מהנשמדע 12/6 - מחקרים חדשים ביותר

מה חדש?

• איך נדע מתי הצמח בסטרס?
• שינויים חשובים בהרגלי הכביסה
• רשת ביטחון נגד רעידות אדמה
• שועלים עירוניים דומים לחיות שעברו ביות
• כיצד נוצרו המולקולות הבסיסיות של החיים?
• בעל החיים היבשתי הראשון

איך נדע מתי הצמח בסטרס?

מדענים פיתחו חיישן ביולוגי שמנטר את תגובת הצמחים למצבי עקה בזמן אמת. כאשר צמחים נושמים, פחמן דו חמצני יוצא החוצה דרך הפיוניות - פתחים קטנים על עלי הצמחים. תוך כדי כך הצמח מאבד מים, שמתאדים דרך אותם פתחים. כדי להקטין את אובדן המים, קיים מנגנון הגנה שבו חלבון מיוחד מופעל בתגובה למצבי עקה כמו שרב, גורם לסגירה של הפיוניות ומונע מהמים להתאדות דרכן.  
עד היום חוקרים שרצו ללמוד על דרכי ההפעלה של החלבון היו צריכים לטחון כמאה עלים ולהפיק את החלבון מהם. כעת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה שבארצות הברית פיתחו חיישן ביולוגי, שנותן מידע על פעילות החלבון בזמן אמת. החוקרים הנדסו גנטית צמחים מהמין Nicotiana benthamiana, כך שכאשר החלבון פעיל העלים זוהרים בצהוב וכאשר הוא אינו פעיל צבעם משתנה לכחול ירקרק. בעזרת החיישן ניתן לחקור את פעילות המערכת בתנאים שונים. החוקרים מקווים בעתיד גם לענות בעזרתו על שאלות נוספות בנוגע לאופן שבו צמחים מתמודדים עם שינויים סביבתיים. קריאה בהרחבה (באנגלית)

ד"ר יעל גרופר

שינויים חשובים בהרגלי הכביסה

שינויים קטנים בהרגלי הכביסה שלנו יצמצמו משמעותית את הזיהום הסביבתי באוקיינוסים, כך נמצא במחקר חדש של חוקרים מבריטניה, שנעשה בשיתוף ובמימון חברת פרוקטר אנד גמבל, המייצרת בין היתר תכשירי כביסה. בכל פעם שאנחנו מכבסים, אלפי סיבי בד זעירים נשטפים עם מי הכביסה ובסופו של דבר מגיעים לנהרות, לימים ולאוקיינוסים ומזהמים אותם. החוקרים ניתחו את הרכב המים שיוצאים ממכונות הכביסה בבתי מגורים משפחתיים, והשתמשו בנתונים כדי לכמת את הזיהום באופן תאורטי עבור אירופה כולה. נמצא שכ- 12,709 טון של סיבים מגיעים למקווי המים באירופה בכל שנה. לטענתם, שינויים קלים בהרגלי הכביסה - כגון שמירה על מחזורי כביסה קצרים וטמפרטורות נמוכות יותר - יכולים להקטין משמעותית את כמות הסיבים המזהמים. בנוסף, החוקרים גילו שמכונות כביסה שחוסכות במים משחררות פחות סיבים לסביבה, ושסיבים שמקורם בצמחים או בבעלי חיים, כמו כותנה וצמר, מתכלים במהירות ועל כן מזהמים פחות. על פי החוקרים אם ניישם את השינויים המוצעים במאמר שלהם נוכל להקטין את הזיהום הנפלט בכ-30 אחוזים. לקריאה בהרחבה (באנגלית)

אלכס אברוטין

רשת ביטחון נגד רעידות אדמה

כדי שמבנה יהיה עמיד בפני רעידות אדמה, הוא צריך להיות עמיד בפני גלי קרקע המטלטלים אותו מכיוונים שונים – "קדימה-אחורה" ו"לצדדים". הדרך המקובלת לעשות זאת כיום היא חיזוק יסודות המבנה או בנייתו מחדש על פי תקני העמידות. חוקרים ומהנדסים מארצות הברית הציעו לאחרונה גישה חדשה, ציפוי בניינים קיימים ברשת חזקה וגמישה, העשויה מכמה שכבות של סריג מוטמע בתוך חומר רקע היכול לספוג אנרגיה קינטית רבה. לטענת החוקרים הרשת מונעת את הנזקים של כל סוגי הגלים, האורכיים והרוחביים. בינתיים החוקרים הדגימו את יכולות הרשת על עצמים קטנים בתנאי מעבדה, אך הם סבורים שהיא תהיה יעילה גם בקנה מידה גדול, כמו בניינים. בצבא האמריקאי, שמימן את המחקר, אומרים שהפיתוח יוכל גם לשמש כאמצעי הגנה מפני הפצצות. לקריאה בהרחבה (באנגלית)

מבנה הסריג שהחוקרים פיתחו, University of Missouri

ד"ר לביא ביגמן

שועלים עירוניים דומים לחיות שעברו ביות

חוקרים מבריטניה גילו ששועלים עירוניים שונים מבחינה אנטומית מהשועלים החיים בטבע, ודומים לחיות שעברו ביות. חיות מבויתות נוטות להיות ידידותיות יותר כלפי בני אדם, תוקפניות פחות וגם פחדניות פחות מחיות הבר. בנוסף, יש להן תכונות גופניות שונות מאלו של מיני הבר, כמו פרווה עם כתמי צבע, אוזניים שמוטות, זנב שמתעקל כלפי מעלה, שיניים קטנות יותר, חוטם קצר יותר וגולגולת קטנה יותר. באנגליה וגם בארצות אחרות יש שועלים המתגוררים בתוך הערים - האם הם עוברים תהליך הדומה לביות הכלבים? כפי שהעיד הביולוג קווין פרסונס, מוביל המחקר, רבים מהשועלים האלו מתייחסים באדישות לאנשים, ולא בורחים מהם כפי ששועלים החיים בטבע עושים. יש בכך הגיון: שועל שיהיה רגוע יותר ולא ייכנס ללחץ מקרבת אנשים יוכל לשגשג בעיר, יותר משועל פחדן או תוקפני. החוקרים מצאו שהשועלים בלונדון גם מראים חלק מהסימנים הגופניים של ביות: החוטם שלהם קצר יותר, והגולגולת קטנה יותר, בהשוואה לשועלים מאזורים כפריים. יתכן שהשועלים העירוניים עברו מעין ביות עצמי - התנאים בעיר העניקו יתרון לשועלים הרגועים, הדומים יותר לבעלי חיים מבויתים. התובנות האלו עשויות לעזור לנו להבין טוב יותר לא רק את השועלים של ימינו, אלא גם את הזאבים וחתולי הבר לפני אלפי שנים, בשעה שעשו את הצעדים הראשונים לעבר הביות, שיהפוך אותם לכלבים ולחתולי הבית שאנחנו מכירים כיום. לקריאה בהרחבה על המחקר באתר מכון דוידסון

למדו להסתגל לחיים בעיר ולאכול שאריות מזון של בני אדם. שועל מחפש מזון באשפה | צילום: bardzo.photo, Shutterstock

ד"ר יונת אשחר

כיצד נוצרו המולקולות הבסיסיות של החיים?

על פי השערת "עולם ה-RNA", ההשערה המובילה להיווצרות החיים הראשונים על פני כדור הארץ,  מולקולות ה-RNA היו המולקולות הבסיסיות של צורות החיים הראשונות ואילו ה-DNA התפתח מאוחר יותר. כעת, חוקרים מיפן ואוסטרליה טוענים שייתכן שגילו כיצד התחילה התגובה הכימית שהובילה להיווצרות מולקולות RNA על פני כדור הארץ הקדמון. במערכת הניסוי, החוקרים לקחו תערובת של מולקולות קטנות ופשוטות: נתרן כלורי, אמוניום כלוריד, זרחן ומימן ציאנידי, הקרינו אותה בקרינה מייננת בעלת אנרגיה גבוהה, ונתנו לה להתייבש לסירוגין בתנאים המדמים מחזורי אידוי טבעיים. החוקרים הסבירו שקרינה כזו נפלטה באופן ספונטני ממינירלים רדיאוקטיביים שהיו נפוצים יחסית על פני כדור הארץ באותה תקופה. החוקרים  גילו שהתוצרים שהתקבלו מהתגובות הכימיות שהתרחשו בתערובת, הם מולקולות שחיוניות להיווצרותן של מולקולות RNA. עם זאת, הם עוד לא הצליחו ליצור מולקולות כאלו. כפי שאמר מוביל המחקר רוּאִיקִין יִי נותר לראות "האם נצליח לכוונן את התגובות הכימיות כך שנקבל את כל המרכיבים הדרושים ליצירת RNA ואפילו ליצירת מולקולות מורכבות יותר?" קריאה בהרחבה על המחקר (באנגלית)

אילוסטרציה אומנותית המתארת את התהליך, Ruiqin Yi, ELSI

אלכס אברוטין

בעל החיים היבשתי הראשון

מאובן של יצור הדומה לרב רגל, בן 425 מיליון שנה, הוא העדות הקדומה ביותר שיש בידינו לבעל חיים החי על היבשה. אורכו של בעל החיים, שנקרא Kampecaris obanensis, הוא כשני סנטימטרים וחצי וגופו מחולק לפרקים, בדומה לזה של רבי רגל או נדלים - זאת אף שהוא שייך לקבוצה נפרדת ואינו קשור אליהם ישירות. קמפקאריס נמצא בארכיפלג האיים ההברידיים שבסקוטלנד, וחי כנראה על חופי אגם קדום. החוקרים משערים שהוא נהג לאכול צמחים, שעלו ליבשה מיליוני שנה לפני בעלי החיים. בסביבה שבה נמצא המאובן נמצאו גם מאובנים של צמחי קוקסוניה, הצמחים בעלי הגבעולים הראשונים שמוכרים לאדם, וייתכן שהם שימשו כמזון לרב הרגל. קריאה בהרחבה (באנגלית)

מאובן של בעל החיים היבשתי הראשון, British Geological Survey/Reuters

ד"ר יונת אשחר