מה קורה לדולפינים כשהם צוללים? כיצד בנויות שיני כרישים? איך ניתן לחזות מבנה של חלבונים? ועוד מחקרים חדשים

 

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

מה חדש?

  •  פלזמה קרה נגד קורונה
  • מנגנון הצלילה של הדולפינים
  • הצלחה בחיזוי מבנה של חלבונים
  • השיניים הייחודיות של הכרישים
  • לטאות מאביקות

פלזמה קרה נגד קורונה

במסגרת ניסוי, שפורסם בכתב העת AIP, בדקה קבוצת מדענים עד כמה משפיעה על נגיפי הקורונה חשיפתם לפלזמה שמקורה בגזי הליום וארגון. פלזמה הינה מצב צבירה רביעי שלרוב מופיע בטמפרטורות מאוד גבוהות (כמו זו שבשמש). בתנאים מסויימים ניתן ליצור פזמה גם בטמפרטורת החדר. המשטחים שנבדקו במהלך הניסוי היו מגוונים וכללו בין היתר, פלסטיק, מתכת, קרטון ועור. החוקרים מצאו שדי היה בחשיפה של שלושים שניות כדי להשמיד את רוב הנגיפים וכעבור שלוש דקות המשטח נמצא נקי לחלוטין. גז הארגון נמצא יעיל יותר מההליום בהשמדת הנגיפים. החוקרים סבורים שההבדל נובע מכך שהפלזמה שנוצרת מגז הארגון יוצרת יותר חומרים ריאקטיביים (בעלי יכולת הגבה),  שפוגעים בשלמות נגיפי הקורונה. השערתם היא שהחלקיקים הטעונים מתאספים על גבי המעטפת החלבונית של הנגיף ופוגעים בחלבונים שמאפשרים לו לחדור לתאי הגוף. אף שהטכנולוגיה החדשה אינה מוכנה עדיין לשימוש נרחב, היא חושפת בפנינו מאפיינים נוספים של מצב צבירה חשוב אך לא מספיק מוכר, שעשויים לשמש אותנו בתעשייה, ברפואה ובפעילויות פנאי. למידע נוסף (באנגלית) 

מנגנון הצלילה של הדולפינים

קבוצת חוקרים בינלאומית מדדה את קצב הלב של דולפינים מהסוג Tursiops (דולפינן) באמצעות מכשיר אק"ג, בזמן שהם ביצעו צלילות קצרות או ארוכות. הם גילו שהדולפינים מסוגלים להאט את קצב ליבם לפני הצלילה ולהתאים אותו למשך הזמן שהצלילה אורכת: לפני צלילות ארוכות ההאטה של קצב הלב היתה מהירה יותר ומשמעותית יותר, בהשוואה לצלילות הקצרות יותר. ליכולת הורדת קצב הלב בעת צלילה יש משמעות קלינית: צריכת החמצן יורדת ובנוסף זה יכול למנוע את מחלת הפחתת הלחץ (decompression sickness) הפוגעת גם בצוללנים רבים. ראש המחקר אנדראס פלמן (Fahlman) ציין בראיון לאתר "New Scientist" שהדולפינים שולטים בהזרמת הדם לריאות שלהם ממש כמו שאנחנו שולטים בדוושת הגז של כלי הרכב שלנו. הוא מאמין שאם נבין טוב יותר כיצד מתגברים הדולפינים על אתגרים מסוימים במים, נוכל למצוא דרכים טובות יותר לפתור את אותן הבעיות עבורנו. לקריאה בהרחבה (באנגלית)
 
מווסתים את קצב הלב בעת צלילה, shutterstock
מווסתים את קצב הלב בעת צלילה, shutterstock

הצלחה בחיזוי מבנה של חלבונים

חברת DeepMind עוררה סערה בתחרות לחיזוי מבנה של חלבונים, כשהצליחה לפענח מבנה של חלבונים ברמת דיוק גבוהה מאוד, בעזרת בינה מלאכותית. כדי שיצליחו למלא את תפקידם כראוי, רוב החלבונים הפעילים באורגניזמים חיים צריכים להתארגן במבנה תלת- ממדי מסוים מאוד. את המבנה הזה קשה מאוד לפענח היום ולעיתים אף בלתי אפשרי. תחרות CASP שמתקיימת בימים אלה בפעם ה-14, שמה לה למטרה בדיוק את זה : פיתוח שיטות לחזות את המבנה התלת-ממדי של חלבון, על פי רצף חומצות האמינו המרכיבות אותו. השנה, לראשונה, אלגוריתם המבוסס על בינה מלאכותית שנקרא "קיפול אלפא", קיבל ציון הגבוה בפער ניכר מהקבוצות האחרות. הם ניבאו מבנים מאוד מאוד קרובים למבנה האמיתי של החלבונים שהוצגו בתחרות. בתחרויות הקודמות הקבוצות המצליחות ביותר לא קיבלו ציונים גבוהים מ- 40, הקבוצה של DeepMind, חברה-בת של גוגל, קיבלה ציון של יותר מ-85. הקהילה המדעית ממתינה לפרסום המאמר המדעי עם תיאור השיטה, אבל היא משלבת בינה מלאכותית עם השוואה אבולוציונית לחלבונים אחרים. לקריאה בהרחבה באתר מכון דוידסון
 
מבנה תלת ממדי של חלבון שפרונין (Chaperonin), מקור: SPL
מבנה תלת ממדי של חלבון שפרונין (Chaperonin), מקור: SPL

השיניים הייחודיות של הכרישים

כרישים מחליפים שיניים בתדירות גבוהה ובמשך כל חייהם. בהתאם לכך שיניהם ערוכות שורות-שורות – ככל שהשן ישנה יותר היא תהיה בשורה חיצונית יותר. אולם אף על פי שמלאכת הטריפה שוחקת את השיניים בהתמדה, גם השיניים החיצוניות והבלויות עדיין מתפקדות היטב. חוקרים מגרמניה בחנו את מבנה השיניים של כרישי מפרץ ג'קסון בשיטות דימות מגוונות שכללו מיקרוסקופ אלקטרונים, קרני רנטגן וספקטרוסקופיית רמאן. הם גילו שהארגון המיקרוסקופי של האמייל – השכבה החיצונית בשיני הכרישים – שונה מזה של בעלי חיים אחרים: מבנה הגבישים מסודר מאוד והם מקבילים זה לזה בחלק החיצוני של השן, אך נטולי סדר וסבוכים מאוד באזורים הפנימיים שלה. לטענת החוקרים הארגון הזה גורם לכך שהחלק החיצוני של השן מתבלה מהר יותר לעומת חלקה הפנימי, ועל ידי כך נשמרים התפקוד של השן וצורתה המחודדת גם אחרי שחלק ניכר ממנה כבר נשחק. למחקר (באנגלית)

לטאות מאביקות

בדרום אפריקה התגלה פרח שמואבק על ידי לטאות. רוב הפרחים מואבקים על ידי חרקים שונים, ויש גם כאלו ש"מעסיקים" ציפורים או עטלפים. ידועים מקרים נדירים בהם המאביקים הם מכרסמים. כאשר חוקרים בדרום אפריקה בחנו את "הפרח הנחבא", Guthriea capensis, הם חשבו שמצאו עוד מקרה של מכרסם מאביק: צבעים של הפרחים ירוק, הם פורחים סמוך לאדמה ובקושי נראים בין העלים, שונה מאוד מפרחים שהמאביקים שלהם מגיעים מהאוויר. אבל כשהציבו מצלמות שפעלו בלילות, שעות הפעולה של המכרסמים, הם לא מצאו דבר. רק כשהחלו להפעיל את המצלמות גם ביום, מצאו את המאביק המסתורי: לטאות מהמין Pseudocordylus subviridi. הלטאות הכניסו את ראשן עמוק לתוך הפרח, ושתו את הצוף שבתוכו. בתוך כך התכסה חוטמן באבקה, שאותה העבירו לפרח הבא. כשהחוקרים הגבילו את הגישה של הלטאות לצמחים מסוימים, מספר הפירות שלהם פחת ב-95 אחוזים. כך הראו החוקרים שהלטאות הן אכן המאביק העיקרי של הפרח הנחבא. זהו המקרה השני בלבד הידוע למדע של פרח שהמאביק העיקרי שלו הוא זוחל. לקריאה בהרחבה (באנגלית)
 
לטאה מהמין Pseudocordylus subviridis, מקור: shutterstock
לטאה מהמין Pseudocordylus subviridis, מקור: shutterstock

 

0 תגובות