חיישנים לרחפנים, דולפינים שצדים, חסרי רגליים עם בלוטות מיסתוריות ואולטרסאונד נגד אבנים בכליות. המחקרים החדשים

רוצים לקבל את חדשות המדע ישירות לנייד?
הצטרפו למהנשמדע בוואטסאפ או בטלגרם

מה חדש?

  • חיישן לרחפן בהשראת היתוש
  • ממי לומדים הדולפינים את שיטת הציד החדשה?
  • הבלוטות המיסתוריות של חסרי הרגליים
  • החזה המיוחד של האדם המודרני
  • אולטרסאונד נגד אבנים בכליות
  •  ייצור משי של עכבישים באמצעות חיידקים
  • עריכה גנטית במיטוכונדריה
  • עטלפים שומרים במוחם מפה של האזור שהם חיים בו

​איך פרפרים מתמודדים עם טיפות הגשם? 

חוקרים פיתחו רחפן שמזהה מכשולים בדרך ומצליח להתחמק ולא להתנגש בהם, בהשראת יתושים. יתושים פעילי לילה מזהים את האדמה מתחתם או את הקירות מסביבם גם בחושך מוחלט. הם עושים זאת בזכות איבר ג'ונסטון, מערך של עשרות אלפי יחידות חישה מיוחדות בבסיס המחושים, שמזהות תזוזות מזעריות שלהם. החוקרים, מאנגליה, צילמו יתושים מהמין Culex quinquefasciatus  בזמן שעפו בסביבה עם קירות ומשטחים, ובנו מודל חישובי שמראה כיצד תנועת האוויר בקרבת המחושים מושפעת מהמרחק מהקיר או מהמשטחים האחרים. בהשראת מנגנון ההתרעה הזה של היתוש, בנו החוקרים חיישן קל וחסכוני באנרגיה. הם חיברו אותו לרחפן שהצליח לזהות מכשולים בדרכו ולהתחמק מהם. החוקרים מקווים שבעתיד החיישן החדש יוכל לסייע לכלי תעופה גדולים יותר, כמו מסוקים, להימנע מהתנגשויות והתרסקויות. לקריאה בהרחבה על המחקר ולצפייה בסרטון של החיישן בפעולה לחצו כאן.

ממי לומדים הדולפינים את שיטת הציד החדשה?

הדולפינים החיים לחופי מערב אוסטרליה פיתחו בשנים האחרונות שיטת ציד חדשה, שזכתה לכינוי "שלינג" (shelling, מהמילה האנגלית לקונכייה): הם רודפים אחר דגים, מכוונים אותם אל קונכיות ריקות והופכים את הקונכיות מחוץ למים, כך שהדג חסר המזל נופל ישר אל תוך פיהם. כעת, חוקרים מאירופה ומאוסטרליה גילו שבניגוד לשיטות ציד אחרות, את הטריק הזה הם לומדים מחבריהם, ולא מאמותיהם. החוקרים עקבו אחר דולפינים מהמין דולפינן אנקולי (Tursiops aduncus), במשך כאחת עשרה שנים, במקביל לאיסוף מידע גנטי. לפי התצפיות שערכו, בנו החוקרים מודל של הרשת החברתית של הדולפינים. הם גילו שהדולפינים שעסקו בשלינג השתייכו לאותם חוגים חברתיים, והסיקו שהמנהג התפשט באוכלוסייה דרך למידה חברתית: הדולפינים ראו את חבריהם צדים כך דגים וחיקו אותם. "הממצאים שלנו הראו שדולפינים בהחלט יכולים, ובמקרה של שלינג גם יש להם מוטיבציה, ללמוד שיטות ציד חדשות מחוץ לקשר בין אם וצאצא", אמרה סוניה ויילד, מובילת המחקר. לקריאה בהרחבה (באנגלית)


דוגמה לדולפין מבצע שלינג, קרדיט: Sonja Wild/Dolphin Innovation Project


הבלוטות המיסתוריות של חסרי הרגליים

"חסרי רגליים" (Caecilians) הם קבוצה של דו-חיים חסרי גפיים, הדומים חיצונית לנחשים אך קדומים יותר, ויחסית רחוקים מהם מבחינה אבולוציונית. כעת, מחקר חדש מגלה שבפיהם של חסרי רגליים מהמין  Siphonops annulatus יש  בלוטות עם נוזל מסתורי ליד השיניים. החוקרים מברזיל גילו את הבלוטות במקרה, כשחקרו את הפרשת הריר המשמש חומר סיכה ומאפשר ליצור להחליק במחילות שבהן הוא חי. החוקרים גילו שהבלוטות נוצרות במהלך ההתפתחות העוברית מרקמות השן ולא מהרקמות שמהן מתפתחות בלוטות הריר. "התפתחות עוברית כזו אנחנו מוצאים בבלוטות הארס של זוחלים ארסיים", אמר כותב המאמר פדרו לואיז מאילו-פונטנה. זו הפעם הראשונה שמוצאים בלוטות כאלה בדו-חיים, ואם יתברר שאלה אכן בלוטות ארס, ייתכן שהן המקור האבולוציוני לבלוטות הארס של הנחשים. הממצא שופך אור על ההשערה כי בלוטות הארס התפתחו לסייע ליצורים חסרי גפיים, הצדים בעזרת פיהם בלבד וצריכים לנטרל את טרפם ביעילות. קריאה בהרחבה על המחקר (באנגלית)
 
חסר רגליים מהמין Siphonops annulatus, משמאל בקטן - צילום של הלסת שלו עם השיניים (בצהוב) והבלוטות מעליהן | קרדיט: Carlos Jared
חסר רגליים מהמין Siphonops annulatus | קרדיט: Carlos Jared

החזה המיוחד של האדם המודרני

"ילד טורקנה" הוא המאובן השלם ביותר שיש בידינו של אדם קדמון מהמין הומו ארקטוס (Homo erectus), שחי לפני כמיליון וחצי שנים, וייתכן מאוד שממנו התפתחו בני המין שלנו, הומו ספיאנס (Homo Sapiens). השחזור הראשון של מבנה גופו של ילד טורקנה נעשה לפי התבנית המוכרת לנו מהאדם המודרני, והגיע למסקנה שהוא היה דומה לנו מאוד כעת, צוות חוקרים בינלאומי, שבו גם שני חוקרים מישראל, יצרו מודל תלת-ממדי חדש של המאובן שמשנה את התמונה. השחזור החדש הוביל את החוקרים למסקנה שבית החזה של הומו ארקטוס היה שונה משמעותית מזה שלנו, ודומה הרבה יותר לבית החזה של ניאנדרטלים. הם הסיקו שהניאנדרטלים ירשו את מבנה בית החזה מקודמיהם, הומו ארקטוס, ולא השתנו בצורה משמעותית. בני המין שלנו, הומו ספיאנס, לעומת זאת, פיתחו חזה שונה, צר ושטוח יותר, שהתאים יותר לאורח חיים הכולל הליכה מרובה. לכתבה המלאה באתר שלנו
 
שחזור של מבנה הפנים של הומו ארקטוס, משמאל - מאובן "ילד טורקנה" - השלד השלם ביותר שקיים בידנו של המין הזה.
מימין - שחזור של מבנה הפנים של הומו ארקטוס | shutterstock

אולטרסאונד נגד אבנים בכליות

חוקרים השתמשו בגלי אולטרסאונד כדי להזיז אבנים בשלפוחית השתן - בינתיים אצל חזירים. החוקרים מארצות הברית ניסו למצוא שיטה יעילה ולא פולשנית לסילוק אבנים בכליות ובדרכי השתן. הם פיתחו שיטה שבה משתמשים בגלי קול ממוקדים שיוצרים מעין טבעת סביב האבנים ולוכדים אותן. הרעיון הוא לשלוט בתנועת גלי הקול ולכוון באמצעותם את האבנים לכיוון היציאה מהגוף דרך השופכה למשל. בניסוי, החוקרים החדירו לשלפוחיות השתן של שלושה חזירים אבני זכוכית קטנות, ובעזרת גלי האולטרסאונד גרמו להם לנוע בתוך השלפוחית במסלולים שונים שתוכננו מראש. אולם, הרבה יותר קל להניע אבנים בתוך איבר רחב כמו שלפוחית שתן מאשר לדחוק אבנים בצורות שונות בתוך צינור צר, לכן לחוקרים עוד יש אתגרים רבים לפני שנוכל ליישם את השיטה לטיפול בבני אדם. החוקרים מציינים עם זאת שיש לטכנולוגיה גם שימושים רפואיים אחרים, כמו לכוון ולנתב מצלמות אבחון זעירות בתוך הגוף. קריאה בהרחבה (באנגלית)

אבני כליות בגדלים שונים
אבני כליות בגדלים שונים | shutterstock


ייצור משי של עכבישים באמצעות חיידקים

חוקרים  פיתחו שיטה לייצור קורי משי של עכבישים באמצעות חיידקים. קורי עכביש נחשבים לאחד החומרים החזקים והגמישים ביותר בטבע, ולכן יש להם שימושים רבים בתעשייה וברפואה. הבעיה היא שקשה מאוד להפיק אותם בהיקף מסחרי. במחקר הנוכחי השתמשו החוקרים בחיידק ימי בשם Rhodovulum sulfidophilum, וגרמו לו באמצעות הנדסה גנטית לייצר את החלבון MaSp1, שהוא המרכיב העיקרי בסיבי הקורים של העכבישים וזה שאחראי על חוזקם. החוקרים הצליחו לגרום לחיידקים לייצר כמות רבה של החלבון ודיווחו שמבנה הסיבים שנוצרו היה תקין ושהם היו דומים מאוד לסיבים הטבעיים שיוצרים העכבישים. כעת הם מתכננים להמשיך ולנסות "מתכונים" משופרים, שיאפשרו להפיק סיבים עוד יותר טובים. קריאה בהרחבה (באנגלית)

עריכה גנטית במיטוכונדריה

לראשונה: עריכה גנטית במיטוכונדריה - מפעלי האנרגיה של התאים. המיטוכונדריה הם איברים תוך תאיים חשובים מאוד, בהם מתרחשים התהליכים המפיקים אנרגיה מהסוכר המגיע אלינו במזון. למיטוכונדריה יש DNA משלהם, נפרד מה-DNA של התא שנמצא בגרעין. כמו כל DNA, גם ה-DNA של המיטוכונדריה יכול לעבור מוטציות, ולכן הם נמצאים בסיכון לפגמים גנטיים שיכולים להוביל למחלות שמשפיעות על התא כולו. השיטות הנהוגות היום לעריכת DNA ולתיקון פגמים גנטיים מצריכות חיתוך של ה-DNA וחיבור מחדש בסוף התהליך. אך בניגוד ל-DNA שנמצא בגרעין התא, הגנום המיטוכונדריאלי מתפרק במהירות לאחר החיתוך הראשוני. כעת, חוקרים מארצות הברית פיתחו שיטה חדשה לתיקון פגמים גנטיים במיטוכונדריה שאינה חותכת את ה-DNA אלא משנה את אבני הבניין שלו והופכת בסיס אחד לאחר, כך שנוצר "קוד" תקין במקום הקוד הפגום. החוקרים הדגימו את השיטה בתאי אדם שגדלו בתרבית, והראו הצלחה בתיקון המוטציות ביעילות של 50%. אמנם המחקר עדיין מאוד ראשוני, אך ייתכן שמדובר בפריצת דרך לקראת עריכה גנטית במיטוכונדריה. קריאה בהרחבה (באנגלית)

עטלפים שומרים במוחם מפה של האזור שהם חיים בו

מחקרים הראו כבר לפני שנים שלבעלי חיים שונים יש מנגנונים מוחיים האחראים על התמצאות במרחב. אך האם הם מסוגלים, כמו בני האדם, להחזיק במוחם "מפה קוגניטיבית" שכוללת את האזור כולו, וכך מאפשרת להם לקבוע מה המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות, ולהמציא מסלולים חדשים? שני מאמרים, של קבוצות מחקר מאוניברסיטת תל אביב ומהאוניברסיטה העברית בדקו אם לעטלפי פירות יש מפה קוגניטיבית כזו. במחקר הראשון, החוקרים תיעדו את מסלוליהם של עטלפים החיים בעמק החולה באמצעות תגי מעקב. הם גם ביצעו ניסויים בהם בחנו את יכולות הניווט של העטלפים במסלולים לא מוכרים, ובדקו בעזרת מודלים מתמטיים את ההתאמה של מסלולי העטלפים לניווט על פי שיטות שונות. במחקר השני, החוקרים הצמידו תגים לגורים שעדיין לא יצאו לעוף ועקבו אחר 22 עטלפים צעירים מהפעם הראשונה שבה עפו לחפש מזון. בשני המחקרים, הממצאים הצביעו על כך שהעטלפים פועלים על פי מפה קוגניטיבית, ושהמפה הזו מתבססת על חוש הראייה.לכתבה המלאה על שני המחקרים באתר מכון דוידסון

עטלף פירות עם ארוחת ערב
עטלף פירות עם ארוחת ערב


0 תגובות