מדע בדקה: הקוף ששינה את תולדות הדיבור

1. הקוף המזמר ששינה את תולדות הדיבור

מדוע קופי אדם אינם מדברים? מחקרים הראו כי שימפנזים, בונובו וגורילות מסוגלים ללמוד כמה מאות מילים, להבין אותן וגם לבטא אותן בשפת סימנים. עם זאת, הם אינם מסוגלים לחקות את הדיבור שלנו עצמו – להפיק צלילים היוצרים הברות ומילים. אחת הסיבות לכך היא המבנה של הלוע ומיתרי הקול, השונה בין בני אדם וקופי אדם, ומאפשר לנו להפיק צלילים רבים יותר. סיבה אחרת שהוצעה לכך היא כי קופי אדם אינם מסוגלים לשלוט בקולות היוצאים מפיהם כפי שאנחנו עושים זאת. רוב הקולות שהם משמיעים קשורים ישירות למצב הרגשי שהם נמצאים בו – פחד, שמחה, איום וכו' – והם משמיעים אותם באופן אינסטינקטיבי, בלי להחליט איזה צליל להשמיע, כפי שאנחנו עושים בדיבור.

מחקר חדש מציע כי לפחות חלק מקופי האדם דוקא כן מסוגלים לשלוט היטב בצלילים שהם מפיקים. במחקר לימדו המאמנים אורנגוטן צעיר לחקות את הקולות שהשמיעו לו, למרות שלא היו חלק מהרפרטואר הטבעי של אורנגוטנים, ואף להתאים את גובה הצליל לדוגמה ששמע. זה ניסוי ראשוני מאוד, עם פרט אחד בלבד, אך הוא מצביע על כך ששליטה בקולות אולי אינה ייחודית לבני האדם, והחלה להתפתח מוקדם בהרבה משחשבנו.

ד"ר יונת אשחר

2. תאים סולאריים במדפסת הביתית

תארו לעצמכם אפשרות להדפיס במדפסת הביתית שלכם תאים סולאריים, לתלות אותם ברחבי הבית ולהשתמש בהם לייצור חשמל. זה מה שמציעים חוקרים מאוניברסיטת אלטו שבהלסינקי, פינלנד. תאים סולאריים המבוססים על טכנולוגיית הדפסת צבע אינם המצאה חדשה, ומבוססים על יכולתם של צבענים (פיגמנטים) אורגניים לבלוע אור ולהמירו לחשמל. תהליך הייצור של תאים כאלה מתבסס לרוב על ציפוי של פוטו-אלקטרודה המוליכה את הזרם החשמלי בצבען, בתהליך שדורש זמן וכמות לא מועטה של צבען.

החוקרים פיתחו שיטה להדפיס את הצבען על הפוטו-אלקטרודה בטכנולוגיה של הזרקת דיו, המשמשת במדפסות ביתיות. ההדפסה נעשית על-גבי שכבה דקה, כמו דף, של פוטו-אלקטרודה מטיטניום דו-חמצני (TiO2). הניצולת של הפוטו-אלקטרודה המודפסת עומדת על כ-6.5 אחוז, נמוכה מזו של תאים סולאריים אחרים, אך דומה לזו של תאים סולאריים אחרים המבוססים על טכנולוגיה כזו. מצד שני, היא מאפשרת חיסכון ניכר בזמן ובחומרי גלם. כמו כן, השיטה מאפשרת לקשט בניינים בתאים סולאריים צבעוניים או להדפיס אותם על התקנים חשמליים כחלק מהעיצוב שלהם, וכך לספק להם אנרגיה בלי לפגוע במראה שלהם. מראה הוא אמנם לא חזות הכל, אך הוא יכול לסייע לגורמים מסחריים לאמץ את הטכנולוגיה.

תמונה מחשמלת | בתמונה: צוות החוקרים וקוד QR המקשר לעבודת המחקר

גיא שלייר

זיהוי מוקדם של התפתחות ניוון מוחי יכול להוביל לטיפול מוצלח יותר. שני מחקרים מאוניברסיטת קולומביה בניו יורק מצביעים על כך שאחד התסמינים הראשונים של המחלה הוא פגיעה בחוש הריח.

המחקרים נעשו על קשישים שהשתתפו במבחן UPSIT לזיהוי ריחות. במחקר אחד הנבדקים עברו במקביל סריקת MRI של האזור בקליפת המוח שנפגע בדרך כלל כבר בראשיתה של מחלת אלצהיימר. החוקרים מצאו התאמה בין ציון נמוך במבחן הריח לבין הסיכוי של הנבדק לפתח ניוון מוחי תוך ארבע שנים. לעומת זאת, לא נמצא מתאם בין ממצאי ה-MRI לסיכון לחלות.

במחקר האחר עשו החוקרים גם בדיקות הערכה להצטברות של עמילואיד-בטא, משקע חלבוני הנחשב גורם למחלת אלצהיימר. לנבדקים שקיבלו ציון נמוך במבחן הריח, היה סיכוי גדול פי שלושה לפתח פגיעה בזיכרון תוך חצי שנה מהבדיקה, והצטברות העמילואיד-בטא ניבאה בצורה טובה את הסיכוי להידרדרות קוגניטיבית. אימות נוסף של הממצאים האלה, עשוי לאפשר שימוש בבדיקת ריח פשוטה כבדיקת סינון מקדימה, לאתר חולי אלצהיימר עוד לפני הופעת התסמינים המוכרים.

ד"ר רון וייס

4. הלייזר מפענח את סודות המים

כל מולקולת מים מורכבת משני אטומי מימן ואטום חמצן אחד (H₂O), אולם אטומי המימן אינם קבועים במולקולת מים מסוימת אלא זורמים מאחת לשנייה במהירות רבה. זרימת המימן מניעה תהליכים רבים, ומספקת את הבסיס לפעילותם של תאי דלק, תהליכי יצירת אנרגיה בתא החי ועוד.

על אף חשיבותו של התהליך, האופן שבו זורמים הפרוטונים, הגרעינים של אטומי מימן, בין מולקולות המים, עדיין אינה ברורה, ועומדת במוקד של מחקרים רבים בעשורים האחרונים. אחת הדרכים לחקור את התופעה היא מדידת בליעת הקרינה התת-אדומה של מים, המאפשרת לזהות שינויים במבנה המולקולה, כמו מיקום אטומי המימן.

מדידה כזו של אדי מים איפשרה לחוקרים לגלות בעבר כי בעת מעבר הפרוטון בין מולקולות, נוצרים להרף עין תוצרי ביניים, אחד מהם הוא יון זונדל (Zundel), שהוא למעשה שתי מולקולות מים עם גרעין נוסף של אטום מימן. ואולם, במדידות של מים במצב צבירה נוזלי לא התגלו תוצרים כאלה, ככל הנראה מפני שזמן החיים שלהם בנוזל קצר עוד יותר מאשר בגז.

במחקר משותף לאוניברסיטת בן גוריון בנגב ולמכון מקס בורן בברלין, הצליחו החוקרים להבחין לראשונה בקיומו של יון זונדל במים נוזליים. החוקרים השתמשו במעט מאוד מים בתוך ממס אורגני, כך שקצב החלפת הפרוטונים בתמיסה קטן יחסית, והאירו אותה בהבזקים מהירים מאוד בלייזר תת-אדום. בשיטה זו הם הצליחו להבחין בין השינויים המבניים להיווצרו של יון זונדל כזה ולקבוע שהוא מתקיים רק למשך כ-100 פמטושניות (מיליארדיות של מיליוניות השניה).

הבנה יסודית של מעבר המימן בין מולקולות מים יכולה לספק תובנות חדשות על מערכות רבות שיש בהן מגע בין מים לחומצה, החל בכל מערכות החיים וכלה בתופעות כמו גשם חומצי או ספיגת פחמן דו-חמצני מהאוויר, הממלאות תפקיד מרכזי בהתחממות כדור הארץ.

ד"ר לביא ביגמן

5. חולה סרטן בן 1.7 מיליון שנה

סרטן נחשבת למחלה מודרנית, ואין ספק שעם הארכת תוחלת החיים ועם יכולות האבחון המשוכללות של ימינו, אנו פוגשים יותר חולי סרטן מאשר בעבר. אולם, ככל הנראה המחלה מלווה את בעלי החיים מרגע הופעתם על פני כדור הארץ, בעיקר את אלה שמאריכים ימים. למרות זאת, קשה למצוא עדויות מאובנות לגידולים ממאירים. רוב סוגי הסרטן מופיעים ברקמות רכות, שהסיכוי שיתאבנו קטן, אך כשמדובר בגידולים או בגרורות בעצמות, הסיפור שונה. במערת סוורטקרנס (Swartkrans) שבדרום אפריקה נמצאה עדות מלפני 1.7 מיליון שנה לאוסטאוסרקומה, גידול ממאיר שכיח של העצמות הנפוץ בעיקר בקרב מתבגרים. הגידול התגלה בעצם המסרק החמישית בכף הרגל של אדם קדום, כנראה מהמין הומו ארגסטר או פרנתרופוס רובוסטוס. זה הגידול הסרטני הקדום ביותר שהתגלה עד כה והוא מצטרף לגידולים ממאירים ושפירים עתיקים פחות שמראים שהסרטן מלווה את האנושות מתחילת דרכה, עוד לפני הופעת האדם המודרני, הומו ספיאנס.

נעם לויתן