מהנשמדע 5/2 - מחקרים חדשים ביותר

רוצים לקבל את חדשות המדע ישירות לנייד?

 

מה חדש?

• איך הוומבט מחרבן קוביות?

יש הרבה דרכים לנוע מתחת למים. מרבית כלי השיט שהאדם ייצר משתמשים במדחפים, אך בטבע קיימות אינספור שיטות הנעה שונות. אחת השיטות היא הנעה סילונית – פליטה של מים בדחיפה בכיוון אחד כדי לנוע בכיוון הנגדי. בשיטה זו משתמשים כמה מהשחיינים היעילים ביותר בטבע - דיונונים ומדוזות.

צוות חוקרים מבריטניה מצא כי ניתן לדמות סגנון תנועה זה באמצעות מודל פשוט – קפיץ המחבר שתי משקולות (מתנד הרמוני). לאחר שבחנו את פעולת המתנד, החוקרים שיערו כי תנועת הדיונון לא תלויה רק בכוח אותו הוא מפעיל, אלא גם בתדר בו הוא מניע עצמו בתוך המים. החוקרים יישמו את העקרונות שגילו ופיתחו רובוט תת-מימי דמוי דיונון, שמסוגל להניע עצמו בתוך המים ביעילות גבוהה ביותר הודות לשימוש בפולסים קצרים של מים בתדירות אחידה. החוקרים הראו שבניגוד לאינטואיציה, הגדלת הכוח או מהירות הפעולה של הרובוט לא גורמים להאצתו, שכן הם חורגים מתדירות הפעולה האידאלית.לקריאה נוספת (באנגלית)

 

הוומבט הוא יונק כיס שנפוץ באוסטרליה ובטסמניה. צבעו חום, הוא אוכל עשב וחי במאורות שהוא חופר בעצמו. בנוסף יש לו  תהליך עיכול מופלא, שאין שני לו בממלכת החי: צואת הוומבט מתעצבת במעי במשך יותר משבוע, וצורתה הסופית היא קובייה. כעת צוות חוקרים מאוסטרליה ומארצות הברית חקר את התופעה במטרה להבין איך נוצרת הצורה הרבועה הזאת במעיים. החוקרים בחנו את המאפיינים הפיזיקליים של צואת הוומבט ושל דפנות המעיים שלו, ומצאו שעוביה של דופן המעי אינו אחיד ויש בו אזורים קשיחים ורכים אלה לצד אלה. האזורים האלה מפעילים לחץ לא אחיד שמאפשר את יצירת הפינות בגללי הוומבט. הצוות שיער כי הצורה הייחודית נועדה לסייע לתקשורת בין הוומבטים – קוביות הצואה נוטות להישאר במקום ולא להתגלגל במורד הגבעות בערבות שבהן הוומבטים חיים. כך הם יכולים להשאיר מסרי ריח לפרטים אחרים. כשהשוו את יכולת ההתגלגלות של צואת וומבט עגולה לעומת מרובעת ראו כי הצורה אכן מקנה יתרון. מעבר לעניין המדעי, המחקר מאפשר להבין טוב יותר את דינמיקת הכוחות הפועלים במעיים של כל בעלי החיים. לקריאה בהרחבה (אנגלית)

 

פיתוח של חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן עשוי לסלול את הדרך לשימוש נרחב יותר במכוניות אוטונומיות,  בזכות פתרון של אחת מבעיות הבטיחות. תקנות הבטיחות דורשות כי למכוניות כאלה יהיו לפחות שתי מערכות חישה נפרדות, שיכולות לגבות זו את זו במידת הצורך. לרוב מדובר במצלמה ובסוג של מכ"מ, המבוסס על קליטה והחזר של גלים מסוג אחר. בעוד מערכות המבוססות על צילום יכולות "ללמוד" לזהות עצמים ומכשולים בכביש בעזרת מערכות בינה מלאכותית הנשענות על ניסיונם של בני אדם, שתייגו עצמים כאלה בתמונות, קשה הרבה יותר ללמד מערכות כאלה לפענח את תמונות המכ"מ. החוקרים זאב זלבסקי, איתי אור ומושיק כהן פיתחו בינה מלאכותית המשווה בין תמונות המכ"מ לצילומים הרגילים, וכך לומדת לפענח את התמונות. מערכת כזו יכולה להיות יעילה לנסיעה אוטונומית גם בתנאים של ראות מוגבלת ומזג אוויר קשה. לקריאה בהרחבה באתר מכון דוידסון

 

 

לדג הריאות האוסטרלי (Neoceratodus forsteri) יש גנום עצום, וכל תא שלו מכיל בערך פי 14 יותר DNA מהתאים שלנו. מחקר חדש מצא כי ייתכן שהגֵנום הענקי סייע למעבר של הדגים הקדומים מהחיים בים אל היבשה. הדגים האלה הם קרובים של הדגים המוקדמים שעלו ליבשה, ודומים להם מאוד. ניתוח הרצף הגנטי שלהם העלה כי בחלקים ממנו נוצרו כמה וכמה עותקים של אותם גנים, וחלק מהגנים שהוכפלו קשורים להתפתחות הריאות ולהתפתחות תקשורת באמצעות חוש הריח, הנפוצה הרבה יותר אצל חולייתנים יבשתיים מאשר אצל מקביליהם בים, מה שסייע כנראה לאבות-אבותיהם לעשות את הקפיצה האבולוציונית לחיים מחוץ למים. "מנקודת מבט גֵנומית, הם נמצאים בחצי הדרך בין דג וחולייתן יבשתי", אמר אחד החוקרים. לקריאה בהרחבה באתר מכון דוידסון

 

חוקרים הצליחו לתעד את רגע היווצרותו של גביש מאטומים נפרדים. החוקרים מיפן השתמשו במיקרוסקופ אלקטרונים חודר ובמצלמה מהירה במיוחד לתיעוד היווצרותו של גביש בגודל כמה ננומטרים (מיליוניות המילימטר). התהליך הבסיסי שבו נוצר גביש משותף למתכות, למינרלים ומוליכים למחצה, ליהלומים, לגרגרי מלח ואפילו לפתיתי שלג, ולכן עומד בבסיס ההבנה והשליטה שלנו בתכונות החומר ובצורתו. הסרטון שמתעד את לידתו של גביש אישש תחזיות תיאורטיות על הטבע הסטטיסטי של התהליך, והטכנולוגיה שהחוקרים השתמשו בה עשויה להעמיק את יכולתנו להבין תהליכים כאלה ולרתום אותם לצרכינו. לקריאה בהרחבה ולצפיה בסרטון