מעקב אחר מאות ציפורים באמצעות GPS שופך אור על תהליכים טבעיים ומאפשר התערבות חכמה לטובת האקולוגיה


מחקר
מעקב אחר מאות ציפורים באמצעות GPS שופך אור על תהליכים טבעיים ומאפשר התערבות חכמה לטובת האקולוגיה

ציפורים הן בעלי חיים מרתקים, שיכולים לספק לנו מידע רב אודות הטבע והסביבה והשינויים שחלים בו. אבל הן גם ביישניות מאוד, וכל חוקר ציפורים מנוסה יודע שתצפיות בשטח מספקות מידע חלקי בלבד. איך אפשר להתגבר על המשימה המורכבת? בפרויקט ייחודי מסוגו שמתקיים בישראל, בהובלת ד"ר אור שפיגל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ופרופ' אסף שוורץ מהטכניון, עוקבים החוקרים במקביל אחר מאות עופות ממינים שונים באמצעות GPS - התקן מעקב זעיר שמוצמד לגב העוף. מערכת המעקב החדשה, ATLAS, שמותקנת בעמק חרוד ועמק המעיינות, מספקת לחוקרים כמות עצומה של נתונים, שאותם הם מנתחים בעזרת טכנולוגיות בינה מלאכותית, בלמידת מכונה ובשיטות חדישות של ביג דאטה. ומה הם גילו עד כה? שבולבולים לא אוהבים לעוף בשדות, שיש שחרורים שחומקים בלילות לממלכת ירדן, שאפשר לעזור לחקלאות במזרח התיכון ואפילו לקרב בין עמים בזכות עידוד התרבות התנשמות ויש עוד כמה סודות שייחשפו בהמשך.
מערכת אטלס היא פיתוח ייחודי של פרופ' סיון טולדו מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלווטניק, ושל פרופ' רן נתן מהאוניברסיטה העברית וראש מרכז מינרווה לחקר התנועה. המערכת עובדת על ידי הצמדת משדר זעיר לגב העוף. אורך החיים של סוללת המשדר נע בין שבועיים למינים הקטנים ועד יותר משנה למינים גדולים כמו תנשמת. אחד היתרונות הטכנולוגיים החשובים של מערכת אטלס היא האפשרות להצמיד משדרים קטנים וזולים במיוחד לעופות ובעלי חיים אחרים.
"המערכת החדשנית מאפשרת למעשה לעקוב אחר בעלי חיים קטנים ברזולוציות חסרות תקדים. פתאום רואים את הפרטים, זה כמו להרכיב משקפיים בפעם הראשונה", מספר בהתרגשות ד"ר שפיגל. "זו חוויה אדירה, אנחנו עוקבים במקביל אחר מינים מגוונים כמו תנשמות, סיקסקים, בזים, נקרים, בולבולים, עורבנים, שלדגים ועוד". המחקר הוצג לאחרונה במסגרת הכנס הראשון של יוזמת AI4Good המשותפת לאוניברסיטת תל אביב ולגוגל, שהוקדש לתרומה האפשרית של בינה מלאכותית לחקר ולשימור הסביבה.
לדבריו של ד"ר שפיגל, ככלל, ניתן להצמיד משדר של עד 4% ממשקל הציפור, כדי שלא להכביד על מעופה. כלומר, אם הציפור שוקלת 100 גרם – המשדר שלה שוקל ארבעה גרם בלבד. "היתרון של ה-GPS הוא אדיר. אם פעם היה אפשר להוציא מעט נקודות למשדר של ארבעה גרם - במערכת GPS אפשר להוציא מאות נקודות, ומערכת אטלס מאפשרת לנו להוציא מאות אלפי נקודות תנועה ממשדר של ארבעה גרם. כמובן שמאות אלפי נקודות כפול 150 פרטים זה המון מידע מאוד רלוונטי", הוא אומר.
במערכת אטלס משתמשים מדעניות ומדענים רבים, החוקרים היבטים זואולוגיים ואקולוגיים שונים כדי לאפיין את המסדרון האקולוגי של עמק חרוד. "המסדרון האקולוגי מאפשר לאוכלוסייה לשמור על רציפות, אחרת תהיינה שתי אוכלוסיות המופרדות זו מזו על ידי מחסומים כגון ישובים ותשתיות, והן יהיו פגיעות יותר להכחדה", מסביר ד"ר שפיגל. "עד כה השתמשו במצלמות כדי לראות אם הצבי למשל משתמש במסדרון או לא. מערכת אטלס מעניקה לנו רזולוציה גבוהה הרבה יותר. אנחנו מניחים שכל בעלי החיים יכולים לעבור דרך המסדרון, אבל הנה לדוגמא, גילינו עכשיו שבולבולים נמנעים משדות. ברמת התכנון הנופי, צריך רק להוסיף שישה מטרים של צמחייה טבעית בשולי השדות, וכך נאפשר גם לציפורים כמו הבולבול להשתמש בפרוזדור ביעילות, מבלי לחצות את השדות. הטבע ירוויח והחקלאי לא יפסיד הרבה שטח ויקבל פיצוי מהרשויות. כל ציפור והדרישות שלה".

לא אוהב לעבור בשדות. בולבול צהוב שת
אחד הפרויקטים המעניינים ביותר שמשתמשים במערכת אטלס הוא פרויקט התנשמות של הדוקטורנט שלמה קאין, בהנחיית ד"ר שפיגל ופרופ' אמירטוס יוסי לשם, מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב ומייסד המרכז הבינלאומי לחקר נדידות הציפורים. תנשמת היא ציפור גדולה יחסית, במשקל כ-400 גרם, שניזונה בעיקר מנברנים (מין עכבר המזיק לשדות חקלאיים), וממכרסמים אחרים. הרעיון מאחורי הפרויקט הוא לעודד את שגשוג אוכלוסיית התנשמות כתחליף טבעי לחומרי הדברה כימיים שנועדו להרחיק נברנים, שעולים לחקלאים הרבה מאוד כסף ושבסופו של דבר מחלחלים גם לקרקע ולמי השתייה של כולנו, ופוגעים בחיות הבר, בציפורים נודדות ובאדם.
"החל משנת 2002 אנחנו עובדים עם חקלאים פלסטינים וירדנים בפרויקט שנקרא 'ציפורים לא יודעות גבולות', וב-2008 הפרויקט הפך לפרויקט לאומי", אומר פרופ' לשם. "כל תנשמת מגדלת בין 5 ל-12 גוזלים, אבל לשם כך היא צריכה תיבת קינון. אנחנו מספקים לה את התנאים לקנן בשטחים חקלאיים באמצעות הנחת תיבה המתאימה לתנשמת, ובאמת איפה שיש תיבה כזאת החקלאים מפסיקים להשתמש בחומרי הדברה. מערכת אטלס מספקת לנו מידע על תנועת התנשמות, כדי שנדע איפה להניח את התיבות, ובינתיים יש לנו כ-5,000 תיבות בישראל, ברשות הפלסטינית ובירדן. התנשמות האלה מחברות בין העמים, בין מוסלמים ליהודים, כי הן באמת לא יודעות גבולות, ומתוך כ-70 תנשמות שמשדרות - 7 כבר עפו לירדן".
שלא כמו התנשמת, שידוע כי היא מגיעה למרחקים ארוכים, מחוץ לעונת הנדידה שלהן ציפורי שיר משוטטות על פני מרחב מצומצם בהרבה. חידוש מפתיע ומרגש הגיע במסגרת פרויקט של הדוקטורנטית מיכל הנדל, בשיתוף פעולה של אוניברסיטת תל אביב והטכניון והצפר יוחאי וסרלאוף. בתחילת חודש יוני השנה הם הצמידו משדר לציפור שיר ממין שחרור. אחרי מספר שבועות בהן שהה השחרור שהה בפרדס ובמטעי השקד של קיבוץ עין חרוד מאוחד, באישון לילה הוא החליט לעוף לממלכת ירדן, שם המערכת ממשיכה לעקוב אחר תנועתו בציפייה דרוכה. זאת אחת הפעמים הראשונות שציפור שיר יציבה תועדה כשהיא עפה קילומטרים רבים וחוצה גבול בינלאומי בישראל.

מחפש ריגושים בלילות. שחרור זכר

מחקר
מחקר חדש חושף את הבסיס הביולוגי של האמפתיה

האם יונקים, וחולדות בפרט, מסוגלים לגלות אמפתיה אחד לשני, לנקוט בהתנהגות פרו-חברתית ולסייע לאחרים במצוקה? ד"ר ענבל בן-עמי ברטל מבית הספר לפסיכולוגיה ומבית הספר סגול למדעי המוח, ערכה סדרת מחקרים בנושא והגיעה לגילויים מפתיעים. למשל, שחולדות מפעילות את מערכת התגמול במוח בזמן שהן פועלות לעזרת חברה לכודה, אבל כשמדובר בחולדה זרה ומזן אחר - אותה מערכת לא עובדת, והחולדה נותרת ללא סיוע.
במחקר הראשון בסדרת המחקרים, מבחן התנהגות עוזרת בחולדות, שפיתחה ד"ר בן-עמי ברטל במהלך הדוקטורט שלה באוניברסיטת שיקאגו עם פרופ' פגי מייסון ופרופ' ג'אן דסטי, נבדקה הנכונות של חולדה לחלץ חברה במצוקה. במבחן זה, חולדה אחת לכודה במלכודת ואחרת יכולה לשחרר אותה על ידי פתיחת דלת המלכודת מבחוץ. כשחולדות לומדות לפתוח את המלכודת הן ממשיכות לעשות זאת במהירות ובעקביות בימים הבאים, גם אם אין מגע בין החולדות לאחר העזרה.
"גילינו שלעזור לחולדה השנייה מתגמל כמו לאכול שוקולד, אם לא יותר", מספרת ד"ר בן-עמי ברטל. "המחקר התפרסם בעיתון Science וקיבל חשיפה עצומה, לאור הטענה שהחולדות מונעות על ידי אמפתיה לחולדה הלכודה. כלומר, החולדה מגיבה למצוקה של החולדה הלכודה והיא רוצה לעזור לה כדי להסיר את גורם המצוקה. במחקרי המשך נמצא שהחולדות מראות עליה ברמת הלחץ בזמן המטלה, גם אצל החולדה הלכודה וגם החופשיה, ועזרה מורידה את הלחץ לשתיהן. עוד נמצא כי מתן חומרים נוגדי-חרדה מוריד את ההסתברות שהחולדות יעזרו, אולי כי הן לא חשות את המצוקה של החולדה הלכודה".
מאז יצאו עשרות מאמרים על אמפתיה בעכברים וחולדות, והיום יש הרבה יותר קבלה של הרעיון שחיות, במיוחד יונקים חברתיים, מרגישות ומשקפות את המצוקה של אחרים. הייחוד של המודל הזה הוא שהחולדות לא רק 'נדבקות' במצוקה של האחר, אלא גם מנסות, ולרוב מצליחות, לסייע לחולדה הלכודה להשתחרר.
"אבל אז נוסף 'טוויסט' לעלילה וגילינו שכמו אצל בני אדם, חולדות לא נחמדות סתם לכל אחד. במחקר עוקב נוסף שהתפרסם ב-eLife בשנת 2014, הראינו שחולדות מראות הטיה חברתית בהתנהגות פרו-חברתית, כלומר עוזרות לבני קבוצת השייכות שלהן ולא לחולדות מקבוצות אחרות, מזן אחר בעל פרווה שחורה. הסלקטיביות הזו של התנהגות פרו-חברתית אצל החולדות מזכירה מאד את ההטיה החברתית שרואים בבני-אדם, שנוטים לחוש אמפתיה ולעזור לבני קבוצת השייכות שלהם יותר מלקבוצות אחרות. בנימה מעודדת, מגורים משותפים של שבועיים עם חולדה מהזן השני גרמה לשינוי גורף במוטיבציה הפרו-חברתית, וחיות עזרו לא רק לבת זוגן לכלוב אלא אף לחיות זרות מהזן השני, לאחר היכרות עם חולדה אחרת", מסבירה ד"ר בן-עמי ברטל.

חברות הכי טובות. ההתנהגות הפרו-חברתית אצל חולדות מזכירה את זו שקיימת אצל בני אדם
הבדל התנהגותי זה העלה את השאלה מה שונה במוח של חולדות 'אמפתיות' לעומת חולדות שלא עוזרות. במחקר החדש, בדקה ד"ר בן-עמי ברטל את הבסיס המולקולרי של ההתנהגות הזו, בתוך התמקדות בפעילות המוחית בשני התנאים האלה.
ראשית, היא סימנה בעזרת סימון זרחני של נוירונים שהיו פעילים בזמן המטלה נוירונים, שהיו פעילים בזמן שחולדות היו בנוכחות חולדה לכודה מקבוצת השייכות שלהן, או מהזן השני, ונעשה ניתוח סטטיסטי וגרפי של הרשתות המוחיות הפועלות בכל תנאי. כמו כן, נעשו הקלטות של פעילות מוחית על ידי אות סידן שמשתחרר כשנוירונים פעילים.
בשתי הקבוצות, גם בקבוצה שלא עזרה, הופעלה מערכת מוחית שקשורה לעיבוד מצוקה של אחרים, כולל אזורי מוח דומים לאלו שפועלים בשעה שבני אדם חשים אמפתיה. אבל רק בחולדות שראו חולדה מהזן שלהן נצפתה התנהגות עוזרת והפעלה של מערכת התגמול, זוהי הרשת המוחית שמעוררת מוטיבציה לבצע דברים חשובים שתורמים להישרדות, כמו אוכל או בני זוג, בכך שהיא גורמת להם להרגיש טוב.
"מחקר זה מראה שלמערכת התגמול תפקיד חשוב בהתנהגות עוזרת, ואם אנחנו רוצים להגביר את ההסתברות להתנהגות פרו-חברתית - יש לתגבר תחושת שייכות יותר מאשר אמפתיה. מחקר נוסף שנערך אצלנו עכשיו מנסה לבדוק מה קורה במוח של חולדות מהקבוצות השונות בשבועיים שהן גרות יחד ונהיות חברות, ואיך אפשר באמצעות גירוי מלאכותי של המוח לגרום לחולדות להיות אמפתיות למצוקה של חולדות מהזן השני", מסכמת ד"ר בן-עמי ברטל.

מחקר
חוקרות וחוקרים מכל העולם ממליצים פה אחד: לשלב מזונות מן המים במערכות המזון

דו"ח בינלאומי ראשון מסוגו, שחובר על ידי למעלה מ-100 מדענים מובילים מ-25 אוניברסיטאות ומכוני מחקר כמו אוניברסיטאות סטנפורד, סטוקהולם ותל אביב, בחן את תרומתם הגדולה של מזונות מן המים לתזונה, למחיה ולמערכות אקולוגיות, ושילובם בתוך מערכת המזון העולמית. תוצאות הדו"ח החדש, שהופק ביוזמת הארגון Blue Food Assessment, התפרסמו בחמישה מאמרים שונים בכתב העת היוקרתי Nature. בשני הפרסומים הראשונים מתוך החמישה, ד״ר אלון שפון מבית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטת תל אביב ויו"ר הפורום הישראלי לתזונה בת קיימא, היה בין החוקרים המובילים של המחקר.
"הדו"ח החדש הוא אוסף של מחקרים שהצטברו יחד לתובנות גלובליות ומרחיקות ראות, שיוצגו באירוע ההשקה של ה-Blue Food Assessment", מסביר ד"ר אלון שפון. "עד כה, מזונות מן המים נעדרו כמעט תמיד מהשיח סביב מערכות מזון בנות קיימא. הדו"ח מוצא כי 'מזון כחול', כלומר מזון ממקורות מימיים כגון אצות, פירות ים ודגים, יכול להוביל לתרומה בריאותית חשובה עם מחיר סביבתי מופחת לעומת מזונות אחרים מהחי".
"תזונה לקויה היא אחד הגורמים המובילים לתחלואה ולתמותה בעולם,״ אומר ד"ר שפון. "למזונות מן המים יש הרבה מה לתרום מבחינה בריאותית וסביבתית בקרב מדינות עניות ואוכלוסיות מוחלשות, וגם בקרב מדינות מפותחות כגון ישראל. מזונות מן המים עשירים במגוון גדול של רכיבי תזונה כמו ויטמינים, מינרלים, חומצת שומן אומגה 3 ועוד, בהשוואה למקורות חלבון יבשתיים מן החי. בנוסף המחיר הסביבתי של מזונות מן המים, בעיקר של אצות, צדפות וסרדינים, נמוך יותר אפילו מזה של בשר עוף – ובטח ובטח נמוך יותר מהמחיר הסביבתי של גידול בשר בקר".
הדו"ח מוצא כי במדינות עניות ואוכלוסיות מוחלשות, תוספת קטנה של מזונות מן הים, כמו אצות, רכיכות ודגים, יכולה לתרום תרומה משמעותית לביטחון התזונתי ולבריאות האוכלוסייה, ובמדינות מפותחות כגון ישראל, שבה צריכת הבשר (עוף ובקר) היא מהגבוהות בעולם, החלפה של חלבון מהחי במזונות מן המים גם תשפר משמעותית את בריאות האדם, וגם תפחית את ההשפעה הסביבתית. "מצאנו שתוספת גלובלית צנועה של 8% בתצרוכת מזונות מהמים מעבר לבסיס הייצור בשנת 2030, תוביל לצמצום החוסרים התזונתיים של 166 מליוני בני אדם ברחבי העולם – וגם תפחית את המחיר סביבתי של צריכת חלבונים יבשתיים מהחי," מוסיף ד"ר שפון.
"עד כה היו מעט מאוד הערכות, רובן חלקיות, באשר להשפעה הסביבתית של גידול מזון מן הים, ולא היה ניתוח כולל שהשווה בין כל סוגי המזונות הללו בצורה אחידה", מסכם ד"ר שפון. "אנחנו סיפקנו לראשונה תמונה כוללת של ההשפעה הסביבתית של הגידול של כשלושה רבעים מסך כל המזונות הללו, וראינו שהמחיר הסביבתי של גידול אצות וצדפות הוא הנמוך ביותר בקרב כל המזונות מן המים, וזה מצטרף לתובנה כי מזונות מן הצומח – גם ביבשה – הם בעלי ההשפעה הסביבתית הנמוכה ביותר. גם מדינת ישראל צריכה לבנות חזון של מזונות מן המים ולהתבסס על הידע האדיר שקיים פה לטובת האדם והסביבה. כמדינה על ספר המדבר, מקורות המים המתוקים שלנו מצומצמים, ולכן החקלאות הימית צריכה להתמקד בים. צריך למנף את הידע והמחקר האדיר שנעשים פה בתחום של אצות ולפתח חקלאות ימית מבוססת מן הצומח, כי הם מזונות עם האימפקט הסביבתי הנמוך ביותר ועשירות מבחינה תזונתית, ורצוי שיהוו תחליף לצריכה המקומית הגבוהה של מזונות מהחי".

מחקר
מחקר חדש חושף: הסיבות האבולוציוניות לכך שלנשים קר יותר מגברים

חוקרים בבית הספר לזואולוגיה של אוניברסיטת תל אביב מציעים הסבר אבולוציוני חדש לתופעה הידועה שבה נשים מביאות סוודר לעבודה, בעוד שעמיתיהן הגברים חשים בנוח בגופייה בחלל הממוזג. החוקרים קובעים כי התופעה אינה ייחודית לבני אדם, ואם נרחיב את נקודת מבטנו, נמצא כי במינים רבים של עופות ויונקים הזכרים מעדיפים טמפרטורה קרירה יותר מהנקבות. החוקרים גורסים כי "זכרים ונקבות חשים טמפרטורה בצורה שונה. מדובר בהבדל אבולוציוני מובנה בין מערכות חישת החום של שני המינים, שקשור בין השאר לתהליכי הרבייה והטיפול בצאצאים."
המחקר נערך בהובלת ד"ר ערן לוין וד"ר טלי מגורי כהן מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, יוסף קיאט מאוניברסיטת חיפה וד"ר חגי שרון – מומחה לכאב מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב ומבית החולים איכילוב. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.
המחקר החדש כלל ניתוח סטטיסטי ומרחבי מעמיק על תפוצתם של עשרות מיני ציפורים ועטלפים החיים בישראל, לצד סקירה מקיפה של ספרות המחקר הבינלאומית בנושא. ד"ר לוין, שחוקר בין השאר פיסיולוגיה והתנהגות של עטלפים, הבחין במחקריו הקודמים כי בעונת ההמלטה נוהגים הזכרים והנקבות להיפרד, כאשר הזכרים מאכלסים אזורים קרירים יותר. כך לדוגמה, מושבות שלמות במערות במורדות החרמון מורכבות בעונה זו מזכרים בלבד, בעוד שבאזור הכנרת החם יותר נותרות בעיקר נקבות שממליטות ומגדלות שם את הגורים. התופעה עוררה את סקרנותו.
בנוסף, עיון נרחב בספרות המחקרית העלה כי תופעה דומה נצפתה במינים רבים של עופות ויונקים, ויש לכך דוגמאות רבות: במיני ציפורים נודדות, הזכרים שוהים בחורף באזורים קרים יותר מהנקבות (חשוב לציין כי אצל העופות מתרחשת ההפרדה בין המינים דווקא מחוץ לעונת הרבייה, שכן אצלם הזכרים משתתפים בגידול הגוזלים); ביונקים רבים, גם במינים שחיים בזוגות או בלהקות מעורבות כל חייהם – הזכרים יעדיפו צל בעוד הנקבות מתחממות באור השמש או שהזכרים יעלו לפסגות הרים ואילו הנקבות ישארו בעמקים.
בהמשך לסקירת הספרות, ביצעו החוקרים מחקר משלהם. הם דגמו מידע שנאסף בישראל במשך קרוב ל-40 שנה (2018-1981) על אלפי פרטים של 13 מיני ציפורים נודדות מ-76 אתרים (נתונים של מרכז הטיבוע הישראלי ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט), ו-18 מיני עטלפים מ-53 אתרים (נתונים של החוקרים ושל החברה להגנת הטבע). בסך הכול כלל המחקר למעלה מ-11,000 פרטים, מהחרמון בצפון ועד אילת בדרום.
הסיבה לבחירה בציפורים ובעטלפים היא העובדה שהם מעופפים ולכן ניידים מאוד, והחוקרים שיערו שההפרדה המרחבית בין הזוויגים - לעיתים עד כדי שהייה באזורי אקלים שונים, תהיה ברורה במיוחד בקבוצות אלה. יתרה מכך, המגוון האקלימי הגדול של ישראל איפשר להם לבחון פרטים מאותו מין שחיים בתנאי אקלים שונים מאוד. ממצאי המחקר הראו בבירור כי הזכרים מעדיפים טמפרטורה נמוכה יותר מהנקבות, והעדפה זו יוצרת הפרדה בין המינים בתקופות מסוימות במחזורי הרבייה, כשהזכרים והנקבות אינם זקוקים זה לזה, ואף עלולים להפריע.
"המחקר שלנו הוכיח שהתופעה אינה ייחודית לאדם," אומר ד"ר לוין, "גם בקרב מינים רבים של עופות ויונקים, הנקבות מעדיפות סביבה חמימה יותר מהזכרים, ובתקופות מסוימות העדפות אלה גורמות להפרדה בין שני המינים. לאור הממצאים, והעובדה כי מדובר בתופעה נרחבת, העלינו השערה כי מדובר בשוני בין מנגנוני חישת החום של נקבות וזכרים, שהתפתח במהלך האבולוציה. שוני זה דומה במהותו להבדלים מוכרים בין תחושות הכאב של שני הזוויגים, והוא מושפע מהבדלים במנגנונים עצביים האחראים לתחושה וגם מהבדל הורמונלי בין זכרים לנקבות.
ד"ר מגורי כהן מציינת כי לשוני יש מספר הסברים אבולוציוניים: ראשית, ההפרדה בין זכרים לנקבות מפחיתה את התחרות על המשאבים בסביבה, ומרחיקה מהנקבות זכרים שעלולים להיות תוקפניים ולסכן את הגורים. ובנוסף, נקבות של יונקים רבים נדרשות להגן על הוולדות בשלב שבו הם אינם מסוגלים עדיין לווסת את חום גופם בעצמם, ולכן התפתחה בהן ההעדפה למקום חם יחסית.
ד"ר לוין וד"ר מגורי כהן מסכמים: "בשורה התחתונה, אם נחזור לעולמם של בני האדם, ניתן לומר שההבדל בתחושת הטמפרטורה לא נועד כדי שנריב עם בנות/בני זוגנו על המזגן, אלא להפך: הוא נועד לגרום לבני הזוג לתפוס קצת מרחק זה מזה לפעמים, כך שלשני הצדדים יהיה נעים ושקט יותר. כמו כן ניתן לקשר את התופעה לתופעות סוציולוגית הנצפות בבעלי חיים רבים ואף באדם, בסביבה מעורבת של נקבות וזכרים: הנקבות נוטות ליצור מגע רב ביניהן, ואילו הזכרים מרוחקים יותר ונרתעים ממגע."

מחקר
מי הם התאים שנלחמים בגידול הסרטני ואחר כך מגויסים לתמוך בהתפתחותו?

גליובלסטומה היא הסוג הנפוץ ביותר של סרטן המוח, אחד מהסרטנים האלימים והקטלניים בבני אדם: תוחלת החיים הממוצעת של החולים בה היא כשנה עד כשנה ושלושה חודשים מרגע הגילוי. לרוב, המעקב המדעי אחר התפתחות הגידול הסרטני בקרב חיות מודל נעשה ללא מערכת חיסון פעילה, בכדי לאפשר את קליטת תאי הסרטן בגוף ואת התפתחותם. החיסרון במודל נפוץ זה הוא בכך שמערכת החיסון אינה קיימת או אינה מתפקדת כראוי, מה שמונע מהחוקרים לעקוב אחר האינטראקציה בינה ובין תאי הגידול.
מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב בחן לראשונה את התפתחות הגידול הסרטני גליובלסטומה בקרב חיות מודל בעלי מערכת חיסונית תקינה, במטרה לדמות בצורה הטובה ביותר את התפתחות הגידול בבני אדם. בצורה כזו הסרטן מתפתח בצורה מדורגת עד להתפתחות גידול מאסיבי, מה שמאפשר מעקב צמוד אחר התפתחותו ולכל אורך הדרך ניתן לעקוב אחר האינטראקציה של תאי הסרטן עם תאים שונים של מערכת החיסון. ממצאי המחקר הראו שישנם תאים במערכת החיסון שעל אף שתפקידם המקורי הוא לתקוף את התאים הסרטניים ולחסלם, הם פועלים "כסוכנים כפולים" שמגבירים ומעצימים את האגרסיביות והמסוכנות של הגידול.
המחקר נערך בהובלתה של ד״ר דינורה פרידמן-מורבינסקי ופררנה מגוד מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. לצדם, ד״ר ליאת רוסו-נורי ואיגנסיו מסטנדריאה, אף הם מהפקולטה למדעי החיים, וכן חוקרים נוספים מהפקולטה לרפואה ע״ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב וממכון ויצמן למדע. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Cell Reports.
במסגרת המחקר, גילו החוקרים כי לתאים הנקראים נויטרופילים תפקיד קריטי באינטראקציה עם הגידול הסרטני. נויטרופילים הם תאים במערכת החיסון, שמקורם במוח העצם, ומטרתם לבלוע או לחסל חיידקים ופטריות ולטהר את הזיהומים שנגרמו מהם. "הנויטרופילים הם החיילים הראשונים במערך הקרב של מערכת החיסון", אומרת ד"ר פרידמן-מורבינסקי. "כאשר הגידול מתחיל להתפתח, הנויטרופילים הם בין הראשונים שמגויסים לכיוונו ותוקפים אותו על מנת לחסלו״.
יתר על כן, לחוקרים התברר כי הנויטרופילים נמצאים בקרבת הגידול לכל אורך ההתפתחות שלו, וישנו גיוס מתמשך ועקבי שלהם ממוח העצם. הדבר המפתיע שהתגלה במהלך מחקר זה, הוא כי הנויטרופילים משנים את תפקידם: אם בתחילת הדרך, בעת הופעת הגידול הראשוני, הנויטרופילים הגיעו על מנת להילחם בגידול, הרי שעם הזמן הנויטרופילים המגויסים לאזור הסרטני מגיעים על מנת לתמוך בהתפתחותו. לדברי ד"ר פרידמן-מורבינסקי: "הנויטרופילים מגויסים תחילה ע"י הגידול עצמו והופכים מאנטי-סרטניים לפרו-סרטניים, וכתוצאה מכך הם מחמירים את הנזק שהגידול עצמו יוצר". בנוסף החוקרים גילו כי תהליך השינוי בתכונות של הנויטרופילים יכול להתבצע ב"שלט רחוק", עוד לפני שהם בכלל מתקדמים לכיוון הגידול עצמו.
"המחקר הראה כי השינוי בתכונות של הנויטרופילים מתרחש עוד במוח העצם עצמו – בו כלל אין גידול: הגידול הסרטני ממוקם רק במוח ומשם מצליח לשנות את תכונות התאים אותם הוא מגייס", מוסיפה ד"ר פרידמן-מורבינסקי. "הגילויים החדשים במחקר זה עשויים לשפוך אור גם על דרכי הטיפול האימונותרפיות, אשר צוברות תאוצה רבה בשנים האחרונות. באחד מסוגי הטיפול האימונותרפי, מוציאים מגוף החולה תאי T, מעבדים אותם ומחזירים אותם לגוף החולה כך שהחדירו להם יכולות ריפוי מוגברות. אחת הבעיות המרכזיות היום הוא העובדה שגם תאים אלו שנשלחו לריפוי עוברים דיכויי ופעולתם מושתקת. אם נדע כיצד לשנות את יחסי הגומלין בין הנויטרופילים לתאי ה-T כך שהדיכוי שלהם יופחת, לדבר יהיו השלכות על יעילות הטיפול האימונותרפי".
לא מן הנמנע כי גילויים אלה הם הצעד הראשון לקראת פיצוח מנגנון ההשפעה ההדדית בין מערכת החיסון ובין גידולים סרטניים אלימים שגובים, כאמור, את חייהם של רבים כל כך.

מחקר
לא רק היריון זכרי. סוסוני הים מפליאים ומצטיינים גם ביכולת הטרף שלהם

סוסוני הים נחשבים לשחיינים גרועים במיוחד, אך למרות האיטיות היחסית הם מצליחים לטרוף דגים קטנים וזריזים. במחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, החוקרים הצליחו לראשונה לאפיין את יכולת הטרף המופלאה של סוסוני ים ומצאו כי הם מסוגלים להניע את הראש מלמטה למעלה במהירות אדירה של 2 אלפיות לשנייה. הנעת הראש המהירה מלווה בזרם חזק של מים ששואב את הדגים הקטנים ישירות לתוך הלוע של הסוסונים.
המחקר נערך בהובלת פרופ' רועי הולצמן ותלמידת המחקר קורין ג'קובס מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס.וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרט באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Experimental Biology.
החוקרים מסבירים שסוסוני ים הם דגים הניחנים בשלל תכונות ייחודיות כמו 'הריון' זכרי, חוליות עמוד שדרה מרובעות וכמובן מנגנון האכילה הייחודי: במשך מרבית שעות היום הסוסונים שוחים בים כאשר ראשם מוטה כלפי מטה וקרוב לגוף. אך כאשר הם מבחינים בטרף שעובר מעליהם, הם מרימים את הראש במהירות אדירה ותופסים אותו. לדבריו של פרופ' הולצמן, בעת ביצוע הטרף, סוסוני הים הופכים את גופם למעין קפיץ: הם מותחים גיד אלסטי באמצעות שרירי הגב ומשתמשים בעצמות הצוואר כ'הדק', ממש כמו רובה קשת. התוצאה מהירה יותר מהתכווצות השריר המהירה ביותר בכל מקום בעולם החי.
אלא שעד כה לא היה ברור למדע כיצד המנגנון הקפיצי מאפשר לסוסונים לאכול בפועל. כמו שיודע כל מי שניסה אי פעם לשלות זבוב מכוס תה, מים הם תווך צמיגי, והדג צריך לפתוח את הפה כדי לייצר זרם ששואב את הטרף פנימה. אבל איך הסוסונים מתאמים בין שאיבת הטרף לתנועת הראש?
במחקרם החדש, החוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לאפיין ולכמת את תנועת סוסוני הים על ידי צילום תקיפתם במהירות של 4,000 תמונות לשנייה ומערכת לייזר לדימות הזרמים במים. מדידה זו הראתה כי מערכת "רובה הקשת" משרתת שתי מטרות: הנעת הראש ויצירת זרמי שאיבה מהירים ביותר, פי 10 מדגים בגודל דומה – מה שמאפשר לסוסוני הים לתפוס פרטי טרף חמקניים במיוחד.
המדידות החדשות עוזרות גם לשפוך אור על המורפולוגיה של סוסוני הים השונים, הנבדלים אלה מאלה באורך החוטם. "המחקר שלנו מראה שאורך האף של הסוסונים קובע את מהירות הנעת הראש ואת מהירות זרמי השאיבה", מוסיף פרופ' הולצמן. "אבולוציונית, הסוסונים צריכים לבחור – אף קטן לזרמי שאיבה חזקים והעלאת ראש מתונה או אף ארוך להעלאת ראש מהירה ולזרמי שאיבה חלשים. הבחירה הזאת מסתדרת כמובן עם הדיאטה הזמינה: מינים עם חרטום ארוך תופסים חיות קטנות וזריזות יותר ומינים עם חרטום קצר תופסים חיות כבדות ומגושמות יותר".
לדברי פרופ' הולצמן, סוסוני ים אינם מקרה פרטי של המנגנון הקפיצי המרשים. למעשה, סוסוני הים נמנים עם משפחת דגים בשם המדעי ההולם Misfit Fish ("דגים חריגים"), הכוללת מינים כמו אבובונים, שח-ראשים וחלילינים.
"הדגים האלה נקראים ככה בגלל הצורה המוזרה שלהם, שמאפשרת את מתיחת הגוף לקפיץ. השאלה הגדולה היא מהי האבולוציה של המנגנון הקפיצי – איך היא נוצרה ומתי היא התפתחה. אני מקווה שהמחקר החדש שלנו יוביל למחקרים נוספים, שיעזרו לפתור את חידת הדגים הקפיציים".