חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מוזיאון הטבע
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס
חוקרים.ות את החדשות

מחקר

21.07.2024
בכל מזג אוויר: טכנולוגיה מתקדמת תזהה מל"טים עוינים ותגן על המרחב האווירי

רדאר שייעזר בבינה מלאכותית יסווג רחפנים על פי הקרינה האלקטרומגנטית שהם מפיצים, ויסייע להגן על המרחב האווירי של מדינת ישראל מפני מל"טים עוינים, גם בתנאי מזג אוויר קיצוניים

  • הנדסה וטכנולוגיה

פיתוח חדש של חוקרי הפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב יסייע לאתר רחפנים "עוינים" בתנאי מזג אויר משתנים וקיצוניים ובכך להגן טוב יותר על המרחב האווירי של המדינה באמצעות תיוג חכם. לדברי צוות החוקרים, לרוב זיהוי הרחפנים נעשה באמצעות מצלמות שמתעדות כל כלי טיס שחודר לשטחי ישראל. עם זאת, פעמים רבות הזיהוי נכשל וזאת בשל תנאי מזג האוויר שמקשים על הצילום ואיתור הרחפנים. החוקרים מציינים כי הטכנולוגיה החדשה מצליחה להתגבר על קשיים אלו באמצעות שימוש ברדאר שנעזר באלגוריתם AI, אשר מסווג רחפנים על פי הקרינה האלקטרומגנטית המתפזרת מהם.

 

הפיתוח נעשה על ידי בהובלתם של הדוקטורנט עומר צדקי והפוסט דוקטורנט דמיטרו ווצ'וק, במעבדתו של פרופ' פבל גינזבורג, וכן בעזרתו של כליל חיון, כולם מבית הספר להנדסת חשמל בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן.

 

אלף עננים לא יצליחו להסתיר אותי

הדוקטורנט עומר צדקי מציין כי בעיית זיהוי הרחפנים קריטית, במיוחד כאשר אין קו ראייה ישיר לרחפן והוא מוסווה מאחורי ענן, בערפל או בתנאי מזג אוויר קשים. לפיכך השימוש במצלמה אינו מספיק, ויש צורך בשימוש ברדאר. 

 

במסגרת הפיתוח החדש, הזיהוי מתבצע באמצעות ייצוג אלקטרומגנטי של "תעודת הזהות" של הרחפן. כך ניתן, באמצעות רדאר, ועל ידי תיוג אלקטרומגנטי של כנפי הרחפן, להפריד בין רחפנים עם תעודת זהות שונות. אלגוריתם ה-AI מסתמך על רשת נוירונים אשר מסווגת את הרחפן: האם מדובר ברחפן חבר או אויב, והיא פועלת בהצלחה גם בתנאי מזג אוויר וסביבה משתנים, ותוך הקטנת הפגיעה בחיי אדם. תחילה בוצעו ניסויים בתנאי מעבדה בסביבה סטרילית, ולאחר מכן ניסויים בסביבה חיצונית, לדמות מקרי אמת.

 

פרופ' פבל גינזבורג: "הדברים הפשוטים ביותר עובדים הכי טוב. הפרויקט מציע שימוש בעקרונות פיזיקליים חשובים לצורך סיווג מהימן ומדויק של רחפנים. עצם תהליך הזיהוי של רחפן כלשהו ברדאר הוא מורכב דיו, ועל כן יכולת זיהוי של רחפן ספציפי היא הישג שאנחנו גאים בו מאוד".

 

הדוקטורנט עומר צדקי מציין כי שילוב של טכניקות אלקטרומגנטיות, יחד עם אלגוריתמי AI ורדאר חדשני נותנים תוצאה מיטבית. "מיפוי השדה האווירי הינו קריטי להגנה על חיי חיילים ואזרחים. הפרויקט חשוב בימי שגרה, קל וחומר בזמנים אלה", אמר. 

מחקר

09.07.2024
הבינה המלאכותית נרתמת לשיפור תהליך טיהור מי שפכים ולהצלת הסביבה

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו מערכת שמתריעה בזמן אמת על ריכוז חריג של מזהמים במי שפכים ומגיעה לרמת דיוק של כ-90%

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים

הישג חדש לעולם המחקר ולכדור הארץ: חוקרים מהמעבדה להידרוכימיה באוניברסיטת תל אביב השתמשו בבינה מלאכותית כדי לחזות הופעה של מזהמים במי שפכים. המערכת שפיתחו החוקרים נשענת על נתונים ממתקני טיהור שפכים בישראל, מגיעה לרמת דיוק של כ-90%, ויכולה להתריע בזמן אמת על ריכוז חריג.

 

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט אופיר ענבר ופרופ' דרור אבישר מהמעבדה להידרוכימיה בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, ובשיתוף עם ד"ר מוני שחר, יעקב גידרון ועידו כהן מהמרכז לבינה מלאכותית ומבית הספר למדעי המחשב מהפקולטה למדעים מדויקים, וד"ר אופיר מנשה מהמכללה האקדמית כנרת. תוצאות המחקר הביאו לפרסום של שני מאמרים בכתבי העת Journal of Water Process Engineering ו-Journal of Cleaner Production.

 

"למעלה מ-80% ממי השופכין בעולם אינם מטוהרים כלל"

 

מי שופכין הם מים שזוהמו בפסולת ביתית, חקלאית או תעשייתית. בישראל פועלים היום עשרות מכוני טיהור שפכים (מט"שים), שמטהרים את המים האלה לפני שהם מוזרמים חזרה למקורות המים – או לפני שהם מושבים להשקיה של גידולים חקלאיים (מי קולחין).

 

מסביר אופיר ענבר: "למעלה מ-80% ממי השופכין בעולם אינם מטופלים, כאשר לשני מיליארד בני אדם בעולם אין גישה למערכת ביוב נאותה. במדינות העולם השלישי, השפכים נשפכים למקורות מים פוטנציאליים כמו נחלים ואגמים, או שהם מחלחלים למי התהום, ומזהמים אותם – זיהום שמחריף את מצוקת המים הקיימת. אך גם במדינות מפותחות כמו ישראל, שהיא בין המדינות המובילות בעולם בטיפול בשפכים, ניהול ותפעול מכון טיהור שפכים עדיין מבוסס על בדיקות מעבדה מסורתיות, דבר שעשוי להוביל לכשלים ולזיהום סביבתי. אנחנו רצינו לפתח כלים מתקדמים של בינה מלאכותית על מנת לשפר ולייעל את תהליכי הטיהור האלה, ובכך גם לחסוך כסף ובעיקר להגן על הסביבה".

 

כשהבינה המלאכותית מפשילה שרוולים

"טיהור שפכים הוא תהליך שמייצר מסדי ענק של נתונים ביולוגיים, כימיים ופיזיקליים, מחיישנים ומבדיקות מעבדה", מספר ענבר, "ואלה נתונים שאנחנו רוצים לנתח, כמה שיותר קרוב לזמן אמת, כדי לייעל את פעולת המט"שים. במחקר הראשון מבין השניים, חקרנו מט"ש (מתקן טיהור שפכים), שאחרי תהליך טיהור ראשוני, שניוני ושלישוני מזרים את המים למקורות הירקון. הבעיה הגדולה שזיהינו היא שינויים בריכוז הזרחן. מהנתונים עולה שהריכוז הזה תנודתי מאוד, לכן יצרנו מערכת שיודעת להנפיק חיזוי מהימן לריכוז חריג של זרחן. האלגוריתמים שהשתמשנו בהם מחשבים משתנים כמו טמפרטורה, משקעים, אופי השפכים, ומאפיינים כימיקליים וביולוגיים – נמצא כי אלגוריתמים אלו מגיעים לרמת דיוק מרשימה של עד 87%".

 

במחקר משלים, בחן צוות המחקר את התהליך השניוני בטיפול בשפכים. תהליך זה, החשוב והיקר מבין תהליכי הטיפול, מבוסס על פירוק השפכים וטיהור המים על ידי מיקרואורגניזמים.

 

נחל הירקון

צלול עד כמה שניתן. נחל הירקון בנקודה הכי קרובה לאוניברסיטת תל אביב

 

התראה בזמן אמת

לדברי ענבר, היום בכל מקרה של חשד לתקלה בתהליך הטיהור, לוקחים דגימה מהמים ושולחים אותה למעבדה חיצונית, שבה מומחים בוחנים את הדגימה מתחת למיקרוסקופ ומנסים לאמוד באופן ידני את המיקרואורגנזימים במים.

 

"הבדיקה יקרה מאוד, וחשוב מכך: ארוכה מאוד. המט"ש מקבל את דו"ח המעבדה מספר ימים אחרי שהדוגמה נשלחת, כך שלרוב הדו"ח הזה כבר אינו רלוונטי. אנחנו השתמשנו בלמידת מכונה ואימנו מערכת לזהות מיקרואורגניזנמים בתמונות שנלקחות בתהליך השניוני של הטיהור, בהגדלה של פי 400. הקושי כאן היה לבנות מסד נתונים מאפס, כי לא קיים מסד נתונים כזה, ולאמן את המכונה לזהות מיקרואורגניזמים חשובים כמו פרוטוזואות ופילמנטים, ואף רכיבים פיזיקליים בתהליך הטיהור כפלוקים – פתיתי חומר. זהו אתגר גדול, כי המערכת צריכה לזהות את היצורים הזעירים מתמונות, כשהם מתחת למים, עם כל העיוותים וההשתקפויות, ולהתריע כמעט בזמן אמת מפני הפרה של איזון אוכלוסיות המיקרואורגניזמים".

 

"כמובן, את ה'ספרייה' שבנינו אפשר ורצוי להרחיב ולהעמיק, להגדיל בהגדלות נוספות ולהוסיף תחומי אור נוספים כמו תת-אדום, כדי לעקוב אחר יותר ויותר מיקרואורגניזמים במים, ולקבל תוצאות יותר ויותר מדויקות. הרעיון הנו לבנות כלי מבוסס למידת מכונה אשר יסייע בזמן אמת למהנדסי התפעול במכון, לייעל את תהליך הפירוק של מזהמים במהלך הטיפול השניוני ובכך לייצר קולחין באיכות גבוהה, מים מושבים המשמשים שמשאב מים עיקרי להשקיה חקלאית".

 

אופיר ענבר במעבדה להידרוכימיה

אופיר ענבר במעבדה להידרוכימיה

פרופ' בן מעוז, הרקמה המודפסת והחיישנים

מחקר

01.07.2024
מה לאמנות האוריגמי ולטכנולוגיות חדשניות בהנדסה ביו-רפואית?

חוקרים פיתחו שיטה המבוססת על עקרונות האמנות היפנית העתיקה, כדי למקם חיישנים בתוך רקמות ביולוגיות שהודפסו במדפסות תלת ממד

 

  • מוח
  • הנדסה וטכנולוגיה

חוקרים באוניברסיטת תל אביב הסתמכו על עקרונות אמנות האוריגמי היפנית כדי לפתח פתרון מקורי, חדשני ויעיל לבעיה שמטרידה כיום חוקרים בכל העולם: כיצד למקם חיישנים בתוך רקמות ביולוגיות שהודפסו במדפסות תלת ממד. במקום להדפיס את הרקמה על גבי החיישנים הרצויים (פעולה שנדונה לכישלון), הם תחילה מתכננים במחשב ואחר כך מייצרים בפועל מבנה מבוסס-אוריגמי שמולבש על הרקמה מבחוץ, ומחדיר את החיישנים בדיוק למקומות הנכונים.

 

פלטפורמת אוריגמי מרובת-חיישנים: השילוב שבין מדע לאמנות

המחקר בוצע על ידי חוקרים מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה,  מהמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה, מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, ממרכז סגול לרפואה רגנרטיבית, ומבית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. צוות החוקרות והחוקרים: נועם רהב , עדי סופר, פרופ' בן מעוז, פרופ' אורי אשרי, דניס מררו, אמה גליקמן, מגן בלדג'יללי-לברו, יקי יפה, קשת תדמור, ויעל לייכטמן-ברדוגו.  המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Advanced Science.

 

"חוקרים בכל העולם כבר משתמשים במדפסות תלת ממד כדי להדפיס רקמות ביולוגיות לצורכי מחקר. בטכנולוגיה הקיימת ראש המדפסת נע הלוך ושוב, ומדפיס שכבה אחר שכבה של הרקמה המבוקשת. אך לשיטה זו הייתה עד היום בעיה מהותית: לא ניתן להדפיס את הרקמה על גבי מערך חיישנים שיספק לחוקר מידע חיוני על התאים שבתוכה , זאת מכיוון שהראש המדפיס שובר את החיישנים. אנחנו החלטנו לגשת לבעיה המורכבת מכיוון שונה וחדש: אוריגמי", מסביר פרופ' מעוז.

 

בבסיס הפיתוח החדשני עומד שילוב מקורי ומרתק בין מדע לאמנות. בעזרת תוכנת CAD – תכנון בעזרת מחשב, החוקרים מתכננים מבנה המותאם ספציפית לרקמה המודפסת, על סמך עקרונות קיפולי האוריגמי. מבנה זה משלב בתוכו חיישנים לבדיקת פעילות חשמלית או התנגדות חשמלית של תאים בכל מקום שנבחר בתוך הרקמה. הדגם שבמחשב משמש לייצור מבנה פיזי, אותו מקפלים סביב הרקמה המודפסת, כך שכל חיישן חודר לרקמה ומונח בתוכה בדיוק במקום הנכון. הפלטפורמה החדשנית נקראת MSOP ((multi-sensing origami platform - פלטפורמת אוריגמי מרובת-חיישנים.

 

הוכחת ההיתכנות של השיטה החדשנית בוצעה ברקמת מוח מודפסת, והחיישנים שהוחדרו לרקמה הקליטו פעילות חשמלית של תאי עצב. עם זאת, החוקרים מסבירים שהמערכת היא ורסטילית ומודולרית: היא מאפשרת לשלב כל סוג ו/או מספר חיישנים, בכל מקום שנבחר, בכל סוג של רקמה ביולוגית מודפסת, וגם ברקמות ביולוגיות שגודלו במעבדה לצורכי מחקר, כמו לדוגמה מוחון – כדור קטן המורכב מנוירונים ומדמה מוח אנושי.

 

לפני ואחרי. מימין: השבב עם החיישנים, משמאל: לאחר השתלת הרקמה המודפסת על החיישנים

 

צעד חשוב בקידום המחקר הביולוגי העולמי

"במחקר הראינו שבניסויים על רקמות מוח מודפסות, יש למערכת יתרון נוסף: ניתן להוסיף לה שכבה המחקה את מחסום הדם-מוח  - אותו קרום שמגן על המוח מחדירת חומרים בלתי רצויים, אך חוסם גם תרופות מסוימות שנועדו למחלות מוח. השכבה שאנו מוסיפים עשויה מתאי מחסום דם-מוח אנושי, ומאפשרת לבחון את רמת ההתנגדות החשמלית של תאי המחסום, המעידה על מידת החדירות שלו לתרופות", מוסיף פרופ' מעוז.

"במחקר שלנו יצרנו שילוב 'מחוץ לקופסה' בין מחקר מדעי לאמנות. פיתחנו שיטה המבוססת על קיפולי אוריגמי, שמאפשרת להחדיר חיישנים למקומות מדויקים בתוך רקמה ביולוגית מודפסת, וכך לקלוט ולהקליט את פעילות התאים והתקשורת ביניהם. טכנולוגיה זו מהווה צעד חשוב בקידום המחקר הביולוגי בכל העולם", מסכמים החוקרים.

פרופ' אהוד גזית והדוקטורנטית גל פינקלשטיין-זוטא עם הזכוכית החדשה

מחקר

26.06.2024
כוחות העל של הזכוכית החדשה

חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב יצרו לראשונה זכוכית שיודעת לתקן את עצמה ונוצרת באופן ספונטני במגע פשוט עם מים

 

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • רפואה ומדעי החיים

תשכחו מהזכוכית שהכרנו עד היום: חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב יצרו סוג חדש של זכוכית מהפכנית בעלת תכונות ייחודיות. היא נוצרת באופן ספונטני במגע עם מים בטמפרטורת החדר, היא דביקה מאוד ויחד עם זאת שקופה להפליא, והיא אפילו יכולה לאחות את עצמה אם היא נשברת. לדברי צוות המחקר, הזכוכית החדשה עשויה לחולל מהפכה בענפים שונים ומגוונים כמו אופטיקה ואלקטרואופטיקה, תקשורת לוויינית, חישה מרחוק וביו-רפואה. ומה זה אומר לגבינו? אולי לא יישבר לנו יותר הלב אם המשקפיים או מסך הטלפון יתנפצו.

 

שברו את תקרת הזכוכית

מאחורי התגלית עומדת שורה מכובדת של חוקרות חוקרים מהארץ ומהעולם, בהובלת הדוקטורנטית גל פינקלשטיין-זוטא, ד"ר זוהר ארנון ופרופ' אהוד גזית מבית הספר למחקר ביו רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, והמחלקה למדע והנדסה של חומרים בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, באוניברסיטת תל אביב.

 

הזכוכית החדשה התגלתה במקרה, כשהצוות עסק במחקר על מולקולה קטנה (פפטיד), שמורכבת מטירוזין – אחת מעשרים חומצות האמינו המרכיבות את כל החלבונים בגוף האדם. תוצאות המחקר התפרסמו לאחרונה בכתב העת היוקרתי בעולם: Nature.

 

"במעבדה שלנו אנחנו עוסקים בביו-קונברג'נס, (תחום מולטידיספלינרי של פיתוח טכנולוגיות חדשות שמשלב ביולוגיה עם תחומי ההנדסה, ומטרתו לתת מענה לאתגרים שטרם נפתרו בתחומי הרפואה, חקלאות, מזון, אנרגיה וביטחון), ובאופן ספציפי אנחנו משתמשים בתכונות המופלאות של הביולוגיה בכדי לייצר חומרים חדשניים", מסביר פרופ' גזית. "בין היתר, אנחנו חוקרים רצפים של חומצות אמינו, שהן אבני הבניין של החלבונים. לחומצות אמינו ולפפטידים יש נטייה טבעית להתחבר אלו לאלו וליצור מבנים מסודרים בעלי מחזוריות מוגדרת, אך תוך כדי המחקר גילינו פפטיד ייחודי שמתנהג בצורה שונה מכל מה שאנחנו מכירים: הוא לא יצר רצף מסודר אלא אמורפי, חסר סדר, שמתאר זכוכית".

 

ברמה המולקולרית, זכוכית היא חומר דמוי-נוזל, ללא סדר במבנה המולקולות שלה, אך תכונותיה המכניות הן דמויות-מוצק. הזכוכית נוצרת על ידי קירור מהיר של חומרים מותכים ו"הקפאתם" במצב זה לפני שהם מספיקים להתגבש, מצב אמורפי המעניק לה תכונות אופטיות, כימיות ומכניות ייחודיות, לצד עמידות, רב-גוניות וקיימות. צוות המחקר מאוניברסיטת תל אביב גילה שהפפטיד הארומטי המורכב מרצף של שלוש טירוזין (YYY), יוצר זכוכית מולקולרית באופן ספונטני, במגע עם מים, בתנאי החדר.

 

שקופה וחזקה. הזכוכית החדשה שעשויה טיפות פפטיד

שקופה וחזקה. הזכוכית החדשה שעשויה טיפות פפטיד

 

"כמו להכין מיץ פטל"

"הזכוכית הרגילה שכולנו מכירים נוצרת על ידי קירור מהיר מאוד של חומרים מותכים", מספרת פינקלשטיין-זוטא. "צריך להקפיא ולקבע את החומר לפני שהוא מסתדר בצורה יותר חסכונית מבחינה אנרגטית, ולשם כך יש להשקיע אנרגיה: לחמם לטמפרטורות גבוהות ולקרר באופן מיידי. הזכוכית שיצרנו עשויה מאבני בניין ביולוגיות, והיא נוצרת ספונטנית בטמפרטורת החדר, ללא השקעה של אנרגיה כמו חום או לחץ גבוהה. פשוט ממיסים אבקה במים רגילים, כמו להכין מיץ פטל". גל מספרת כיצד יצרו במעבדה עדשות בקלות ובמהירות: "במקום תהליך ממושך של עידוש וליטוש, פשוט טפטפנו טיפה על משטח ויצרנו עדשה, כאשר אנו שולטים בעקמומיות שלה – ומכאן בפוקוס שלה – בעזרת נפח התמיסה בלבד".

 

תכונות הזכוכית החדשנית הן ייחודיות בעולם ואף סותרות זו את זו. הזכוכית החדשה הינה בעלת קשיות גבוהה, אך היא יכולה לתקן את עצמה בטמפרטורת החדר; היא דביקה מאוד, ובד בבד היא שקופה במגוון ספקטרלי רחב הנע בין טווח האור הנראה עד לטווח התת-אדום הבינוני, מה שמגדיל את מגוון השימושים שניתן לעשות בה.

 

"זאת הפעם הראשונה שבה מצליחים ליצור זכוכית מולקולרית בתנאים קלים", אומר פרופ' גזית, "אך לא פחות חשובות מכך הן תכונות הזכוכית שיצרנו. זו זכוכית מאוד מיוחדת. מצד אחד היא חזקה מאוד ומצד שני שקופה מאוד, הרבה יותר מזכוכית הסיליקטית הרגילה שכולנו מכירים, שהיא שקופה כמובן בתחום האור הנראה, אבל הזכוכית המולקולרית שיצרנו שקופה גם לעומק תחום התת-אדום", לדבריו של פרופ' גזית, יש לכך שימושים מגוונים בתחומים רבים, בהם לוויינות, חישה מרחוק, תקשורת ואופטיקה. "כבר יש לנו שיתוף פעולה עם חברת אל-אופ הישראלית, שמייצרת מערכות אלקטרו-אופטיות. בזכות תכונת הדביקות שלה, הזכוכית שלנו יכולה להדביק יחד זכוכיות שונות, ובד בבד היא יכולה לתקן בעצמה סדקים שנוצרים בה. מדובר במערך תכונות שלא קיים באף זכוכית בעולם, שהוא בעל פוטנציאל גדול במדע ובהנדסה, ואת כל זה קיבלנו מפפטיד – חתיכה קטנה של חלבון".

מחקר

23.06.2024
הוכח רשמית: תאורה מלאכותית משבשת את מחזור הצרצור של הצרצרים גם בטבע

מחקר המשך שנערך על צרצרים מגלה כי זיהום האור מוציא אותם מסינכרון, פוגע ביכולת הרבייה שלהם ומאיים על המשך קיומם

 

  • מוזיאון הטבע
  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים

מחקר משותף של אוניברסיטת תל אביב והאוניברסיטה הפתוחה מאשש מחקר מקדים שבדק פגיעת זיהום אור בבעלי חיים ליליים שנערך בתנאי מעבדה וקובע, כי גם בטבע תאורה מלאכותית משבשת את מחזור הצרצור של צרצרים. עם זאת, המחקר החדש מסייג מעט את הממצאים וקובע כי בטבע הפגיעה היא במידה פחותה בהשוואה לתנאי המעבדה.

 

ויהי חושך ויהי אור

הצרצור הלילי הוא קריאת הזכר לנקבות לבוא ולהזדווג עמו. לכן, מסבירים החוקרים, שיבוש במהלכו התקין עלול לפגוע ברבייה ואף להעמיד את המצרצרים בסכנה מוגברת לטריפה, מה שמאיים על קיומה של האוכלוסייה. המחקר הנוכחי הוא המשכו של מחקר מקדים שנערך לפני שלוש שנים, שמצא כי חשיפה לזיהום אור בתנאי מעבדה משבשת באופן חמור את זמני הצרצור, עד למצבים קיצוניים המכונים 'ריצה חופשית', כשכל פרט מצרצר בכל עת "שמתחשק לו", על פי מקצב פנימי משלו, ולאו דווקא בלילה. כעת, במחקר החדש, ביקשו החוקרים לבחון את השפעת התאורה על צרצרים מחוץ למעבדה, בגן הזואולוגי של אוניברסיטת תל אביב, בתנאים הקרובים ככל האפשר לטבע.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' אמיר אילי וד"ר קרן לוי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ופרופ' ענת ברנע מהמחלקה למדעי הטבע באוניברסיטה הפתוחה. כמו כן השתתפו במחקר יואב ויגרצין מהמעבדה של פרופ' אילי, וסטאן מוארף מהמעבדה של פרופ' ברנע. המאמר פורסם בכתב העת Science of the Total Environment.

 

"ההבחנה בין יום ללילה, בין אור לחושך, היא אחד מיסודות החיים על פני כדור הארץ. אך האדם, שהוא חיית יום, משבש את הסדר הטבעי באמצעות תאורה מלאכותית בלילה. לעתים קרובות התאורה הזאת משפיעה לרעה על בעלי חיים בסביבה, ומשבשת התנהגויות טבעיות שהתפתחו לאורך מיליוני שנות אבולוציה", מסבירה ד"ר לוי.

 

"שאלנו את עצמנו אם ייתכן שתנאי המעבדה כשלעצמם גרמו לבלבול בקרב הצרצרים. אולי בטבע הצרצר מצרצר כשהוא שומע את "מקהלת" חבריו, ובמעבדה הוא היה מבודד ולא שמע אותם? ואולי בטבע הוא מבחין בין היום ללילה באמצעות שינויי טמפרטורה, בעוד שבמעבדה שררה טמפרטורה אחידה 24 שעות ביממה? שיערנו שבתנאים טבעיים הצרצרים נהנים מפיצוי כלשהו שאינו קיים בתנאי מעבדה, דבר-מה בסביבה שמסייע להם להבחין בין יום ללילה על אף התאורה המלאכותית. כדי לבחון זאת בנינו ניסוי חצי-שדה, כלומר בתנאים קרובים ככל האפשר לתנאים טבעיים", מסביר פרופ' אילי.

 

ויווריום ביום ובלילה

ויווריום בגן הזואולוגי ביום ובלילה

 

פחות אבל עוד מפריע

לצורך המחקר תלו החוקרים 6 וִיוָריומים (מיכלים דמויי אקווריום המיועדים לבעלי חיים יבשתיים), ברחבי הגן הזואולוגי של אוניברסיטת תל אביב, ובתוכם אדמה, מזון, פינה מוצלת ומד-טמפרטורה. הוויוריומים היו סגורים ברשת מתכת מלמעלה, והיו חדירים לאור ולאוויר, כך שהטמפרטורה והתאורה בתוכם היו טבעיות. בכל עת שהה בכל ויוריום צרצר זכר יחיד, שהתנהגותו הוקלטה במשך שבועיים, ולאחר מכן הוא הוחלף באחר. בסך הכול בוצע הניסוי לאורך שנתיים, במהלך החודשים אפריל עד נובמבר, כלומר בעונות האביב, הקיץ והסתיו, והשתתפו בו כ-120 צרצרים.

 

ממצאי המחקר העלו כי גם בטבע השפעת זיהום האור משמעותית ביותר: ככל שעוצמת התאורה עלתה, כך גדל השיבוש בתחושת הזמן של הצרצרים. עם זאת, השיבוש היה פחות קיצוני בהשוואה לתנאי מעבדה. כך לדוגמה, בניסוי שנערך במעבדה, 80% מהצרצרים איבדו את הסנכרון עם זמני היום והלילה כבר תחת תאורה יחסית חלשה. לעומת זאת, בטבע אובדן הסנכרון אצל 80% מהצרצרים נצפה רק בתאורה חזקה הרבה יותר.

 

"זהו ממצא משמעותי, שמעיד כי יש בטבע גורמים שממתנים ומאזנים את השפעת זיהום האור, לפחות בעוצמות תאורה נמוכות. בדיקה ספציפית העלתה כי לטמפרטורה אין השפעה, אך עדיין איננו יודעים מהו הגורם המאזן", אומרת ד"ר לוי.

 

"במחקר שלנו הראינו שתאורה מלאכותית בלילה משבשת התנהגות של צרצרים וגורמת להם לצרצר גם בשעות היום לא רק במעבדה, אלא גם בתנאים טבעיים. הממצאים מעלים שאלות מגוונות, כמו: מה קורה לצרצרים שמצרצרים ביום? האם ללא הגנת החשיכה הם חשופים יותר לטורפים? וכיצד מגיבות נקבות לזכר שמצרצר ביום? האם הן נענות לקריאת החיזור שלו? שאלות אלה ואחרות, שהן חומר למחקרים נוספים, מרמזות כי שיבוש זמני הצרצור כתוצאה מתאורה מלאכותית עלול לפגוע ברבייה ובהישרדות של אוכלוסיית הצרצרים", אומר פרופ' אילי ומסכם " כמו כן ידוע ממחקרים רבים כי זיהום אור פוגע גם במגוון רחב של חרקים ובעלי חיים אחרים. לכן אנחנו פונים לציבור בבקשה לכבות תאורה בלילה במקום שהיא אינה נחוצה - בגינה או במרפסת, בבית, בעבודה וברחוב. רק כך נוכל לשמור על בעלי החיים שחיים סביבנו וזקוקים לשעות החשכה".

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>
אוניברסיטת תל אביב
P.O. Box 39040, Tel Aviv 6997801