מטלה דומה (אך מעט פשוטה יותר מהמטלה של הילדים) והתברר שכולם שיתפו פעולה ביניהם, אך ככל שהמשימה התקדמה, שיתוף הפעולה דעך.
תוצאות הניסוי הראו שבעוד הילדים בני החמש שיפרו את שיתוף הפעולה ביניהם, השימפנזים נשארו ברמת חשיבה של ילדים בני שלוש וחצי ולא השכילו לפתח אסטרטגיה לשיתוף פעולה. דבר זה מעיד על הצורך במיומנויות קוגנטיביות גבוהות לשם ביצוע משימה של שיתוף פעולה, המתפתחות בין גיל שלוש וחצי לבין גיל חמש. היכולת לאתר במחקרים עתידניים מה משפר את אותן יכולות קוגנטיביות יכול לסייע לילדים בעתיד לפתור מצבי קונפליקטים בצורה שבה שני הצדדים יוצאים מורווחים.

מבוסס על כתבתה של מרים דישון-ברקוביץ, גלילאו מ”ס 213, ע”מ 39-38

קישור לתקציר המחקר

הסבר על מהו שיתוף פעולה- תרגום מאת רחל מן

כבישי ארצנו עמוסים לעייפה. אנשים תקועים בפקקים שעות רבות וזמן רב מתבזבז. הדבר חמור הרבה יותר בערים צפופות בעולם כמו שאנגחאי, ניו-דלהי וניו-יורק. אחת הדרכים לנסות להתמודד עם הבעיה היא התחבורה הציבורית ולאחרונה מיזם סיני חדש הציג אוטובוס ענקי אשר מכוניות מסוגלות לנסוע מתחתיו.
האוטובוס נקרא TEB) Transit Elevated Bus) והוא בנוי מתא נוסעים ענקי המתנשא גבוה מעל פני הקרקע ואשר מסוגל להכיל עד 1,200 נוסעים(!). גובהו כ-4.6 מטרים ורוחבו 7.8 מטרים. האוטובוס בנוי כך שהוא נוסע על קצוות הכביש, כך שמתחתיו נוצר חלל של כשבעה מטרים ובגובה 2.2 מטרים, ובו יכולות לחלוף בבטחה כלי רכב קטנים יותר. כך מספק אוטובוס זה פתרון תעבורתי למאות נוסעים ומפחית משמעותית את העומס בכבישים. בנוסף עלותו נמוכה בהרבה מעלות רכבת קלה והאנרגיה שהוא צורך היא אנרגיה שאינה מזהמת (אנרגיה סולרית המוזרמת מפאנלים על גגו).
לאוטובוס ה-TEB, אשר כבר עבר נסיעת מבחן ראשונה בעיר צ’ון הואנג דאו (כ-300 ק”מ ממערב לבייג’ינג), מתוכננות כבר מסילות באורך 186 ק”מ שבהן יוכל לנוע. הוא בהחלט יכול להקל על מצוקת העומס בכבישים בערים הצפופות וגם להקל על זיהום האוויר שם.

קישור לידיעה על האוטובוס החדש- אתר theverge

קישור לסרטון המדגים את נסיעת האוטובוס- אתר YouTube

חלימה בהקיץ היא דבר די נפוץ. במהלכה האדם מתנתק במידה מסוימת מהמציאות שסביבו ומחליף אותה במחשבות הכוללות לרוב תכנים נעימים. זה יכול להיות נחמד כשזה קורה מידי פעם ואפילו טוב בשביל לחדש אנרגיות ולשפר יצירתיות אבל אצל אנשים מסוימים זה יכול להתפתח להפרעה אשר נקראת חלימה חריגה בהקיץ (Maladaptive Daydreaming).
שיתוף פעולה מחקרי בין פרופ’ אלי זומר מבית הספר לעבודה סוציאלית באוניברסיטת חיפה, החוקר שזיהה לראשונה את המחלה, לבין פרופ’ דניאלה יופ מאוניברסיטת לוזן שבשוויץ, ליאורה זומר מהמרכז הרפואי בני ציון וחוקרים נוספים מאוניברסיטת פורדהם בניו יורק פירסמו לאחרונה סדרת מחקרים על ההפרעה הזו. בסדרת המחקרים, בה נעשה שימוש בשאלון מיוחד אשר הצליח להבדיל בין חלימה תקינה בהקיץ לחלימה חריגה בהקיץ, נמצא שאנשים עם הפרעת חלימה בהקיץ בילו כ-60% מזמן הערות שלהם בחלימה. כמו כן יותר ממחציתם אמרו שהחלימה בהקיץ מפריעה להם בשינה ושהיא הדבר הראשון שהם חושבים עליו כשהם קמים בבוקר. התברר שאותם חולמים מופרזים בהקיץ יוצרים לעצמם עלילות מורכבות ובידיוניות אשר קשורות פחות למציאות מחלומות בהקיץ של אנשים שאינם מוגדרים כבעלי ההפרעה. עלילות אלו גורמות להם לשקוע בדימיון ולהתנתק מהמציאות במידה שגורמת לפגיעה במהלך חייהם.
הסיבות לחלימה מופרזת בהקיץ נמצאות במחקר והסברה היא שטראומות כגון תקיפה מינית ואחרות יכולות לגרום לכך. הפרעה זו מפריעה ללוקים בה להגשים את מטרותיהם ולכן מעבר לסיבות, יש צורך לאתר טיפולים יעילים שיעזרו לשיפור ולמיקוד.

מבוסס על כתבתו של אילן יבלברג, דובר אונ’ חיפה, גלילאו מ”ס 213, ע”מ 37-36

קישור לידיעה- אתר אוניברסיטת חיפה

קצת על חלימה בהקיץ

הכוכבים רחוקים מאיתנו מרחק רב. מערכת הכוכבים הקרובה אלינו ביותר היא אלפא קנטאורי (מורכבת משלושה כוכבים כאשר פרוקסימה קנטאורי הוא הקרוב אלינו ביותר- ע.ב.ח.) והיא ממוקמת במרחק של כ-4.37 שנות אור, כ-40 טריליון קילומטרים מאיתנו. בטכנולוגיה של היום, חללית שתצא היום מכדור הארץ תגיע אל מערכת זו רק בעוד 40,000 שנה. על מנת להצליח להגיע אל מערכת זו ואחרות בצורה מהירה יותר, יש צורך בחלליות עם מהירויות שקרובות למהירות האור ובשנים האחרונות הוצעו פתרונות שונים לכך (כמו למשל חללית בעלת מפרש המואצת על-ידי קרינת השמש או חללית המונעת על-ידי מיזוג גרעיני של מימן). פתרונות אלו הוכחו כלא יעילים או כלא מעשיים.
לאחרונה הציג הטייקון יורי מילנר, בשיתוף עם הפיזיקאי סטיבן הוקינג, היזם מארק צוקרברג, האסטרופיזיקאי הישראלי מהווארד אבי לב (Loeb) ואחרים, רעיון לפיתוח חללית זעירה (ננו חללית) אשר תוכל להגיע אל מערכות כוכבים המרוחקות מאיתנו. המיזם נקרא Breakthrough Starshot והוא מיועד לפתח חלליות אשר ישקלו גרמים בודדים ויואצו בעזרת קרן לייזר רבת עוצמה. קרן הלייזר תפגע במפרש דק וקל בקוטר של כארבעה מטרים שיקיף את הננו-חללית ותאיץ אותה בתוך דקות למהירות של כ-200 מיליון קילומטרים לשעה, כ-20 אחוז ממהירות האור. בעזרת מהירות כזו, תוכל החללית להגיע אל מערכת הכוכבים תוך כ-20 שנה בלבד.
מייזם זה, אשר משלב שלוש התפתחויות מרכזיות בשנים האחרונות- בתחום מיזעור רכיבים, בתחום יצירת חומרים קלים שמהם אפשר לייצר מפרש, ובתחום מתקני שיגור של קרני לייזר, עדיין צריך להתגבש וגם אם תצליח החללית להגיע למערכת הכוכבים הקרובה אלינו, עדיין תשאר הבעיה של איך להעביר את המידע מהחללית אל כדור הארץ במהירות גדולה מספיק.

מבוסס על כתבתו של עמרי ונדל, גלילאו מ”ס 213, ע”מ 14-13

וידאו הכולל הכרזה על הפרוייקט

קצת על מערכת אלפא קנטאורי וריחוקה מכדור הארץ

בשנת 1664 הפליגה ספינת הדגל של לואי ה-14, La Lune, עם אוצרות עלומים בתוכה מחופי צרפת, אך טבעה לאחר מסע של כ-20 קילומטרים. מאז אף אדם לא הצליח להגיע אליה וכעת רובוט צוללן, פיתוח של אוניברסיטת סטנפורד, הצליח לאסוף מהספינה כד קטן ולהביא אותו אל מעל פני הים.
הרובוט, שמו OceanOne, הוא דמוי אדם באורך של כמטר וחצי. מותקנות עליו מצלמות לראייה תלת-מימדית, זוג זרועות עם צבתות מכניות וחיישני מגע, ומנועים המניעים אותו. חיישני המגע מאפשרים למפעיל הרובוט לחוש במה שהרובוט נוגע ולשלוט בו כאילו הוא בעצמו מרים את הכד מקרקעית הים. המידע עובר כיום, מהרובוט אל המפעיל ומהמפעיל אל הרובוט, דרך כבל דק, כאשר בעתיד מתוכננת גם תקשורת אלחוטית אשר תאפשר גמישות רבה יותר וכניסה לחללים סגורים.
למרות שיש כיום אפשרות להביא צוללנים לעומקים גדולים, הדבר די מסוכן ודורש ניסיון רב שנים – לכן החשיבות הרבה של פיתוח רובוט שכזה. בעזרתו אפשר יהיה גם לחקור עומקים שאליהם בני אדם לא מסוגלים להגיע כלל, להניח תשתיות בקרקעית הים, לטפל ביסודות מבנים כגון אסדות קידוח ועוד.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ”ס 213, ע”מ 10

קישור לידיעה- אונ’ סטנפורד

סרטון וידאו אשר מציג את פעולתו של הרובוט

תא הזרע, הגמטה (תא רבייה) הזכרית של האדם הוא בעל כושר תנועה בזכות שוטון (פלג’לום), אשר מוביל אותו אל הביצית של האשה הממתינה להפרייה בחצוצרה. המסע שאותו הוא צריך לעבור, מספר סנטימטרים, הוא מרחק אדיר בשבילו ועל מנת לחסוך זמן עליו לנווט את דרכו ביעילות. מחקרים קודמים גילו שתא הזרע מבצע זאת בעזרת שני סימני דרך- טמפרטורה ואותות כימיים. איזור ההפרייה שבו נמצאת הביצית חם מעט יותר מאיזורים אחרים ותא הזרע מסוגל לחוש בהפרש טמפ’ זעיר זה ולנווט את עצמו לאיזור. במקביל הוא גם קולט את האותות הכימיים שמפרישה הביצית וכך נע לכיוונה.
מחקר חדש של פרופ’ מיכאל אייזנבך (M. Eisenbach) וקבוצתו ממכון ויצמן למדע, שאותו הוביל ד”ר סרפין פרז-סרזלס, בחן כיצד מצליחים תאי הזרע לחוש את הפרשי הטמפרטורה. במחקר הם התמקדו בקבוצה של קולטנים חלבוניים, GPCRs, אשר נמצאת על פני תא הזרע ולאחר שאישרו שהם אכן מעורבים בחישת חום, הם גילו שאותם חלבונים הם חלבונים מסוג אופסינים (opsins). אופסינים, כמו למשל רודופסין, הם חלבונים אשר משמשים במערכת הראייה כתאים קולטי אור. מאידך בזחל זבוב הפירות חלבון זה מעורב גם בתגובה לטמפרטורה ולטענת החוקרים, יכול להיות שאותם אופסינים משמשים גם את תא הזרע כחיישני חום לניווט לכיוון הביצית.
ממצאים אלו יכולים להסביר גם את תפקידם של אופסינים בריאות ובכבד, איברים שאינם חשופים לאור, כנראה כחיישני חום, אם כי נדרשים מחקרי המשך כדי לאשר זאת סופית.

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על תאי זרע

קצת על חלבוני אופסינים

כלי הרכב הראשון שהונע בעזרת מנוע ולא בכוח שרירי האדם או הסוס פותח על-ידי קפטן ניקולס קנו בשנת 1770. מאז הטכנולוגיה העומדת מאחורי כלי הרכב כמובן השתכללה באופן משמעותי מאוד, למשל בעזרת המצאת מנוע הבעירה הפנימי, אלא שישנם רכיבים שלא התפתחו יתר על המידה, או שצורתם לא שונתה באופן משמעותי, כמו למשל צמיגי הרכב.
לאחרונה חברת גודייר (Goodyear) מאוהיו, ארצות הברית, הציגה אבטיפוס של צמיג, הנראה ככדור, ויכול לשמש בדור המכוניות האוטונומיות אשר התפתח מאוד בעת האחרונה (מחקרים חוזים שבשנת 2035 יהיו לא פחות מ-85 מיליון מכוניות אוטונומיות על הכבישים ברחבי העולם). הצמיג הכדורי נקרא Eagle-360, ומבנהו אינו טבעתי כמו הצמיגים של היום אלא כדור שלם. הכדור לא יגע במרכב הרכב, אלא ישלט על-ידי אלקטרו-מגנטיים רבי עוצמה, אשר ינוהלו ממחשב הרכב וכך ינועו בכיוון הרצוי ובמהירות הרצוייה. טכנולוגיות אחרות המשולבות בצמיג זה הן למשל חריצים המשפרים את אחיזת הכביש, יכולתו של הצמיג להתקשות או להתרכך בהתאם למידת הרטיבות של הכביש, שילוב חיישנים בצמיג אשר יתריעו למחשב הרכב על אופן אחיזתו בכביש ועל מצב שחיקתו, שידור אלחוטי לגבי מפגעים בכביש ועוד.
צמיג זה, שכרגע קיים כאבטיפוס בלבד, יודפס בהדפסה תלת ממד אישית כך שיתאים לתנאי מזג האוויר בארץ שבה הוא מורכב. בזכותו רכב אוטונומי יוכל לנהל נסיעה חלקה ורציפה, ללא תמרוני נהיגה וחנייה מסובכים, וכך השליטה ברכב תהייה גדולה הרבה יותר מכיום.

קישור לידיעה בעברית- אתר טייםאאוט

קישור לידיעה על הצמיג- אתר Goodyear

סרטון המתאר את הצמיג ותנועתו על הכביש- אתר Youtube

אסטרואיד מאיים על כדור הארץ- תמונתו של Andreus Agency

אסטרואידים הם גופים יחסית קטנים אשר נעים במסלול סביב השמש. כאשר הם נופלים אל פני כדור הארץ הם נקראים מטאוריטים. ישנם מדענים הטוענים שהכחדת הדינוזאורים לפני כ-65 מיליון שנה (הכחדת קרטיקון-שלישון) התרחשה בשל נפילתו של מטרואיד בקוטר של כ-10 קילומטרים, ובהחלט יתכן שתרחיש זה יקרה גם בעתיד. מדענים מכל רחבי העולם עמלים על הדרך להתמודד עם מצב כזה, כאשר ברור שפיצוץ גרעיני לא יעזור (מאחר שאסטרואיד עשוי מסלעים המוחזקים על-ידי כוח הכבידה והם יתחברו שוב מיד לאחר הפיצוץ).
לאחרונה קבוצת חוקרים אמריקאים הציעה לבנות חללית מיוחדת שתיירט את האסטרואיד המאיים על כדור הארץ בעזרת קרן לייזר רבת עוצמה. בזכות הלייזר, חומר האסטרואיד יתנדף, והגז שישתחרר ייצור דחף שיזיז את האסטרואיד כך שלא יפגע בכדור הארץ. שם ההצעה הוא DE-STAR
(מערכת אנרגיה מכוונת למחקר ולפגיעה באסטרואידים; Directed Energy System for Targeting of Astroids and exploration). הלייזר יקבל את כוחו מלוחות אנרגיה סולרית ענקיים המכוונים לשמש ויפעל על האסטרואיד עד להסתתו ממסלול כדור הארץ.
הפיתוח לרעיון זה נמצא בשלביו הראשונים. ישנו כבר אבטיפוס של לוחות תאי שמש בגודל קטן, והתכנון הוא לשגר חללית מספיק זמן לפני מועד התנגשות האסטרואיד בכדור הארץ כך שקרן הלייזר תוכל לפעול מספיק זמן על האסטרואיד, וכך אולי למנוע הכחדה נוספת של החיים על פני כדור הארץ.

מבוסס על כתבתו של נח ברוש, גלילאו מ”ס 212, ע”מ 10

קישור לידיעה- אתר deepspace

קצת על אסטרואידים

פחד הינו תחושה רגשית ופיזיולוגית לא נעימה אך חיונית, אשר קיימת אצל בעלי חיים (כולל כמובן האדם) הנגרמת מחשיפה לגירוי חיצוני מסוכן, כמו למשל מראה של חיה מסוכנת. מאידך, מסתבר שטפיל חד-תאי בשם טוקסופלזמה גונדי (Toxoplasma gondii) או בשמו המקוצר “טוקסו”, אשר מסוגל להדביק מגוון בעלי חיים, אך חייב לסיים את מחזור חייו בתוך מעיים של חתול, מצליח להעלים את הפחד של חולדות ועכברים מפני חברי משפחת החתוליים (רק פחד זה נעלם, פחדים אחרים נשארים). יותר מכך, הוא אף גורם לזכרי החולדות להימשך מינית לחתולים, כך שהם ממש רצים אל טורפם הטבעי וניצודים בקלות. הוא עושה זאת על-ידי שינוי קבוע בביטוי הגנים במוחם של החולדות והעכברים הנגועים.
מחקר צרפתי חדש, אשר נעשה על-ידי קלמנס פוארוט ועמיתיה מהמרכז לאקולוגיה תפקודית ולאבולוציה שבמונפלייה ופורסם בכתב העת Current Biology, בחן את תגובתם של שימפנזים נגועים בטוקסו ושל שימפנזים לא נגועים, לריח השתן של טורפם הטבעי, הנמר. מתוצאות המחקר, אשר נעשה על אוכלוסיות יחסית קטנות, נראה שהשימפנזים הנגועים השתהו זמן רב יותר על שתן הנמרים מהשימפזים הלא נגועים. לא נמצאו הבדלים בהתנהגות שתי הקבוצות כאשר חשפו אותם לריח של שתן אדם או לריח של חתוליים אחרים.
ממצא זה, אף כי הוא מעניין, מצריך מחקרים נוספים על מנת אכן לקבוע שקיים קשר ישיר בין הידבקות בטוקסו לבין התנהגות השימפנזים הנגועים כיוון שיכולות להיות סיבות אחרות להבדלים אלו (כמו למשל היות השימפנזים הנגועים פזיזים מחבריהם). כמו כן לא סביר שהשימפנזים יאבדו את הפחד אך ורק מנמר ולא מבעלי חיים אחרים. מחקרים נוספים יכולים לשפוך אור נוסף על הממצאים הללו ולאשר את נכונותם.

מבוסס על כתבתם של יונת אשחר ונעם לויתן, גלילאו מ”ס 210, ע”מ 15-14

קישור למאמר המקורי- כתב העת Current Biology

הטוקסופלסמה והשפעותיה על העכבר ועל האדם- הבלוג של אורי פלביץ

קצת על תחושת פחד ויתרונה האבולציוני

החיים, מעצם טבעם, מלאי קשיים והתמודדויות. בארבעת העשורים האחרונים התפתחה תעשייה שלמה של ספרים ויועצים אשר מטיפה לחשיבה חיובית- האם זו אכן הדרך הנכונה להתמודד עם דברים? מסקנות מחקר חדש, בו שילבו פעולה חוקרת גרמנית מאוניברסיטת המבורג (Doris Mayer) ושני חוקרים אמריקאיים מאוניברסיטאות וירג’יניה וניו-יורק (Gabriele Oettingen, Sam Portnow) ואשר התפרסם בכתב העת Psychological Science, חשיבה חיובית אולי יעילה לטווח הקצר אבל לטווח הארוך היא יכולה לגרום לדכדוך ואף דיכאון.
במחקר נעשו ארבעה ניסויים. שני הניסויים הראשונים נעשו על מבוגרים וילדים, ובהם הוצגו תרחישים שאפשר להשלים בצורה חיובית או בצורה שלילית. לפני הניסוי, לאחריו ולאחר מספר חודשים התבקשו הנחקרים למלא שאלון שבדק תסמיני דיכאון. הניסוי השלישי נעשה על נבדקים בחיי היומיום שלהם והניסוי הרביעי נועד להתחקות אחר הסיבה של מסקנות שלושת הניסויים האחרים. מתוצאות המחקר התברר שככל שהמחשבות עליהן דיווחו הנבדקים היו חיוביות יותר, כך רמת הדיכאון שלהם הייתה נמוכה יותר בטווח הקצר, אך גבוהה יותר בטווח הרחוק. הניסוי הרביעי מצא שאלו שחשבו מחשבות חיוביות, השקיעו מאמץ מועט יותר בשיפור מושא הפנטזיה, מה שאולי יכול היה להביא בטווח הארוך לחוסר הצלחה ואז להסביר את הדכדוך והדיכאון שאובחן אז.
מחקר זה מראה שאולי הדרך הנכונה אינה תמיד לעודד חשיבה חיובית, אלא יותר חשיבה מציאותית בה מתמקדים בהשקעת מאמץ בזיהוי המכשולים להצלחה, ובמציאת דרכי פעולה שיביאו להצלחה רבה יותר בעתיד.

מבוסס על כתבתה של ד”ר מרים דישון-ברקוביץ, גלילאו מ”ס 210, ע”מ 51-50

קישור לתקציר המאמר- אתר כתב העת Psychological Science

חדשות המדע

כל חדשות המדע במקום אחד (בעריכת עופר בן חורין)

תג: מדע

באיזה גיל לומדים ילדים לשתף פעולה?

אוטובוס סיני חדש שמתחתיו יכולות לנסוע מכוניות

כמה אפשר לחלום בהקיץ?

מיזם חדש מיועד לשגר ננו-חלליות אל מערכות כוכבים הקרובות אלינו

צוללן רובוט הצליח לשלות כד מספינה שטבעה במאה ה-17

מסעו של הזרע אל הביצית בעזרת חיישנים של מערכת הראייה

צמיג רכב שנראה ככדור

שימוש בקרן לייזר לשם הסטת אסטרואיד ממסלול כדור הארץ

טפיל חד תאי שמצליח להעלים את הפחד

האם באמת כדאי תמיד לחשוב חיובי?