על הגנטיקה של האדם, בית חרושת ביולוגי, נגיפים וההשפעה החיובית שלהם על האבולוציה, שושנות ים וטלפונים חכמים. וכמובן עוד מחקרים חדשים

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

מה חדש?

  • טלפונים חכמים לזיהוי אנשים שיכורים

  • כיצד משפיע זיהום האוויר על האבקת פרחים?
  • היפוך תפקידים בין טורף לנטרף
  • הגנטיקה של הדם
  • נגיפים תורמים למגוון הגנטי
  • שושנות ים ממשיכות לגדול במשך כל חייהן
  • בית חרושת ביולוגי
  • בממלכת יהודה היה שיעור גבוה של יודעי קרוא וכתוב
 

טלפונים חכמים לזיהוי אנשים שיכורים

טלפונים חכמים לזיהוי אנשים שיכורים. בטלפונים חכמים יש מדי תאוצה שמסייעים לאפליקציות להבין שהטלפון נמצא בתנועה. הם מבוססים על שבבים עשויים סיליקון, שבנויים כך שכאשר הטלפון מאיץ בכיוון מסויים נוצרת בתוך השבב תזוזה של פיסת סיליקון מיקרוסקופית, באופן פרופורציונלי למידת התאוצה של הטלפון באותו כיוון. תזוזה זו מתורגמת למתח חשמלי שהטלפון מסוגל למדוד. כעת, חוקרים מארצות הברית השתמשו במדי התאוצה האלה כדי לאפיין את תנועתם של אנשים שיכורים. במחקר, נבדקים מבוגרים התבקשו לשתות בשעה אחת משקה אלכוהולי מרוכז. לאחר מכן, פעם בשעה, החוקרים ביצעו מבדק נשיפה להערכת מצב השכרות שלהם. בנוסף הם התבקשו לבצע הליכה קצרה בקו ישר, בזמן שטלפון חכם מוצמד לגבם התחתון. הנתונים שנאספו שימשו את החוקרים לבניית מודל סטטיסטי, שהצליח לזהות בעזרת הטלפונים בלבד 90 אחוז מהמקרים שבהם ריכוז האלכוהול בנשימה של הנבדק היה מעל לכמות המותרת לנהיגה. עם זאת, החוקרים היו צריכים ליצור מודל אישי על פי תבנית ההליכה של כל נבדק בנפרד. כלומר - תבנית ההליכה של כל אדם היא שונה וכך גם האופן שבו שתיית אלכוהול משפיעה על ההליכה. לקריאה בהרחבה (באנגלית)
 

כיצד משפיע זיהום האוויר על האבקת פרחים?

האבקת פרחים על ידי חרקים היא תהליך חיוני שמאפשר לבעלי חיים וצמחים רבים להתקיים. הפרחים מלאי הצוף מושכים את החרקים המאביקים באמצעות ריחות. במחקר חדש, חוקרים מגרמניה ומארצות הברית בחנו כיצד זיהום האוויר שגורם האדם משפיע על התקשורת הכימית בין הפרחים והמאביקים שלהם. הם התמקדו בגז המזהם אוזון (O₃) וברפרף הטבק (Manduca sexta), והראו במעבדה שאם הרפרפים נחשפים לריח הפרחים האהובים עליהם, בנפרד מהפרחים עצמם, הם לא מזהים אותו כשהוא מזוהם באוזון בריכוז הזהה לזיהום בסביבה הטבעית בה הם חיים. בניסוי מעבדה נוסף הראו החוקרים שאם הרפרפים רואים את הפרחים, הם מזהים אותם למרות הריח המזוהם. רפרפים שמצאו פרח עם ריח "לא טוב" בעזרת הראייה, למדו מיד לקשר בין הריח לצוף טעים. החוקרים מקווים שגם מחוץ למעבדה יוכלו המאביקים ללמוד מחדש לזהות את ריח הפרחים שלהם, גם אם הוא השתנה בגלל זיהום. לקריאה בהרחבה (באנגלית) ולצפייה בסרטון על הניסוי


היפוך תפקידים בין טורף לנטרף

ברצועת החוף השוודית לאורך הים הבלטי שלטו, בשנות ה-80, דגים טורפים גדולים כמו זאב הנהרות הצפוני (Esox lucius) והפרקה האירופאית (Perca fluviatilis). אך בשנים האחרונות תפסו את מקומם בראש שרשרת המזון להקות של דגים קטנים הרבה יותר, מהמין עוקצן תלת-קוצי (Gasterosteus aculeatus), שאורכם כארבעה סנטימטר בלבד. כעת, חוקרים מאוניברסיטת סטוקהולם השתמשו בנתונים שנאספו בארבעים השנים האחרונות כדי לעקוב אחרי השינויים לאורך רצועת החוף, ומצאו שבאזור התרחש היפוך תפקידים בין טורף לנטרף: הדגים הקטנים תפסו את מקומם של הטורפים הגדולים ואף החלו לאכול את הביצים והדגיגים שלהם. להיפוך הזה יש השלכות על המערכת האקולוגית כולה: האוכלוסייה הגדלה של העוקצנים הובילה לירידה במספר הסרטנים והחלזונות, וכך לא היה מי שיגביל את צמיחת האצות הירוקות, שהחלו להתפשט עוד ועוד וגורמות לנזקים רבים. "המחקר מראה בבירור כי היעלמות הטורפים הגדולים עשוי ליצור שרשרת של תגובות עד לרמת האצה", אמר הביולוגי הימי בוריס וורם (Worm). לכתבה המלאה באתר מכון דוידסון

עוקצן תלת-קוצי, מתוך shuttrstock
עוקצן תלת-קוצי, shuttrstock


הגנטיקה של הדם

צוות חוקרים בינלאומי ערך את המחקר הגנטי הגדול מסוגו, שכלל כ- 740 אלף נבדקים ממוצא מגוון: אירופאים, אפריקנים, היספנים, מזרח אסיאתים ודרום אסיאתים. מטרת המחקר היתה לבדוק כיצד מוטציות גנטיות משפיעות על מאפייני דם שונים, כמו ריכוז ההמוגלובין וספירת טסיות. החוקרים בחנו יותר מ-45 מילון שינויים גנטיים ומצאו שכחמש אלף מתוכם עשויים להשפיע תכונות תאי הדם. רוב השינויים הגנטיים האלה נמצאו בקרב כל האוכלוסיות שנבדקו. "למרות גודל המדגם שלנו, מרבית המשתתפים, כ-560 אלף מתוך 740 אלף, היו ממוצא אירופאי", אמר פרופסור גיום לטר, מוביל צוות המחקר. "זה בהכרח מכניס הטיה למחקר". החוקרים מדגישים את הצורך בחקירת גנטית מעמיקה של כל האוכלוסיות השונות ואת הצורך בהשקעת משאבים רבים כדי שניתן יהיה לנתח את המידע הגנטי הרב, ולהבין כיצד המוטציות האלה משפיעות על הבריאות. קריאה בהרחבה (באנגלית)

נגיפים תורמים למגוון הגנטי

חוקרים מארה"ב ויפן פרסמו שני מאמרים שמדגימים את חשיבותה של גמישות ב- DNA, גמישות שמושגת פעמים רבות בזכות נגיפים. המאמר הראשון מתמקד ברצפי DNA הקרויים "סופר-מעצמים" וגורמים להפעלה מסיבית של מקבצי גנים הקשורים לזהות התא. הפעלה כזו נחוצה כאשר תאים עוברים שינויים גדולים, כמו במקרה של היווצרות תאי זרע (חלוקת הפחתה). החוקרים הראו בעכברים שכשתאי הזרע מתחילים להיווצר הסופר-מעצמים גורמים לפרץ פעילות של הגנים המשתתפים בתהליך יצירת הזרע.
המאמר השני מתמקד ברצפי בקרה גנטיים שמקורם בשרידי נגיפים, שמצאו את דרכם ל-DNA של אבותינו במהלך האבולוציה, וכעת הם חלק מהגנום של יונקים רבים. הרצפים ניידים ויכולים לשנות את מיקומם ב-DNA. לעתים הם "קופצים" למיקום שמשבש את פעילות הגנים באותו אזור, מה שעלול לגרום למחלות. במחקר נמצאה השפעה חיובית של הרצפים. הם קפצו בתאי זרע בסמוך לגנים שיחודיים למין ביולוגי מסוים, ומאפשרים את הפעלתם בעת היווצרות התאים. החוקרים מסיקים מכך שלאורך זמן לרצפים נגיפיים אלה יש השפעה חיובית על הגנום ועל האבולציה של מינים חדשים. קריאה בהרחבה (באנגלית)
 
בדרך להיות תאי מין, חלוקת הפחתה.
בדרך להיות תאי מין, חלוקת הפחתה, spl

שושנות ים ממשיכות לגדול במשך כל חייהן

שושנות ים ממשיכות לגדול ולשנות את מבנה גופן במשך כל חייהן, בהתאם לתנאי הסביבה. בשלב הפגית (לרווה) של שושנת הים יש לה ארבע זרועות, ולאחר שהיא מתבגרת ונצמדת לסלע היא מפתחת זרועות נוספות. חוקרים מגרמניה ומארצות הברית חקרו את שושנות הים הקטנות מהמין Nematostella vectensis, שמפתחות עד 24 זרועות בבגרותן, אך חלקן מסתפקות בשש או שמונה. החוקרים עקבו אחר יותר מאלף שושנות כדי לבדוק מה קובע את מספר הזרועות, וגילו שהגורם המכריע הוא זמינות המזון. בניגוד לרוב בעלי החיים, שצורת גופם נשארת קבועה לאחר שהם מגיעים לבגרות, שושנות הים יכולות לשנות את גופן ולהתאים אותו לתנאים משתנים – כאשר מספקים להן מזון רב, הם מייצרות זוג זרועות נוסף בתוך שלושה-ארבעה ימים. בחינה של החלבונים המעורבים בצמיחת הזרועות החדשות העלתה שהמנגנונים המולקולריים שונים מאלו שמשמשים לגדילת ארבעת הזרועות הראשונות, בשלב העוברי של השושנה. "אין מתכון אחד ליצירת זרוע", אמר אייסאם איקמי (Ikmi), שהוביל את המחקר. קריאה בהרחבה (באנגלית)
 
שושנות הים הקטנות מהמין Nematostella vectensis, שמפתחות עד 24 זרועות בבגרותן
שושנות הים הקטנות מהמין Nematostella vectensis, שמפתחות עד 24 זרועות בבגרותן, shutterstock

בית חרושת ביולוגי

במחקר ביולוגי משתמשים פעמים רבות בחיידקים חיים בתור "בית חרושת" ביולוגי לייצור חומרים, בעיקר חלבונים, לשימוש במחקר, ברפואה ובתעשייה. כעת, חוקרים מארצות הברית פיתחו שיטה יעילה לשליטה בהפעלה של בית החרושת הזה. החוקרים השתמשו בחיידקים מהמין E. Coli, שמשמשים בין השאר ליצירת דלק ביולוגי. החוקרים הנדסו גנטית את החיידקים כך שייצרו חלבון מסוים, אך יעשו זאת רק בהעדר אור. כשמדליקים את האור, המפעל "נסגר". החידוש בשיטה הזו הוא שניתן לפתוח ולסגור את פעילות המפעל שוב ושוב, בצורה פשוטה. עד כה השיטות הקיימות התבססו על עיקרון "נגעת-נסעת": לאחר הפעלת המפעל, לא ניתן לכבות ולהדליק מחדש. בנוסף, השימוש באור מאפשר לחוקרים לשלוט על אזורים שונים במצע הגידול ולהפעיל/לכבות אותם באופן מקומי. כך הם הדגימו בצלחת פטרי מלאה בחיידקים המהונדסים, שחלקים ממנה הוארו וחלקים ממנה הוחשכו בצורה שיצרה תמונה של טיגריס. מכיוון שהחיידקים הכילו בתוכם גן ליצירת חלבון פלואורוסנטי, החלקים המוחשכים שבהם המפעל הביולוגי עבד הפכו למאירים בצורה שתוכננה. קריאה בהרחבה (באנגלית)
 
טיגריס בצלחת פטרי, Avalos Lab/Princeton University
טיגריס בצלחת פטרי, Avalos Lab/Princeton University
 

בממלכת יהודה היה שיעור גבוה של יודעי קרוא וכתוב

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב השתמשו בשיטות זיהוי פלילי כדי לבחון כתובות מלפני 2,600 שנה, והראו שבממלכת יהודה היה שיעור גבוה של יודעי קרוא וכתוב. הם חקרו כתובות שנמצאו על חרסים ממצודת ערד ,שהייתה מצודה קטנה למדי, ובה כ-30-20 חיילים. הכתובות כללו רשימות של שמות החיילים, מכתבים מחצר המלך, וגם הוראות לאפסנאי ולעוזריו – כמה קמח וכמה יין לשלוח ליחידות השונות. חוקרת זיהוי פלילי ניתחה את כתבי היד והגיעה למסקנה שאת 18 הכתובות כתבו לא פחות מ-12 אנשים. זהו ככל הנראה המחקר הראשון בו חוקרי זיהוי פלילי השתמשו במומחיותם כדי לבחון כתבי יד עתיקים. הממצאים חושפים שבניגוד לתרבויות אחרות, ידיעת קרוא וכתוב הייתה נפוצה למדי בקרב החיילים של ממלכת יהודה, ולכן כנראה בממלכה כולה. לכתבה המלאה על המחקר באתר מכון דוידסון
 
אוסטרקונים ממצודת ערד, בערך משנת 600 לפנה"ס | צילום: מיכאל קורדונסקי, באדיבות אוניברסיטת ת"א ורשות העתיקות
אוסטרקונים ממצודת ערד, בערך משנת 600 לפנה"ס | צילום: מיכאל קורדונסקי, באדיבות אוניברסיטת ת"א ורשות העתיקות

0 תגובות