מחקרים

המחקר נערך בהובלת ד"ר חנה חייט ובסיוע של ד"ר עמית מרמלשטיין מהמעבדה של פרופ' יובל ניר מבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, בית הספר סגול למדעי המוח, והמחלקה להנדסה ביו-רפואית, וכן בהובלת פרופ' יצחק פריד מהמרכז הרפואי של אוניברסיטת UCLA בארה"ב. עוד השתתפו במחקר: ד"ר אהרון קרום וד"ר יניב סלע מקבוצת המחקר של פרופ' ניר וכן ד"ר עידו שטראוס וד"ר פיראס פאהום מהמרכז הרפואי תל אביב (איכילוב). המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Neuroscience.

פרופ' ניר מסביר כי ייחודו של המחקר הוא בכך שהוא מסתמך על נתונים מאלקטרודות שהושתלו במעמקי המוח האנושי ומנטרות את פעילות המוח ברזולוציה גבוהה, כולל ברמת הנוירון (תא עצב) הבודד. לדבריו, מסיבות מובנות, לא ניתן להשתיל אלקטרודות במוחם של בני אדם לצורכי המדע, אך במחקר זה, החוקרים נעזרו במצב רפואי מיוחד שבו הושתלו אלקטרודות במוחם של חולי אפילפסיה, כדי לנטר את הפעילות המוחית באזורים השונים לקראת ניתוח שנועד לסייע להם. החולים התנדבו לבחון את תגובת המוח לגירויי שמע במצבי ערות לעומת שינה.

במסגרת המחקר, הוצבו ליד מיטות החולים רמקולים המשמיעים צלילים שונים. החוקרים השוו את הנתונים שהתקבלו מהאלקטרודות בנוגע לפעילות תאי העצב ולגלים חשמליים מקומיים באזורים שונים של המוח, בזמן ערות ובשלבים שונים של שינה. בסך הכול נאספו נתונים מכ-700 נוירונים, כ-50 נוירונים מכל נבדק, לאורך תקופה של 8 שנים.

^{ד"ר חנה חייט}

הכל טמון בעוצמת גלי האלפא-בטא

"לאחר שצלילים נקלטים באוזן, האות נמסר מתחנה לתחנה בתוך המוח. עד לאחרונה רווחה הסברה שבמצבי שינה, האותות הללו דועכים במהירות כשהם מגיעים לקליפת המוח. במחקר שלנו גילינו להפתעתנו שגם במהלך השינה תגובת המוח חזקה ועשירה מהצפוי, ומתפשטת לאזורים רבים בקליפת המוח ומציתה תגובה דומה בעוצמתה לזו שנמדדה במצב של ערות. אולם בתכונה ספציפית אחת גילינו פער דרמטי בית הפעילות המוחית במצבי ערות ושינה - רמת הפעילות של גלי אלפא-ביתא", מסביר ד"ר חייט.

החוקרים מסבירים שגלי אלפא-ביתא (בין 10 ל-30 הרץ), קשורים לתהליכים של קשב וציפייה, שנשלטים על ידי  משוב (פידבק), מאזורים גבוהים של המוח. למעשה, במקביל להעברת המידע "מלמטה למעלה"  מקולטני החושים לאזורי עיבוד גבוהים, מתרחשת גם תנועה הפוכה: האזורים הגבוהים, שמסתמכים על ידע מוקדם שנצבר במוח, פועלים כמעין יד מכוונת ואקטיבית ושולחים מידע "מלמעלה למטה", כדי להדריך את אזורי החושים במה להתרכז, ממה להתעלם, וכדומה. כך לדוגמה, כשצליל מסוים נקלט באוזן, אותם אזורים גבוהים מזהים אם הצליל מוכר או חדש, אם הוא ראוי לתשומת לב או שאולי אין צורך להתייחס אליו. פעילות מוחית זו משתקפת כדיכוי של גלי אלפא-בטא, ואכן, מחקרים קודמים זיהו רמה גבוהה של גלים אלה במצבים של מנוחה והרדמה. על פי המחקר הנוכחי, עוצמת גלי האלפא-בטא היא למעשה ההבדל העיקרי בין מצבי ערות לשינה בכל הנוגע לתגובת המוח לגירויי שמע.

"ניתן יהיה לבחון את מידת המודעות לסביבה של אדם דמנטי או של אדם במצב סיעודי שאינו מסוגל לתקשר עם סביבתו"

 

"לממצאים שלנו יש משמעות נרחבת, מעבר לגבולות הניסוי עצמו. ראשית, הם מספקים מפתח חשוב לשאלה העתיקה והמסקרנת מכל: מהו סוד התודעה? מהי הפעילות המוחית הייחודית שמאפשרת לנו להיות מודעים למתרחש סביבנו, ונעלמת כשאנו ישנים? גילינו קצה חוט חדש, ובמחקרים עתידיים נעמיק במנגנונים האחראים להבדל זה", אומר פרופ' ניר ומסכם "בנוסף, מכיוון שזיהינו מאפיין מוחי ספציפי שמבדיל בין מצבי הכרה וחוסר הכרה, יש בידינו לראשונה מדד כמותי שמאפשר להעריך את רמת המודעות  של הנבדק בתגובה לצלילים".

"על ידי שכלול מדידת רמת גלי האלפא-בטא במוח, תוך שימוש באמצעי ניטור נגישים שאינם פולשניים (כמו EEG), אנו מקווים שניתן יהיה, לדוגמא, לוודא במהלך ניתוח שהמטופל שרוי בהרדמה עמוקה ואינו חש דבר. באופן דומה, ניתן יהיה לבחון את מידת המודעות לסביבה של אדם דמנטי או של אדם במצב סיעודי שאינו מסוגל לתקשר עם סביבתו. במקרים כאלה, רמה נמוכה של גלי אלפא-בטא כתגובה לצלילים אף עשויה להעיד שאדם שנחשב למחוסר הכרה בעצם קולט ומבין את הנאמר סביבו. אנחנו מקווים שהממצאים שלנו ישמשו בסיס לפיתוח שיטות יעילות ונגישות למדידת רמת ההכרה של אנשים השרויים לכאורה במצבים שונים של חוסר הכרה."

^{פרופ' יובל ניר וד"ר עמית מרמלשטיין}

המחקר נערך בהובלת פרופ' ח'יתאם מוחסן ופרופ' דני כהן מבית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת תל אביב, פרופ' רון דגן מאוניברסיטת בן גוריון, פרופ' נמרוד מימון יו"ר החטיבה הפנימית בבית החולים סורוקה, ועד לאחרונה ראש תוכנית "מגן אבות ואימהות" של משרד הבריאות, וכן אנשי צוות התוכנית עמי מזרחי, עומרי בודנהיימר, בוריס בלינסטקי, בשיתוף עם לאה גאון וצפרירה הילל-דיאמנט מהאגף לגריאטריה במשרד הבריאות. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי JAMA Internal Medicine.

אוכלוסייה פגיעה במיוחד

"המחקר שלנו השווה בין 24,088 דיירים של מוסדות 'מגן אבות ואימהות' שקיבלו את מנת החיסון הרביעית של חברת פייזר – כלומר את הבוסטר השני, לעומת 19,687 דיירים שחוסנו בשלוש המנות הראשונות ארבעה חודשים או יותר לפני תחילת המעקב, אך בחרו שלא לקבל את הבוסטר השני", מסבירה פרופ' ח'יתאם מוחסן. "מדובר בדיירי מוסדות גריאטריים, בתי אבות ודיור מוגן שנכללים במערך 'מגן אבות ואימהות' של משרד הבריאות, בסך הכול כ-1,000 מוסדות ברחבי הארץ. זאת אוכלוסייה פגיעה במיוחד להדבקה, לתחלואה ולתמותה מנגיף הקורונה, הן בשל אופי ותנאי המחיה במוסדות, הן בשל העובדה שדיירים רבים זקוקים לעזרה בביצוע פעולות יום-יומיות והן בשל מחלות הרקע של רבים מהדיירים".

כשגל האומיקרון התפשט בישראל, בין ינואר למארס השנה, עוד לא היה חיסון רשום וזמין לזן זה, שעבר מוטציות משמעותיות בחלבון ה"ספייק" שמאפשר לנגיף להיצמד ולחדור לתאים אנושיים. מאחר שהחיסונים הקיימים נגד קורונה מכוונים נגד חלבון הספייק, בישראל כבשאר העולם התעורר דיון בשאלת יעילות החיסונים הקיימים נגד זן האומיקרון בכלל, ובפרט בשאלת מתן מנת דחף, או בוסטר, שנייה. ישראל הייתה המדינה הראשונה שאישרה את מנת הדחף השנייה (מנת חיסון רביעית) לבני 60 ומעלה. המחקר הנוכחי מבוסס על נתונים מבסיס הנתונים של אוכלוסיית "מגן אבות ואימהות" שהוו את הקבוצה הגדולה הראשונה לה ניתן הבוסטר השני. פרופ' מוחסן מדגישה כי המחקר החדש הינו מחקר בקנה מידה לאומי, וכי המחקר טיפל בהצלחה בבעיות מתודולוגיות המאפיינות מחקרים אפידמיולוגיים תצפיתיים בנושא יעילות חיסוני הקורונה.

הגנה צולבת גם נגד זן האומיקרון

פרופ' מוחסן: "עקבנו אחר ההדבקות, האשפוזים והתמותה בשתי הקבוצות הללו במשך גל האומיקרון, ומצאנו שהקבוצה שקיבלה את החיסון הרביעי נדבקה בשיעור מופחת של 34% מאשר קבוצת הביקורת, התאשפזה בדרגת חומרה קלה עד בינונית בשיעור מופחת של 64%, התאשפזה עם מחלה קשה ב-67% פחות מאשר קבוצת הביקורת והגיעה לכדי תמותה בשיעור מופחת של 72% פחות מאשר הקבוצה שהתחסנה בשלושת החיסונים הראשונים בלבד. הנתונים האלה משמעותיים כי אוכלוסיית 'מגן אבות ואימהות' שהיא כאמור אחת האוכלוסיות עם התחלואה הקשה ביותר כתוצאה מנגיף הקורונה, בשיעור גבוה בהרבה הן מהאוכלוסייה הכללית. אנו משערים כי מנת חיסון הרביעית גרמה ליצירה ולהגברה של רמת הנוגדנים המנטרלים, שהקנו הגנה צולבת גם נגד זן האומיקרון. המחקר מצביע על התועלת הניכרת ממתן מנת החיסון הרביעית, ומאשר כי המדיניות של מדינת ישראל הייתה נכונה. ההחלטה לחסן אוכלוסיות בסיכון במנה רביעית הייתה החלטה נבונה, שהצילה המון חיי אדם".

"זהו מחקר פורץ דרך וחדשני על בסיס מאגר נתונים של אוכלוסיית הקשישים במוסדות מוגנים. מחקרים קודמים נערכו באוכלוסייה הכללית, ולכן גם באוכלוסיות צעירות יחסית עם ממוצע גילאים של סביב 72 שנים, כאשר הגיל הממוצע במחקר שלנו עמד על 80 שנים. זאת ועוד, באופן כללי אנשים שהולכים להיבדק או להתחסן נגד קורונה נוטים לרוב להפגין התנהגות בריאותית חיובית, לכן קשה מאוד להשוות את רמות התחלואה שלהם לרמות התחלואה בקרב אנשים לא מחוסנים או כאלו שהתחסנו בשלוש מנות. אומנם אין לנו מידע מדוע חלק מהדיירים בחרו שלא להתחסן במנת החיסון הרביעית, אבל שתי הקבוצות במחקר שלנו עברו בדיקות קורונה שגרתיות ו'עיוורות' שנערכו לפי פרוטוקול אחיד של 'מגן אבות ואימהות' – בלי קשר לקבלת החיסון. לכן המחקר שלנו פחות מושפע מ'אפקט המתחסן הבריא', ואפשר להשליך את תוצאותיו גם לאוכלוסיות אחרות, בארץ ובעולם".

לדברי פרופ' דני כהן, "המחקר מבשר על כך שמתן בוסטרים והעלאת רמת הנוגדנים באמצעות חיסון המבוסס על זן נגיף הקורונה המקורי מקנה מיגון משמעותי נגד הופעת מחלה קשה גם אחרי הדבקה בווריאנטים חדשים, ואף רחוקים מהמקור, כמו האומיקרון".

פרופ' נמרוד מימון מוסיף כי "משימת ההגנה על המוסדות לדיור חוץ ביתי היא נדבך חשוב ביותר במסגרת תוכנית 'מגן ישראל' של משרד הבריאות. בסיס הנתונים שנבנה ונצבר בפרויקט לגבי המוסדות והדיירים אפשר להוציא לפועל מבצעי חיסונים יעילים ומהירים, שהניבו תוצאות דרמטיות של בלימת תחלואת הקורונה בקרב דיירי המוסדות. תוצאות מרשימות אלו של תוכנית 'מגן אבות ואימהות' זכו להד בינלאומי נרחב, וכן לפניות מרשויות בריאות במדינות רבות בעולם שביקשו ללמוד מהתוכנית". פרופ' רון דגן מסכם שהתוצאות המוצגות במאמר זה מדגימות שוב את התפקיד הקריטי של החיסונים ,תוך שימוש במערכות מובנות ויעילות בבלימת גלי תחלואה קשה ותמותה באוכלוסיות בסיכון.

"התופעה שבהם בעלי חיים ימיים פולשים לאזורים אחרים מסוכנת לסביבה הימית ולבעליי החיים המקומיים," החוקרים מתריעים. "במחקר הראינו שבאמצעות רגולציה מתאימה ניתן לחסום את התופעה ולמנוע את התבססותם של הפולשים באזורים החדשים." המחקר נערך על ידי תלמיד המחקר דורון ברזה תחת הנחייתה של פרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science of The Total Environment.

נוסעים סמויים

"בכל רגע נתון, אלפי בעלי חיים ימיים עוברים ממקום למקום באמצעות כלי שיט, והם עושים זאת באחת משתי דרכים: במי הנטל – מי ים המשמשים לייצוב הספינה – או על ידי היצמדות לדפנות ולחרכים של הכלי." מסבירה פרופ' שנקר. "לבעיית המינים הפולשים דרך מי הנטל יש מענה חקיקתי, אבל נושא הטרמפיסטים על דופן האונייה נשאר מאחור – ובינתיים הרבה מאוד מינים מועברים ממקום למקום בקווי הסחר העולמיים."

אצטלנים הם חסרי חוליות ימיים הנפוצים בכל העולם על מצעים קשיחים דוגמת סלעים, שוברי גלים וגם תחתיות של כלי שייט. ישנם מאות מינים של אצטלנים, כאשר העלייה בסחר הגלובלי מאפשרת להם לנדוד ולעיתים גם להתבסס ולהתפשט כמינים פולשים – כשהם מסבים נזקים לתשתיות ימיות רבות וכמובן לבעלי חיים אחרים בסביבתם החדשה. במסגרת עבודת המאסטר שלו, דורון ברזה ופרופ' נועה שנקר ערכו ניסוי שמטרתו לבדוק את יכולת השרידות של שני מיני אצטלנים, הידועים כמזיקים, במהלך הפלגה המייצגת מסלול אופייני לכלי שייט: מדרום-מזרח אסיה לצפון אירופה.

"אנחנו התמקדנו בשני מיני אצטלנים שנפוצים בים התיכון, גם אצלנו בישראל, שידוע שהם גדלים כ'צמדת-ים' על ספינות", אומר דורון ברזה. "במשך כמה חודשים בניתי מסד נתונים מקיף שכלל כ-200 אוניות מכולה, ובאמצעותו בניתי מסלול מייצג עבור אוניות המכולה הענקיות – אוניות באורך של מעל 395 מטר – ושל אוניות המכולה ה'רגילות', שגם הן גדולות מאוד, אבל קיימים יותר נמלים בעלי תשתית מתאימה בעבורן. אפיינתי את השינויים בטמפרטורת המים, במליחות המים ובריכוז הכלורופיל כמדד לזמינות מזון בעת הפלגה ובזמן העגינה בנמלים לאורך המסלול עבור כל סוג אונייה".

מחסומים סביבתיים להתפשטות מינים

בשלב השני החוקרים שיחזרו את התנאים הללו במעבדה, ובזמן אמת, עם שני מיני האצטלנים. "מצאנו שיש השפעה מובהקת לתנאי הסביבה, לסוג כלי השייט וגם למאפייני בעל החיים עצמו על יכולת השרידות בניסוי שלנו. כאשר מדובר בתנאי קיצון, למשל השילוב בין טמפרטורה גבוהה ומליחות נמוכה הקיים בחלק מנמלי המזרח, ראינו תמותה מלאה באחד המינים, ולעומתו במין השני שנבחן לא נצפתה תמותה כלל. בפועל, אוניות בגדלים שונים לא יפקדו בהכרח את אותם הנמלים במהלך המסע, גם אם בגדול המסע דומה. לכן, ככל שהאנייה תיחשף למנעד רחב יותר של נמלים עם תנאים סביבתיים קיצוניים, הסיכוי של מין ספציפי לשרוד את כל משרעת התנאים הזאת תפחת משמעותית. רגולציה אפקטיבית למניעת מעבר מינים צריכה להתבסס על ניסויים דומים נוספים על קבוצות בעלי חיים המהווים סיכון", מוסיף החוקר ברזה.

"הופתענו מאוד לגלות שמין טרופי של אצטלן שרד את כל המסע לרוטרדם, דרך הים התיכון לים הצפוני", מוסיפה פרופ' שנקר. "אין פירושו של דבר שהיה לו נעים במיוחד, אבל עובדה שהוא שרד – ולא צריך יותר מכמה פרטים כדי לבסס אוכלוסייה בטריטוריה חדשה. זאת ועוד, בשל ההתחממות הגלובלית אנו צופים שמינים נוספים ממוצא טרופי יצליחו לשגשג בעתיד בגופי מים שהיום קרים להם מדי. העובדה שכן היו נמלים בדרך בהם כמעט כל הפרטים מתו בשל שילוב תנאי סביבה ייחודיים, מצביעה על כך שניתן יהיה לנצל מקומות אלה כמחסומים סביבתיים להתפשטות מינים".

המחקר פורץ הדרך נערך בהובלת ד"ר דפנה לנגוט מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. שרידי הפחמים נמצאו במסגרת חפירתו של פרופ' יוסף גרפינקל מהמכון לארכיאולוגיה באוניברסיטה העברית. תוצאות המחקר המפתיע ופורץ הדרך התפרסמו בכתב העת היוקרתי Scientific Reports מבית Nature.

"המעבדה לארכיאובוטניקה וחקר הסובב הקדום, שאני עומדת בראשה, מתמחה בזיהוי מיקרוסקופי של שרידי צמחים. במקרה של עצים, גם כשהם מתפחמים, ניתן לזהותם על סמך המבנה האנטומי שלהם וכך לדעת באילו מינים מדובר", אומרת ד"ר לנגוט. "עצים היו הפלסטיק של העולם העתיק. הם שימשו לבנייה, ליצירת כלים ורהיטים וכן כמקור אנרגיה. לכן זיהוי שרידי עצים מאתרים ארכיאולוגיים, למשל פחמים ממדורות, מאפשר לנו לשחזר את העצים שגדלו בסביבה הטבעית של האתרים ולהבין מתי החל האדם לגדל עצי פרי".

^{זיהוי מיקרוסקופי של שרידי צמחים}

במעבדה זיהתה ד"ר לנגוט כי הפחמים שייכים לעצי זית ותאנה. "עצי זית הם מצמחיית הבר של ארץ ישראל", אומרת ד"ר לנגוט, "אבל הם לא צומחים בבקעת הירדן. מישהו הביא אותם לשם במכוון, כלומר העביר את הידע, ואת השתיל עצמו, אל מחוץ לבית הגידול הטבעי של העץ. בתחום הבוטניקה הארכיאולוגית, זאת הוכחה חד משמעית לתירבות של עץ, כך שלפנינו העדות המוקדמת בעולם לביותו של הזית".

"בנוסף, זיהיתי גם שרידים רבים של ענפי תאנה צעירים. התאנה אמנם גדלה בר בבקעת הירדן, אבל אין סיבה שאנשים יביאו ענפים רבים לאתר. הם חסרי ערך כחומר גלם להכנת רהיטים או כחומר בערה. לכן אני משערת שמקור ענפי התאנים בפסולת גיזום, מנהג שמקובל גם כיום לצורך העלאת תנובת עצי הפרי", היא מוסיפה.

"באתר תל צף אנחנו מוצאים את העדויות הראשונות בעולם לעצי פרי מתורבתים ולצידן חותמות, מן הקדומות אף הן, שמעידות על ראשית תהליכי מינהל. כלל הממצאים מצביעים על עושר התושבים ועל הצעדים הראשונים להפיכתם לחברה מורכבת ומרובדת, בעלת מעמד לא רק של חקלאים אלא אף של פקידים וסוחרים"

מטעי הזיתים והתאנים הראשונים בעולם

שרידי העצים שבחנה ד"ר לנגוט נאספו על ידי פרופ' יוסף גרפינקל מהאוניברסיטה העברית, שניהל את החפירה בתל צף. "תל צף הוא כפר פרהיסטורי גדול, שהתקיים בין השנים 7,200 ועד 6,700 לפני זמננו, בעמק הירדן התיכון שמדרום לבית שאן. במקום התגלו בתי חצר גדולים, ובכל אחד מהם מספר ממגורות לשמירת היבולים. כושר האחסון גדול עד פי 20 מצריכת הקלוריות של משפחה, ולכן ברור שמדובר במצבור עושר גדול. הדבר בא לידי ביטוי בייצור כלי חרס מפוארים, שצוירו ברמה גבוהה ביותר. בנוסף, נמצאו חפצים מיוחדים שהובאו ממרחקים: כלי חרס של תרבות עובייד ממסופוטמיה, אובסדיאן מאנטוליה, מרצע נחושת מהקווקז ועוד", מסביר פרופ' גרפינקל.

^{החפירה באתר הכלכוליתי תל צף שבבקעת הירדן}

ד"ר לנגוט ופרופ' גרפינקל לא היו מופתעים מכך שדווקא תושבי תל צף היו הראשונים בעולם לגדל במכוון מטעי זיתים ותאנים, שכן גידול עצי פרי מעיד על מותרות, והאתר בתל צף נודע כעשיר במיוחד.

"ביות עצי הפרי הינו תהליך שאורך שנים רבות ולכן מתאים לחברה שבעה ולא לחברה שמתקשה לשרוד. העצים מניבים פרי לראשונה רק 4-3 שנים מרגע נטיעתם. מאחר שמטעים של עצי פרי דורשים השקעה ראשונית רבה והינם מאריכי חיים, יש לכך גם משמעויות כלכליות וחברתיות עמוקות בהקשר של בעלות על קרקעות והורשה לדורות הבאים. אלו מהלכים שמצביעים על ראשית היווצרותה של חברה מורכבת", אומרת ד"ר לנגוט ומוסיפה כי "ייתכן שתושבי תל צף אף סחרו במוצרים שהפיקו מעצי הפרי: שמן זית, זיתי מאכל ודבלים. הללו מתאפיינים בחיי מדף ארוכים וללא ספק איפשרו מסחר ארוך טווח שהוביל לצבירת עושר חומרי, ויתכן שאף למיסוי. אלו צעדים ראשונים להפיכת תושבי תל צף לחברה בעלת היררכיה חברתית-כלכלית ומערכת אדמניסטטיבית תומכת".

"באתר תל צף אנחנו מוצאים את העדויות הראשונות בעולם לעצי פרי מתורבתים ולצידן חותמות, מן הקדומות אף הן, שמעידות על ראשית תהליכי מינהל. כלל הממצאים מצביעים על עושר התושבים ועל הצעדים הראשונים להפיכתם לחברה מורכבת ומרובדת, בעלת מעמד לא רק של חקלאים אלא אף של פקידים וסוחרים", מסכמת ד"ר לנגוט.

^{פרופ' יוסף גרפינקל וד"ר דפנה לנגוט}

"רוב מיני האלמוגים בעולם מתרבים באמצעות אירועי רבייה רגעיים, המתרחשים פעם בשנה, על פי רוב בקיץ. באותו אירוע מסונכרן, משחררים אלמוגים רבים מאוד בסביבה בו זמנית, כמות עצומה של תאי זרע וביציות, שנפגשים במים, עוברים הפריה ויוצרים עוברים." מסביר  הדוקטורנט רונן ליברמן מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וייז. "במינים אחרים, מושבות זכריות של האלמוגים משחררות תאי זרע למים, ואלה נודדים אל תוך מושבות נקביות ומפרים שם את הביציות, כך שההפריה וההתפתחות העוברית מתרחשות בתוך המושבה. בשני המקרים מדובר באירוע, שאורך דקות ספורות בלבד, בד"כ בשעות הלילה, ולכן קשה מאוד לחוקרים 'לתפוס את הרגע' - בעיקר כשמדובר בעומק רב, שבו לא ניתן לחוקרים לשהות זמן רב. על כן, קיים היום בכל העולם תיעוד נרחב של רביית אלמוגים במים רדודים, אך מעט מאוד ידוע על רביית אלמוגים בעומק".

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת, מצא, כי אירועי רבייה של אלמוגים במפרץ אילת בעומק של כ-45 מ' מאופיינים בעצימות נמוכה בהרבה מאלה, המתרחשים במים רדודים יחסית,  עד ל-30 מ'. במחקר נמצא, שבעוד במים רדודים השתתפו כמחצית האלמוגים בכל אירוע, שיעור האלמוגים המתרבים ירד  לכ-20-10% בלבד במים עמוקים. לדברי החוקרים, המשמעות היא שאין בסיס מדעי מספק לתקווה הרווחת, ששוניות עמוקות ישמשו כגלגל הצלה לשוניות הרדודות, שלצערנו נפגעות באופן קשה. בפועל, המצב שונה לחלוטין, זאת מאחר ושוניות האלמוגים העמוקות זקוקות לתמיכת הרדודות בכדי לשרוד ולשגשג לאורך זמן. כמו כן, העלה המחקר, כי גורם מרכזי המתזמן את אירועי הרבייה של מין האלמוג הנחקר, הנו עלייה חדה של טמפרטורת המים במשך 48-24 שעות, המתרחשת בזמנים שונים במהלך חודשי הקיץ.

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט רונן ליברמן ובהנחייתו של פרופ' הודי בניהו מבית הספר לזואולוגיה. עוד השתתפו: ד"ר תום שלזינגר מהמכון הטכנולוגי של פלורידה, ארה"ב, ופרופ' יוסי לויה, גם הוא מביה"ס לזואולוגיה של אוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת החשוב Ecology. המחקר נתמך בחלקו על ידי מענק מטעם הקהילה האירופית במסגרת התוכנית הורייזון 2020.

גלי חום בעונת הרבייה

המחקר התבצע לאורך חמש שנים, וכלל בתוכו חמש עונות רבייה. הוא בחן את הרבייה של אלמוגים רכים, הנקראים גם 'שמונאים', החיים בעומקים שונים במפרץ אילת. ייחודו של המחקר בכך שבחן את רביית האלמוגים לאורך עמודת המים, כלומר בעומקים שונים. החוקרים התמקדו במין הקרוי 'מרבדן צהוב', המתאפיין בתהליך רבייה ייחודי, שמאפשר נגישות ומעקב באמצעים נוחים יחסית.

במחקר הנוכחי בחנו החוקרים את רביית האלמוגים בעומק השונית, על מנת לגשר על פערי הידע הקיימים היום בתחום. לצורך זה הם בחרו באלמוג הרך הקרוי מרבדן צהוב, שחי במפרץ אילת ממים רדודים ועד לעומק של כ-50 מ', ומתאפיין בתהליך רבייה ייחודי. בתהליך זה משחררות המושבות הזכריות תאי זרע באופן מתואם, ותאי הזרע מגיעים למושבות הנקביות ומפרים אותן. אולם בניגוד למינים אחרים, כאן התפתחות העוברים אינה מתרחשת בתוך המושבה. במקום זאת, הביציות המופרות משתחררות ונצמדות באמצעות ריר אל פני המושבה למשך 6 ימים, שבמהלכם מתפתח העובר לכדי פגית (לרווה). רונן ליברמן מוסיף: "מדובר באירוע ססגוני מאוד שנמשך מספר ימים, ולכן יכולנו לעקוב אחר מספר רב של מושבות בטווח עומקים גדול של כ-45-0 מ'".

החוקרים צללו לעומקים השונים, הציבו חיישני טמפרטורה, וביצעו תצפיות וסקרים, שבחנו מספר מאפיינים של אירועי הרבייה: תזמון הרבייה, סנכרון בין המושבות השונות, ועצימות הרבייה, כלומר מספר המושבות שהשתתפו בכל אירוע. חיישני הטמפרטורה, שהוצבו בארבעה עומקים שונים – 5, 15, 30, ו-45 מ',  מדדו את טמפרטורת המים מדי 15 דקות במשך כחמש שנים. הממצא של המחקר התבסס על נתונים אלה והראה, כי התזמון והסנכרון של אירועי הרבייה, לכל עומקה של עמודת המים, קשורים לעלייה ברורה ומשמעותית של כ- 1.5-1 מעלות בטמפרטורת המים בתוך 48-24 שעות, מעין 'גל חום' המאפיין את מימי מפרץ אילת בתחילת הקיץ. במים רדודים יחסית, של 5 ו- 15 מ', נצפו אירועי רבייה בהתאמה מושלמת לגלי החום הרדודים, ואילו בעומק רב יותר, חלה השהייה מסוימת בתזמון אירועי הרבייה. זאת מכיוון, שגלי החום במים העמוקים יותר התרחשו לרוב באיחור של מספר ימים עד שבועות לעומת התחממות המים הרדודים.

תרומת פגיות מהמים הרדודים

המדד לעצימות הרבייה היה מספר המושבות שהתרבו ושחררו עוברים בכל אירוע. רונן ליברמן מציין: "מצאנו, שמספר המושבות המשחררות עוברים קטן בצורה משמעותית בעומק של מעל 30 מ'. בעוד שבעומק רדוד משתתפות כמחצית מהמושבות בכל אירוע רבייה, הרי במים העמוקים יורד שיעור המשתתפות לכ-20-10% בלבד." בעקבות הממצאים סבורים החוקרים, שאוכלוסיות מים עמוקים של אלמוגים, אשר מצויות לאורך כל טווח העומקים הזה, אינן מסוגלות לשגשג בכוחות עצמן ותלויות במידת מה באוכלוסיות מהסביבה הרדודה יותר. מכיוון שהאלמוגים בשוניות העמוקות מתרבים בעצימות כה נמוכה, נראה כי שוניות העומק נזקקות לתרומת לרוות (פגיות) המגיעות אליהן מאלמוגים המצויים במים רדודים יותר. להערכת החוקרים, ייתכן שהסיבה ל'חולשה' זו של אלמוגי העומק היא עוצמת אור השמש הנמוכה הרבה יותר בבית גידולם. משאב אור השמש נחוץ לתהליך החיוני של פוטוסינתזה, שמבצעות אצות שיתופיות, המצויות ברקמת האלמוג ומספקות לו מקורות אנרגיה, קרי מזון.

החוקרים מסכמים: "היום, כאשר שוניות אלמוגים רבות ברחבי העולם נפגעות בצורה קשה מאוד כתוצאה מהשפעות האדם, רבים תולים תקווה בשוניות עמוקות יותר, שאולי יהוו 'גלגל הצלה', ויתמכו באחיותיהן שבמים הרדודים, החשופות יותר למפגעים סביבתיים. המחקר שלנו מצביע על כך, שתקווה זו היא נטולת בסיס מדעי מוצק. בפועל, דווקא השוניות העמוקות הן אלו שזקוקות לרדודות בכדי לשרוד, ועל כן הן ראויות להגנה ולשימור לא פחות, ואולי אף יותר, מאשר שוניות רדודות".