החוקרים יצרו רשתות דו ממדיות ממיקרו-סיבים פולימריים, שמשנות את צורתן כתלות בטמפרטורה

מחקר
החוקרים יצרו רשתות דו ממדיות ממיקרו-סיבים פולימריים, שמשנות את צורתן כתלות בטמפרטורה
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גילו לראשונה שורה של תכונות פיזיקליות הקיימות ברשתות של מיקר וסיבים פולימריים, בראשן תכונת "זיכרון צורה". גילויים אלה פותחים דלת למגוון יישומים טכנולוגיים וביולוגיים, החל מהנדסת רקמות וכלה ברובוטיקה.
"במחקר ייצרנו רשתות דו ממדיות ממיקרו-סיבים פולימריים, שמשנות את צורתן כתלות בטמפרטורה." מסביר ד"ר עמית סיט מבית הספר לכימיה. "גילינו לראשונה כי לרשתות ישנן תכונת זיכרון צורה – תכונה מפתיעה במיוחד שלא הכרנו. בקירור הרשתות מתנפחות ויכולות לשנות את צורתן המקורית, אולם זיהינו כי לאחר חימום הרשתות, הן מסוגלות לרכוש מחדש את הצורניות המקורית שהייתה להן בטרם החימום. עקרון זה, המודגם על סוגים שונים של רשתות, מציע דרך חדשה לשלוט בשינוי הצורה של חומרים, וניכר כי אפילו שינויים מינוריים במבנה הסיבים מיתרגמים לשינוי דרמטי בהתנהגות המקרוסקופית של הרשתות."
הרשתות הדו ממדיות שפותחו ויוצרו במעבדתו של ד"ר סיט מבוססות על פולימר בשם PNIPAAm, והן "מודפסות" בתהליך המכונה טווייה יבשה (Dry Spinning). בתהליך זה, הסיבים נמתחים מתוך תמיסת הפולימר הנוזלית, ותוך כדי כך הם מתקשים במהירות והופכים למוצקים, כאשר נידוף מהיר של הממס מותיר את הפולימר כסיב דק. שיטה זו מאפשרת יצירה של סיבים בקוטר של מאית עובי השערה וכן ארגון שלהם באופן מסודר במרחב, בדומה להדפסה תלת ממדית.
את המחקר הובילו ד"ר סיט והדוקטורנטית שירן זיו שהרבני מבית הספר לכימיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, והוא פורסם בעיתון היוקרתי Advance Functional Materials.
ד"ר סיט מוסיף: "אחת הדרכים העיקריות בהן מערכות ביולוגיות יוצרות תנועה ומייצרות כוחות היא באמצעות רשתות היררכיות שמורכבות מסיבים דקים וזעירים, ויכולות לשנות את צורתן וגודלן בהתאם לגירוי חיצוני. רשתות מעין אלו קיימות ברמת התא הבודד, ולוקחות חלק במגוון תהליכים תאיים וגופניים. כך למשל, השרירים בגוף האדם מבוססים על רשתות של סיבים חלבוניים, שמתכווצות ומתרפות בעקבות גירוי עצבי. הצלחנו להראות כי שינוי הצורה של רשתות דו ממדיות המורכבות מסיבים פולימריים המגיבים לחום, נשלט על ידי התכונות הפיזיקליות של כל סיב. בשינוי תנאים אלה, הרשתות נוטות להציג בקירור אחד משני נתיבי התנהגות – בנתיב אחד הסיבים נותרים ישרים, והרשת משמרת את הצורניות הסדורה שלה, ובנתיב השני הסיבים מתעקמים, והרשת הופכת למבולגנת ממש כמו ספגטי. היופי הוא שתכונת זיכרון הצורה קיימת בשני נתיבי ההתנהגות הללו, ובחימום חוזרים לתצורת הרשת המקורית."
את התוצאות המעניינות שראו ד"ר סיט וצוותו, הם הסבירו באמצעות מודל חישובי פשוט. הדוקטורנטית שירן זיו שהרבני מרחיבה בנושא: "המודל התאורטי שלנו מבוסס על הבנה בסיסית של מערכות קפיצים, שהן מערכות קלאסיות ומוכרות היטב. את שני נתיבי ההתנהגות שבהם חזינו במעבדה, הצלחנו לתאר באמצעות שינוי פרמטרים במערכת הקפיצים, והמודל סייע לנו להראות באופן חד משמעי כי מגוון גורמים גאומטריים, בעיקר קוטר הסיב אך גם הצפיפות של הרשת כולה, קשורים קשר הדוק לתכונות המקרוסקופיות של הרשת."
"עם היישומים של הרשתות הפולימריות", מוסיף ד"ר סיט, "ניתן להפליג אל מחוזות המדע הבדיוני, אבל ברמה הפרקטית ובעתיד הקרוב אנו מתכננים להשתמש ברשתות כדי לייצר בדים ומבנים תלת ממדים שישנו את צורתם ברזולוציה מיקרונית, באופן שיתוכנת ממש כחלק ממבנה החומר עצמו. במקביל, אנו עובדים על שימוש ברשתות משנות צורה לפיתוח של שרירים מלאכותיים קטנטנים שיוכלו לשנות פוקוס של עדשות רכות, להפריד ננו ומיקרו-חלקיקים ולהניע מלקחיים זעירים לטובת לקיחת ביופסיה של תאים בודדים."
זיו שהרבני מסכמת ואומרת: "עם התובנות מהמחקר שלנו אפשר לנתח ולהסיק איזה ארגז כלים נדרש לצורך פיתוחים שכאלה. המחקר ארך למעלה משלוש שנים, ולקחו בו חלק גם פרופ' אלי פלקסר מהמכללה האקדמית להנדסה אפקה בתל אביב, וכן סטודנטים, תלמידי מחקר ואף תלמיד תיכון. אין ספק כי הידע שרכשנו במהלכו הוא חדשני ובעל פוטנציאל טכנולוגי רב."
מחקר
התקווה: תוך מספר שנים לאפשר לבני אדם משותקים לחזור לתפקוד
האם היום שבו אנשים משותקים יוכלו לעמוד על רגליהם ולצעוד מחדש קרוב משחשבנו? בפעם הראשונה בעולם חוקרים ממרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית באוניברסיטת תל אביב הצליחו להנדס חוט שדרה אנושי תלת ממדי ולהשתיל אותו בחיות מודל שסבלו משיתוק כרוני. התוצאות מרשימות ביותר: כ-80% מהעכברים המושתלים חזרו ללכת. כעת החוקרים נערכים לקראת השלב הבא של המחקר - ניסויים קליניים בבני אדם. המטרה להצליח תוך מספר שנים לייצר חוט שדרה אנושי שיאפשר לאנשים משותקים לחזור ולעמוד על הרגליים.
פריצת הדרך העולמית במחקר נערכה בהובלת קבוצת המחקר של פרופ' טל דביר ממרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית, בית ספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס והמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל אביב. צוות המעבדה של פרופ' דביר כולל את הדוקטורנטית ליאור ורטהיים ואת החוקרים ד"ר ראובן אדרי וד"ר יונה גולדשמיט. למחקר סייעו, בין השאר, פרופ' עירית גת-ויקס, גם מבית ספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס, ופרופ' יניב אסף מבית הספר סגול למדעי המוח, וד"ר אנג'לה רובן מבית הספר למקצועות הבריאות ע"ש שטייר, כולם מאוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Advanced Science.
צוות המחקר מימין לשמאל: ליאור ורטהיים, פרופ' טל דביר וד"ר יונה גולדשמיט (צילום: מרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית)
"הטכנולוגיה מתבססת על לקיחת ביופסיה קטנה של רקמת שומן ביטני מהמטופל", מסביר פרופ' דביר. "כמו כל רקמה בגוף שלנו, הרקמה הזאת מורכבת מהתאים ומהחומר החוץ-תאי, כמו קולגן וסוכרים. הפרדנו את התאים מהחומר החוץ-תאי, ובהנדסה גנטית החזרנו את התאים למצב הדומה לתאי גזע עובריים – כלומר, תאים שיכולים לאחר הכוונה מדויקת להפוך לכל סוגי התאים בגוף. במקביל, ייצרנו מהחומר החוץ-תאי ג'ל מותאם אישית לחולה, על מנת שלא לעורר תגובה חיסונית ודחייה של השתל לאחר ההשתלה. את תאי הגזע הכנסנו לתוך הג'ל, ובתהליך המחקה את ההתפתחות העוברית של חוט שדרה הפכנו את התאים לשתלים תלת-ממדיים של רשתות עיצביות המכילות תאי עצב מוטוריים".
צלחות פטרי עם תרביות רקמה (צילום: מרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית)
רשת נוירונים (צילום: מרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית)
את שתלי חוטי השדרה האנושיים השתילו פרופ' דביר וצוותו בחיות מודל שסבלו משיתוק. החיות נחלקו לשתי קבוצות: חיות מודל שסובלות משיתוק זמן יחסית קצר (המודל האקוטי) וחיות מודל שסובלות משיתוק ממושך, זמן המקביל לשנה שלמה בחיי אדם (המודל הכרוני). לאחר ההשתלה, 100% מהעכברים שסבלו משיתוק אקוטי ו-80% מהעכברים שסבלו משיתוק כרוני שבו ללכת.
"החיות עברו תהליך שיקומי מהיר, שבסופו הן הלכו יפה מאוד", מספר פרופ' דביר, "זאת הפעם הראשונה בעולם שבה רקמות מהונדסות מתאים וחומרים אנושיים המושתלות בחיות מודל משתקמות משיתוק כרוני, שהוא למעשה המודל הרלוונטי ביותר לטיפול בבני אדם משותקים. בעצם השתלנו חוטי שדרה אנושיים לחלוטין בעכברים, כאשר השאיפה שלנו היא כמובן להשתיל שתלים אנושיים בבני אדם. צריך להבין שיש בעולם מיליוני אנשים משותקים כתוצאה מפגיעות בחוט השדרה – ואין להם שום טיפול קיים. אותם אנשים אשר נפצעו בגיל צעיר מאוד, יאלצו עד יומם האחרון לשבת בכיסא גלגלים, עם כל העלויות הבריאותיות, החברתיות והכלכליות של שיתוק. המטרה שלנו היא לייצר שתלי חוט שדרה מותאמים אישית לכל משותק ומשותקת, להשתיל אותם, ולגרום לשיקום הרקמה הפגועה ללא חשש מדחייה".
על בסיס הטכנולוגיה המהפכנית להנדסת איברים שפותחה במעבדה, הוקמה ב-2019 חברת מטריסלף (matricelf.com), שכבר מייצרת את שתלי חוטי השדרה האנושיים ועתידה להשתילם במשותקים.
פרופ' דביר, ראש מרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית, מסכם: "אנחנו שואפים להגיע לניסויים קליניים בבני אדם בתוך מספר שנים, במטרה להעמיד את אותם אנשים על הרגליים. התוכנית הפרה-קלינית של החברה כבר נידונה עם ה-FDA. מאחר שמדובר בטכנולוגיה מתקדמת ברפואה רגנרטיבית, ומאחר שלמטופלים המשותקים אין כיום חלופה טיפולית, ישנו סיכוי סביר כי הטכנולוגיה תאושר יחסית במהירות".
מחקר
כבר לפני 170,000 שנה האדם הקדמון השכיל למקם את המדורה בנקודה האופטימלית ביותר במערה כדי ליהנות ממקסימום חום וממינימום נזק בריאותי משאיפת עשן
מחקר פורץ דרך של חוקרי ארכיאולוגיה פרהיסטורית באוניברסיטת תל אביב מעיד על יכולות גבוהות של בני האדם הקדומים כבר לפני 170,000 שנה. החוקרים פיתחו ויישמו לראשונה מודל הדמיה ממוחשב על אתר פרהיסטורי מוכר, ומצאו כי בני האדם הקדומים ששהו במערה השכילו למקם את המדורה בנקודה אופטימלית שאפשרה ניצול מירבי של האש לצורכיהם לצד שאיפת עשן מינימלית.
את המחקר הובילה הדוקטורנטית יפית קידר יחד עם פרופ' רן ברקאי וד"ר גיל קידר מהחוג לארכיאולוגיה ולתרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב בפקולטה למדעי הרוח ע"ש לסטר וסאלי אנטין. המאמר פורסם בכתב העת Scientific Reports.
יפית קידר מסבירה כי בין חוקרי הפרהיסטוריה בעולם מתנהל כבר שנים רבות דיון בנושא השימוש באש על ידי בני אדם קדומים: באיזה שלב באבולוציה למד האדם לשלוט באש, ולהדליק אותה כשחפץ בכך? מתי הוא החל להשתמש באש באופן יזום ויומיומי? על פי מה נקבעה חלוקת המרחב באתרי מערה? לדבריה, מוסכם כי יכולות אלה היו נחלתם של בני אדם מודרניים, אך אין הסכמה אם בני אדם קדומים יותר היו בעלי כישורים דומים.
"אחד הנושאים שעומדים במוקד הדיון הוא מיקומן של מדורות במערות שבהן שהו בני אדם קדומים לאורך זמן. במערות רבות נמצאו מדורות רב-שכבתיות, כלומר מדורות שהובערו באותה נקודה במערה לאורך תקופות ארוכות. במחקרים קודמים, בעזרת מודל ממוחשב של סירקולציה של אוויר במערות ותוכנה המדמה פיזור עשן בתוך מרחב סגור, מצאנו שבכל הנוגע לשאיפה מינימלית של עשן בעונת החורף - המיקום האופטימלי של המוקד הוא בקצה האחורי של המערה. המיקום הפחות מוצלח הוא בפתח המערה", מסבירה יפית.
במחקר הנוכחי החוקרים ביקשו לבחון את הממצאים הללו מול המציאות בשטח, כלומר מול מדורה ממערת לזארט שבדרום מערב צרפת שבה חיו בני אדם קדומים לפני 170-150 אלף שנה. "על פי המודל שפיתחנו על סמך מחקרים קודמים, המדורה אמורה הייתה להיות בקצה האחורי של המערה. אך המדורה בשכבה שבדקנו הייתה ממוקמת דווקא במרכז המערה. לכן ניסינו להבין מדוע מיקמו בני האדם הקדומים את המדורה בנקודה זו ולבדוק אם התפזרות עשן המדורה באוויר היוותה שיקול משמעותי בחלוקה המרחבית של האתר לאזורי פעילות שונים", מסבירה יפית.
כדי לבחון את הסוגיה ביצעו החוקרים מגוון סימולציות ממוחשבות של פיזור עשן עבור 16 מדורות אפשריות במערה, ששטחה הכולל 290 מ"ר. עבור כל מדורה נבדקה צפיפות העשן ברחבי המערה באמצעות אלפי חיישנים וירטואליים שפוזרו בחלל מהרצפה ועד לגובה של 1.5 מטר, במרחק של חצי מטר זה מזה. כדי להבין את המשמעות הבריאותית של שאיפת העשן, הושוו המדידות למדדים המומלצים של חשיפה לעשן שפרסם ארגון הבריאות העולמי. כך מופו במערה 4 אזורים עבור כל מוקד: אזור אדום, שבו לא מומלץ לשהות כלל בשל צפיפות גבוהה של עשן; אזור צהוב, שבו ניתן לשהות לטווח זמן קצר; אזור ירוק, שבו ניתן לשהות מספר שעות ואף ימים ללא הגבלה; ואזור כחול שהוא נקי מעשן.
"גילינו שממוצע צפיפות העשן, על פי מדד של חלקיקים במרחב, הוא אכן מינימלי כשהמדורה ממוקמת ליד הקיר האחורי, כפי שקבע המודל שלנו. אך מצאנו גם שבמצב זה האזור בעל צפיפות העשן הנמוכה, שמתאים לשהייה ולפעילות ממושכת, מרוחק יחסית מהמדורה עצמה. לכן, בני האדם הקדומים היו זקוקים לאיזון: מדורה שבקרבתה הם יכולים לעבוד, לבשל, לאכול, לישון, להיפגש, להתחמם, וכד', ועם זאת לשאוף כמות מינימלית של עשן. התברר שכאשר מביאים בחשבון את כל צרכי האדם – הפעילות היומיומית מול נזקי שאיפת עשן – המדורה מוקמה בנקודה האופטימלית במערה", אומרים ד"ר קידר ויפית קידר.
מערת לזרט, צרפת, במהלך החפירות. צילום: De Lumley, M. A.. néandertalisation (pp. 664-p). CNRS éditions. (2018Les restes humains fossiles de la grotte du Lazaret. Nice, Alpes-Maritimes, France. Des Homo erectus européens évolués en voie de
על פי ממצאי המחקר, גודלו של המרחב אופטימלי שבו כדאי למקם את המדורה כדי ליהנות מצד אחד מיתרונותיה אך מצד שני לא לשאוף עשן עומד על 25 מ"ר. במחקר גילו החוקרים שבני האדם הקדומים אכן מיקמו את המוקד באזור זה, הן בשכבה העיקרית שנבחנה והן בשכבות ארכיאולוגיות אחרות.
"המחקר שלנו מראה שבני אדם קדומים השכילו, גם ללא סימולציות וחיישנים, למקם את המדורות שלהם ולנהל את מרחב המערה באופן מושלם כבר בתקופה קדומה מאוד, לפני כ-170 אלף שנה, זמן רב לפני הופעתו של האדם המודרני באירופה", אומר פרופ' ברקאי ומסכם "יכולת זו משקפת תבונה, ניסיון, וכושר תכנון, וכן מודעות לנזק הבריאותי הכרוך בשאיפת עשן. בנוסף, מודל ההדמיה שפיתחנו עשוי לסייע לחוקרי פרהיסטוריה, בבואם לחפור אתר חדש, לחפש את המדורות ואזורי הפעילות במיקומים האופטימליים."
במחקרי המשך ייעזרו החוקרים במודל שפיתחו כדי לבחון את השפעתם של חומרי בעירה שונים על פיזור העשן, שימוש במערה בעונות שונות של השנה במקביל למדורה פעילה, שימוש במספר מדורות בו-זמנית, ועוד.
מחקר
בטורקיה הם מציגים את עצמם כ"פלסטינים", במדינות אירופה כ"אזרחי ישראל", בירדן ובמצרים כ"ערביי 48׳"
איך ערבים מישראל מציגים את עצמם בחו"ל? תלוי לאן הם טסים: מחקר ראשון מסוגו מאוניברסיטת תל אביב ביצע 34 ראיונות עומק עם ערבים אזרחי ישראל שמרבים לטוס – ומצא כי הם מתאימים את הצגתם העצמית במטרה לחמוק מיחס עוין המופנה נגד ישראלים (במדינות המזרח התיכון) או נגד ערבים (במדינות אירופה).
את המחקר החדש, השופך אור על דילמות הזהות של המיעוט הערבי בישראל, ערכו אח׳לאס נסאר וד"ר יוסי הרפז מהחוג לסוציולוגיה ואנתרופולוגיה באוניברסיטת תל אביב, ותוצאותיו התפרסמו בכתב העת Ethnic and Racial Studies. הממצאים במאמר מתבססים על עבודת התזה שכתבה נסאר בהנחייתו של ד״ר הרפז.
"בשנים האחרונות אנו עדים לגידול משמעותי בנסיעות של ערבים-ישראלים לחו"ל", מסביר ד"ר הרפז. "מעבר לעניין הטכני של ירידת המחירים מאז רפורמת השמיים הפתוחים ב-2013, בחברה הערבית נוצר מעמד ביניים ויותר ויותר ערבים אזרחי ישראל יכולים להרשות לעצמם לצאת לחופשות בחו"ל. בחופשות הללו הם פוגשים לראשונה אנשים שהם לא פלסטינים ולא ישראלים, והם צריכים להגדיר את עצמם כדי להציג את עצמם בהקשרים חדשים. לצורך המחקר הזה ערכנו ראיונות עומק עם 34 ערבים אזרחי ישראל שמרבים לטוס, רובם כתיירים ומיעוטם לצרכי עבודה ולימודים, ומצאנו שלוש הגדרות עצמיות שונות בשלושה יעדים עיקריים: טורקיה, מדינות ערב ואירופה".
טורקיה היא יעד קרוב וזול, ולכן גם יעד פופולרי לישראלים – הן ליהודים והן לערבים. מהמחקר החדש עולה כי בדומה ליהודים-ישראלים המסתירים את מוצאם בטורקיה, כך גם ערביי-ישראל מעדיפים לזהות את עצמם כ"פלסטינים" בעת הביקור במדינה הנתפסת כעוינת לישראל וכאוהדת למאבק הפלסטיני.
"מאחר שהגישה הדומיננטית בטורקיה היא עוינות לישראל ואהדה לפלסטינים, ערבי מישראל יעדיף להגיד שהוא מ'פלסטין' במקום מ'ישראל' כדי להימנע מיחס חשדני ולייצר יחס אוהד", מספר ד"ר הרפז. "צריך לזכור שהמפגש הזה הוא מפגש שטחי, כי אין ביניהם שפה משותפת והתקשורת נעשית בעיקר באנגלית – עם נותני שירותים, סוחרים וכיוצא באלה. המרואיינים שלנו הסבירו שהם מעדיפים להגיד 'פלסטין' כדי להימנע משאלות המשך, וכי הם מאמינים שהתשובה הזאת מייצרת תגובה חיובית – למשל במשא ומתן עם סוחר בשוק. תשובה פופולרית אחרת היא להגיד 'אני מאל-קודס', אפילו אם הדובר אינו מירושלים, בדומה ליהודי שאומר 'אני מתל אביב'".
המצב מורכב יותר במדינות ערב השכנות כמו ירדן ומצרים. במדינות אלו המקומיים גם מדברים ערבית וגם מכירים יותר לעומק את ההבדלים בין פלסטיני מהגדה המערבית או עזה לבין פלסטיני-ישראלי או ערבי-ישראלי.
"במדינות השכנות התקשורת מעמיקה בהרבה, ולכן ערביי-ישראל נוטים להציג את עצמם באופן יותר ספציפי כ'ערביי 48'', להבדיל מ'ערביי 67'', כלומר הפלסטינים בשטחים", אומר פרופ' הרפז. "הציפייה היא שהירדנים והמצרים יכירו את המושגים, ולכן אי אפשר פשוט להגיד 'פלסטיני' כמו בטורקיה – וכמובן רצוי שלא להגיד ישראלי. ההזדהות בתור ערביי 48' כן חושפת את הקשר לישראל, אבל מגדיר את הקשר הזה לא דרך האזרחות אלא דרך הנכבה, כלומר שהם אזרחים ישראלים שלא מרצונם. המעניין הוא שהאסטרטגיה הזאת לא תמיד עובדת. במעמדים יותר פורמליים בכל זאת יש להציג תעודה – והתעודה הרשמית היא ישראלית. לדוגמה, ערבייה מישראל שלומדת בירדן סיפרה בריאיון לאח׳לאס שהלכה למרפאה והייתה צריכה להציג את הדרכון הישראלי שלה, חשיפה שגררה יחס עוין מצד האחות".
אולם שעה שהסטיגמה במדינות המזרח התיכון כמו טורקיה, ירדן ומצרים היא כלפי ישראל, במדינות אירופה היא מכוונת כלפי ערבים או פלסטינים – ולכן נוח יותר לערביי ישראל להציג את עצמם כאזרחי ישראל או כתושבי ישראל.
"באירופה הרבה פעמים זה עובד הפוך: לרוב אין אינטרס להדגיש את הממד הערבי או הפלסטיני, כי הציפייה היא שהאירופאים יהיו יותר חשדנים כלפי ערבים או פלסטינים, בייחוד על רקע מלחמת האזרחים בסוריה והפליטים שהציפו את אירופה, ויותר אוהדים כלפי ישראלים. גם כאן, ערבי ישראלי לרוב לא יגיד 'אני ישראלי' אלא 'אני מישראל', 'אני חי בישראל' או 'אני אזרח ישראלי'. זה ניסוח מדויק שמצליח גם להימנע מיחס שלילי – וגם להימנע מקונפליקטים של זהות. כמובן, גם הניסוח הזה עלול לסבך את הערבים הישראלים באירופה, ובראיונות שערכנו עלו מקרים רבים שבהם אירופאים שלא היו מודעים לדקויות שמעו 'אני מישראל' והניחו שמדובר ביהודים. המרואיינים דיברו על המבוכה והבושה שהפנייה הזאת מעוררת בהם, שכן היא שבה ומדגישה כיצד הזהות והאזרחות שלהם נפרדות".
מחקר
נמצא כי הדיאטה הפופולרית משפרת זיכרון מרחבי וזיכרון חזותי, מורידה מדדי דלקת במוח, מצמצמת מוות נוירונאלי ומאטה את קצב ההזדקנות תאית
פגיעה מוחית טראומטית (TBI), היא גורם מוביל בגרימת מוות ונכות ארוכת טווח בעולם המפותח. על פי הערכות, מדי שנה מעל 10 מיליון אנשים ברחבי העולם סובלים מפגיעה מוחית טראומתית שנגרמת בעקבות פגיעת ראש מחפץ קשיח, חבטה, הדף פיצוץ, תאונות דרכים, פציעות בספורט ועוד. פגיעה זו עלולה להוביל לנזקים פיזיים, קוגניטיביים, התנהגותיים ורגשיים וכמו כן מהווה גורם סיכון למחלות כמו אלצהיימר ופרקינסון. כיום, למרות התדירות הגבוהה של פגיעות מוחיות, לא קיים טיפול בעל יעילות מוכחת שיכול לסייע לסובלים מפגיעה זו. מחקר בינלאומי חדש קובע כי דיאטה קטוגנית עשויה להטיב עם נזקים מוחיים שנגרמו מפגיעה מוחית טראומטית. מהמחקר עולה כי הדיאטה משפרת זיכרון מרחבי וזיכרון חזותי, מורידה מדדי דלקת במוח, גורמת לפחות מוות נוירונאלי ומאטה את קצב ההזדקנות תאית. המחקר נערך בהובלת פרופ' חיים (חגי) פיק, ראש מכון אדמס למחקר יישומי בספורט והדוקטורנטית מירב הר-אבן קרז'נר, תזונאית קלינית וחוקרת מוח בהכשרתה, שניהם מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. המחקר פורסם בעיתון Scientific Reports מבית Nature.
הר-אבן קרז'נר מסבירה כי דיאטה קטוגנית הגוררת שינויים בצריכה של סוגי המזון המקובלים, מבוססת על אחוזי שומן גבוהים, ומטרתה לחקות מצב של צום. במסגרת הדיאטה מגבילים משמעותית מזונות אשר מכילים פחמימות (לדוגמא לחם, סוכר, דגנים, קטניות, חטיפים, מאפים ואף פירות), ועל חשבון הגבלה זו אוכלים מוצרים עתירי שומן כמו בשר, דגים, ביצים, אבוקדו, חמאה ועוד. מדובר בדיאטה שיכולה להמשך גם לפרקי זמן ארוכים. הדיאטה גורמת ליצור מוגבר של גופי קטון בכבד, שמשמשים להפקת אנרגיה. גופים אלו מועברים בזרם הדם אל המוח ומזינים אותו בצורה אופטימאלית. דיאטה זו משמשת כטיפול בארץ ובעולם כבר קרוב ל-100 שנים בקרב ילדים עם אפילפסיה ובשנים האחרונות הפכה הדיאטה הקטוגנית לפופולרית בקרב המעוניינים לרדת במשקל.
במסגרת המחקר, זיהו החוקרים כי הדיאטה הקטוגנית משפרת מאוד את התפקוד המוחי של חיות המודל. לצורך כך החוקרים נעזרו בשיטות מתקדמות שכללו, בין היתר, מבדקים התנהגותיים-קוגניטיביים, מבחנים ביוכימיים וצביעות תאים אימונוהיסטוכימיות (שיטה בביולוגיה לאיתור ולמיקום חלבונים בחתך של רקמה).
המנגנון בו דיאטה קטוגנית מצליחה להטיב עם נזקים מוחיים טרם התגלה במלואו, אך מחקרים מראים כי היא משפיעה אנטיאוקסידנטית ומטבולית על המיטוכונדריה (אברונים חשובים בתא אשר תפקידם העיקרי הינו הפקת אנרגיה ונשימה), מורידה ייצור של רדיקלים חופשיים ומעלה ATP (מולקולה מרכזית במסלולים ביוכמיים בתא).
"הממצאים היו חד משמעיים והראו שהדיאטה הקטוגנית משפרת זיכרון מרחבי וזיכרון חזותי, מורידה מדדי דלקת במוח ובנוסף גם מאטה את קצב ההזדקנות התאית. תוצאות אלו עשויות לפתוח דלת למחקרים נוספים אשר יפיחו תקווה בפגועי מוח טראומתיים ובבני משפחותיהם", מסכם פרופ’ פיק.
מחקר
חוקרים פיצחו את מנגנון הפוטוסינתזה באצה שגדלה הכי מהר בעולם
מה גורם לאצה מסוימת לקבל את התואר "הצמח שגדל הכי מהר בעולם"? מחקר חדש בהשתתפות חוקר מאוניברסיטת תל אביב ניסה לעקוב אחר מאפייני הפוטוסינתזה של אצה מסוג "כלורלה אוהדי", אצה ירוקה שלהערכת החוקרים נחשבת לצמח שגדל בצורה המהירה ביותר.
מתוך ממצאי המחקר עולה כי הגורמים המרכזיים לקצב הפוטוסינתזה המהיר, טמונים בתהליכי חילוף החומרים היעילים. החוקרים מצאו כי לאצה זו יכולת ייחודית לחולל תגובה כימית שבמסגרתה היא מצליחה למחזר את אחד הרכיבים שבשימוש אנזים בשם RuBisCO בצורה יעילה ומהירה, באופן אשר מזרז את תהליכי הפוטוסינתזה במידה משמעותית. המחקר נערך בהובלת חוקרים ממכון מקס פלאנק בגרמניה, בהם גם ד"ר חיים טרבס, כיום חבר סגל בביה"ס למדעי הצמח ואבטחת מזון באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Plants.
במסגרת המחקר החוקרים ביקשו לבחון האם ניתן לשפר את יעילות הפוטוסינתזה בצמחים, תהליך אנרגטי שמתרחש בטבע מזה כ-3.5 מיליארדי שנים. כדי להשיב על שאלת המחקר, החוקרים החליטו להתמקד באצות ירוקות, ובמיוחד בזן "כלורלה אוהדי". אצה זו מתאפיינת ביכולתה לשרוד בתנאי קיצון של חום וקור מה שמאלץ אותה לגלות חוסן ולגדול בצורה מהירה ביותר.
החוקרים העריכו שפיצוח שאלת ה"כלורלה אוהדי" (הקרויה על שם הבוטנאי המנוח פרופ' יצחק אוהד) יאפשר לשפר את יעילות הפוטוסינתזה גם בצמחים אחרים ובכך לפתח כלים הנדסיים חדשים שיספקו מענה תזונתי בר-קיימא.
בתהליך הפוטוסינתזה, צמחים ואצות ממירים מים, אור ופחמן דו חמצני, לסוכר ולחמצן החיוניים לפעולתם. החוקרים השתמשו בשיטות מיקרו-זרימה חדשניות המבוססות על עקרונות פיזיקליים, כימיים וביוטכנולוגיים מורכבים, זאת על מנת לספק לאצות פחמן דו חמצני בצורה מדודה ומבוקרת ולעקוב אחר הפוטוסינתזה "און-ליין".
החוקרים זיהו במבט השוואתי כי קיים הבדל עקרוני בתהליכי הפוטוסינתזה המתבצעים באצות ירוקות, למול צמחי מודל. לטענתם ההבדל מבוסס על שוני ברשתות חילוף החומרים, והבנתו תסייע בהתוויית פתרונות הנדסיים חדשניים בתחום מטבוליזם הצמח – ובכך גם להנדסה מיטיבה של תוצרת חקלאית עתידית.
ד"ר טרבס מסביר: "מחקרים אמפיריים הראו בעבר כי היעילות הפוטוסינתטית גבוהה יותר במיקרו-אצות בהשוואה לצמחים מסוג 3C או 4C, שניהם סוגי צמחים בעלי מערכות הובלה אך שונים בתכלית מבחינת האנטומיה שלהם והאופן שבו הם מבצעים פוטוסינתזה. הבעיה היא שהקהילה המדעית למעשה עדיין לא יודעת להסביר את ההבדלים הללו בצורה מדוקדקת דיה".
"במחקרנו זה מיפינו את דפוסי ייצור האנרגיה והמטבוליזם הפוטוסינתטי באצות הירוקות והשווינו אותם לנתונים קיימים וחדשים שנאספו מצמחי מודל. הצלחנו לזהות בצורה ברורה מהם הגורמים הביו-פיזיקליים המשליכים על השוני בדפוסים אלה. המחקר שלנו מחזק הערכות שהיו קיימות בעבר על כך שהמסלול המטבולי שאחראי על אותו מיחזור, הוא אחד מצווארי הבקבוק המרכזיים בפוטוסינתזה בצמחים. הצעד המתבקש הבא הוא לייצא את הגנים המעורבים במסלול הזה ובמסלולים אחרים בהם זיהינו הבדלים מאצות, ולבדוק האם החדרתם לצמחים בהנדסה מטאבולית תגביר את קבצי הגידול או היעילות הפוטוסינתטית של צמחים.
"ארגז הכלים שהרכבנו יאפשר לרתום את המסקנות מהמחקר לצורך האצת פיתוחים הנדסיים עתידים בתחום המזון הבר-קיימא המבוסס על אצות כמאגר גנטי לשיפור צמחים, שכן המעקב אחר התהליך הפוטוסינתטי הוא כמותי וברזולוציה גבוהה, והאצות הן מקור בלתי נדלה של אפשרויות לשיפור היעילות הפוטוסינתטית."
מחקר
מחקר חדש מצא לראשונה קשר ישיר ומובהק בין שינויים בקולטנים המצומדים לחלבון G לבין יכולתו של המוח להתרגל לשינויים חיצוניים
במוח שלנו יש כמות גדולה מאוד של קולטנים המצומדים לחלבון GPCR. הפעלה של חלבונים אלה גורמת לשרשרת תגובות כימיות בתוך התא. הם נפוצים מאוד במוח ומעורבים כמעט בכל פעילות מוחית, כגון למידה וזיכרון. תאי העצב בהם נפוצים ה- GPCRs, חווים שינויים במתח החשמלי שלהם. לפני 20 שנה, התגלה באופן מפתיע כי ה-GPCRs הינם תלויי-מתח, כלומר הם חשים את השינויים במתח החשמלי של תאי העצב ומשנים את תפקודם כתלות במתח. אולם, עד היום לא היה ברור אם לתלות במתח של חלבוני ה-GPCRs יש חשיבות פיזיולוגית המשפיעה על פעילות המוח, על התפיסה שלנו ועל התנהגות. למעשה, ההנחה הרווחת עד היום הייתה כי לתלות זו במתח אין שום חשיבות פיזיולוגית. המחקר החדש, שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature Communications, נערך על ידי ד"ר משה פרנס וצוותו מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ובית הספר סגול למדעי המוח.
ד"ר פרנס וצוותו חקרו באמצעות מערכת הריח של זבוב הפירות, האם התלות במתח של GPCRs חשובה לתפקוד המוח. לשם כך, החליטו החוקרים להתמקד בקולטן אחד ממשפחת קולטנים מצומדים לחלבון G (ששמו "מוסקריני מסוג א"). חלבון זה מעורב בין היתר בהתרגלות לריח, תהליך בו עוצמת התגובה לריח פוחתת בעקבות חשיפה מתמשכת אליו. בזכות מנגנון זה, לאחר שהות של כמה דקות בחדר עם ריח מובהק מפסיקים להריח אותו.
"תאי העצב מסוגלים לתקשר ביניהם. גמישות מוחית מתבטאת ביכולת של תאי העצב ליצור חיבורים חדשים אחד עם השני ולשנות חיבורים קיימים וכך להשפיע על ההתנהגות. חלבון מוסקריני מסוג א' מעורב בחיזוק הקשר בין תאי עצב, וחיזוק קשר זה גורם לזבובים להתרגל לריח ומעיד על גמישות מוחית תקינה", מסביר ד"ר פרנס.
במהלך המחקר, החוקרים הצליחו לנטרל את חיישן המתח של החלבון מוסקריני מסוג א' באמצעות עריכה גנטית, וכך לבטל את התלות שלו במתח החשמלי של תא העצב. החוקרים גילו בשיטות מולקולריות, גנטיות ופיזיולוגיות כי ביטול חיישן המתח גורמת למעשה לגמישות מוחית לא מבוקרת ועקב כך לתהליך התרגלות לריח מוגזם ולא מבוקר. "מצאנו שהקולטן המדובר מעורב מאוד בחיזוק הקשר הבין-תאי במוח, הרבה יותר ממה שחשבנו. כאשר ביטלנו את חיישן המתח שלו, הקשר בין תאי העצב התחזק יתר על המידה", מסביר ד"ר פרנס.
"ממצאים אלו משנים את תפיסתנו לגבי קולטנים מצומדים לחלבון G. עד היום לא התייחסו להשפעת מתח חשמלי על תפקודם ועל השלכותיה על גמישות המוח וההתנהגות. הקולטנים הללו מעורבים במערכות ובמחלות מוחיות רבות, וכעת גילינו מנגנון בקרה שניתן לנסות לבסס עליו טיפול תרופתי. בהמשך לכך, אנו ממשיכים לחקור קולטנים נוספים. סביר שלתלות שלהם במתח החשמלי יש חשיבות במערכות נוספות ולא רק במערכת הריח", הוא מסכם.
יצוין כי מחקרו זה של ד"ר פרנס מהווה חוליית המשך למחקר שערכו הוריו, פרופ' חנה פרנס ופרופ' יצחק פרנס המנוח, לפני כשני עשורים. הם היו הראשונים לגלות כי קולטני GPCR יכולים לחוש מתח חשמלי בתאים אך מחקרם נשאר ברמת החלבונים בלבד. המחקר הנוכחי של ד"ר פרנס וצוותו עובר לשלב הבא, מחבר מולקולות, מוח והתנהגות ומראה בפעם הראשונה כי ביטול יכולתם לחוש מתח חשמלי, משפיע על פעילות המוח ויכולתנו להסתגל לסביבה בצורה מיטבית.
ד"ר משה פרנס
מחקר
בזכות יכולות ניהול מתקדמות הפכה תעשיית הערבה למעצמת הנחושת של העולם העתיק
מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב קובע כי בזכות שיטות ניהול מתקדמות ויצירתיות טכנולוגית מרשימה, הצליחה תעשיית הנחושת בערבה לפני כשלושת אלפי שנים לשגשג ולהפוך למרכז ההתכה הגדול והמתקדם ביותר בעולם העתיק. המחקר נערך על ידי דוד לוריא מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב בפקולטה למדעי הרוח ע"ש לסטר וסאלי אנטין, ופורסם בימים אלה בכתב העת היוקרתי PLOS ONE.
לדבריו של לוריא, תעשיית הנחושת בכנען באותה התקופה התמקדה בשני מפעלים גדולים: האחד בתמנע (מצפון לאילת), והשני בפינאן (בצפון הערבה, בשטח ירדן). מחקרים קודמים שעסקו בנושא טענו כי הרמה הטכנולוגית הגבוהה התאפשרה הודות לטכנולוגיות מצריות שיובאו לאזור בעת מסע שישק, מלך מצרים, בשנת 925 לפנה"ס. גישה זו התחזקה בשנת 2014, בעקבות גילוי חרפושית הנושאת את דמותו של שישק בפינאן, ובהמשך בשנת 2019, בעקבות פיתוח מודל חדש שטען לקפיצה טכנולוגית פתאומית שאירעה סמוך למסע שישק.
לוריא מנגד, טוען, כי ההצלחה הכלכלית והטכנולוגית הכבירה אינה קשורה ליכולות המצריות, אלא לכישרונם של אנשי הערבה אשר השכילו להשתמש בשתי שיטות הידועות כיום בשמות "ניסוי וטעייה" (Trial and error), ו"הגדלה מבוקרת" (Scaling up). "מסע שישק לא נועד להשתלט פיזית על מפעלי הנחושת בערבה, אלא לגבש הסכם ארוך טווח עם אנשי הערבה, במטרה לחזק את הייצור המקומי ובכך להגביר את ייצוא הנחושת למצרים, שסבלה באותה תקופה מקשיי ייצור מקומיים. ברור כי מונחים אלה של 'ניסוי וטעייה' לא היו נהוגים בתקופה העתיקה, אך יישום עקרונותיהם המעשיים היה אפשרי מתוך הבנה הנדסית בסיסית ו'שכל ישר', המוכרים בעולם העתיק גם במקומות אחרים", אומר לוריא.
לדבריו, שיטת "הניסוי והטעייה" אפשרה לחרשי המתכת של הערבה לשפר אט אט את התהליכים הטכנולוגיים וכן ולהגדיל את היקפי הייצור וטיבו. בנוסף, "ההגדלה המבוקרת" אפשרה להגדיל את המימדים של אמצעי הייצור הקיימים, תוך שימוש בחומרים ובתהליכים שהיו מקובלים באותה תקופה, ובכך לפתח ציוד הפקה מתקדם במינימום זמן, עלות וסיכון טכנולוגי.
לוריא מסביר כי "נראה כי את סודות ההצלחה של תעשיית הנחושת הקדומה בערבה יש לחפש בכישוריו וביכולתו של הדרג הניהולי היעיל, שנעזר בכל שלב בהחלטותיו בדרג טכנולוגי מוכשר. הארכיאולוגיה אינה יכולה כיום לזהות בעלי תפקידים אלה, אך ניתוח קפדני של השרידים שנותרו בשטח מסוגל לספר את הסיפור לאשורו. ממצאים אלה מתייחסים לשרידי הייצור שהצטברו כערמות פסולת, שאותן ניתן לתארך ומגודלן ניתן להעריך את היקף הייצור בכל זמן וזמן. בנוסף, באמצעות אנליזה כימית של תכולת הנחושת שנותרה בפסולת ניתן לקבוע את טיב הייצור, וככל שהתמעטה הנחושת שבפסולת ניתן להסיק כי התהליך הפך משוכלל יותר".
כמו כן, לדבריו מעקבות שנותרו בשטח מתברר כי לאורך תקופת ההפקה היה הצוות הניהולי מסוגל לסגור מכרות בלתי יעילים ולפתוח מכרות יעילים יותר. יתרה מזאת, בחלק מהזמן הוחלט לנצל בשנית פסולת מתקופות קדומות יותר, שהופקו בתהליכים יעילים פחות ואשר הותירו נחושת רבה בפסולת, וזאת במקום שימוש ישיר במחצב טבעי. החלטות אלו לא היו יכולות להתקבל ללא דרג טכני מעולה, שגיבה את החלטות ההנהלה בבדיקות טכנולוגיות שוטפות. הדרג המנהלי עסק גם בשיווק רחב של הנחושת שיוצרה ברחבי העולם העתיק. "הלקח החשוב מהצלחה טכנולוגית זאת הוא כי ההיי-טק של בודדים, משכילים ונמרצים שחיו כאן באלף הראשון לפני הספירה הצליח, ממש כמו היום, לחולל מהפכת ענק בכלכלת הערבה. והרי כבר נאמר: אין דבר חדש תחת השמש", לוריא מסכם.
.
מחקר
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גילו מנגנון חדש ומרתק לתקשורת בין וירוסים של חיידקים
פאג'ים הם וירוסים שתוקפים חיידקים. פאג'ים רבים מסוגלים להימצא באחד משני מצבים: מצב פעיל (ליזיס), שבו הפאג'ים תוקפים את החיידק והורסים אותו, ומצב רדום שבו הפאג'ים נמצאים במצב פסיבי בתוך החיידק ומשתכפלים יחד איתו, אך לא מבצעים פעולות הרסניות (ליזוגניה). פאג'ים מסוג זה צריכים להחליט האם להכנס למצב הרדום או התוקפני בכל פעם שבו הם מדביקים חיידק חדש. היה והחליטו להכנס למצב הרדום, על הפאג'ים להחליט מתי "להתעורר" ולעבור למצב ההתקפי. כמו בכל דילמה, חשוב שההחלטה תתבסס על מידע מוצק ומהימן.
מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא כי בדומה לתורת המשחקים של בני האדם, כך גם הפאג'ים עושים שקלול של כל האפשרויות העומדות בפניהם ולבסוף מקבלים החלטה מושכלת בטרם יעברו ממצב רדום למצב של התקפה. המחקר נערך בהובלת פרופ' אביגדור אלדר מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן באוניברסיטת תל אביב, יחד עם תלמידיו ושותפיו ממכון ויצמן למדע. המחקר פורסם החודש בעיתון היוקרתי Nature Microbiology.
החוקרים מסבירים כי עד היום ניכר היה שהמידע המרכזי שעליו מתבססים הפאג'ים בטרם ההחלטה להתעורר, הוא מצבו של החיידק הספציפי שבו הם מתארחים. ההנחה המדעית הייתה שברגע שהחיידק מראה נזקים משמעותיים לדנ"א שלו (מעין "פרפורי גסיסה"), משתלם לפאג' המתארח לעזוב אותו, ולנסות את מזלו בהדבקה של חיידקים שכנים.
המחקר הנוכחי גילה מנגנון נוסף לתקשורת בין החיידקים לווירוסים, ולפיו במשפחות מסוימות של פאג'ים התפתחה אסטרטגיה מורכבת יותר של החלטה, מעין "תורת המשחקים של הפאג'ים", שבה המידע שמגיע לפתחו של הפאג' איננו מגיע אך ורק מהחיידק המארח כי אם גם מחיידקים שכנים.
פרופ' אביגדור אלדר מסביר: "כשהווירוס רדום בתוך התא החיידקי הוא מאלץ את החיידק להפריש כל הזמן מולקולות תקשורת קטנות ששמן ארביטריום, להן הוא מסוגל להאזין ע"י קולטן ייעודי. לפיכך, רמה גבוהה של מולקולות אלו מעידה על כך שהחיידקים השכנים מכילים אף הם כבר פאג'. במקרה כזה, גם אם יש נזק דנ"א, הפאג' נמנע מלעבור למצב התוקפני. מכיוון שכל חיידק יכול להכיל פאג' רדום אחד בלבד, ההחלטה של הפאג' הינה מושכלת – עדיף לתת לחיידק המארח לנסות ולתקן את עצמו ולא 'לבגוד' בו, מכיוון שיתר השכנים כבר 'תפוסים'".
במהלך המחקר, השתמשו פרופ' אלדר וצוותו בשורה של שיטות גנטיות וביו-מולקולריות, שמטרתן לעקוב אחר אותות התקשורת הביוכימית בין החיידקים לפאג'ים. במאמר קודם הראו החוקרים ע"י שימוש בסימון פלואורוסצנטי, כי התקשורת שבה משתמש הפאג' ומשפחה גדולה של מערכות תקשורת דומות (הידועות באופן כללי יותר כמערכות 'חישת מניין') משמשות לחישה של שכנים קרובים בלבד. "למעשה, החיידקים פיתחו שתי מערכות תקשורת נפרדות, אחת לתקשורת לטווח ארוך ואחרת לתקשורת לטווח קצר בלבד, המשמשת אותם לחוש במצב של שכניהם המיידיים", אומר פרופ' אלדר, "במקרה של הפאג', התקשורת נשלטת על ידו, וכל מה שמעניין אותו היא האם שכניו הקרובים, אותם הוא יכול להדביק בקלות, כבר תפוסים או לא".
פרופ' אלדר מסכם: "לפני מספר שנים קבוצתו של פרופ' רותם שורק ממכון ויצמן זיהתה לראשונה מערכות תקשורת בין פאג'ים. מערכות אלו היו ידועות זה זמן רב בין פרזיטים מולקולריים אחרים של חיידקים (המכונים פלסמידים). החידוש בעבודתנו הוא ההבנה שפאג'ים משתמשים בתקשורת גם במצב הרדום ובכך שהצלחנו לפענח מרכיבים קריטיים להבנת הדרך בה הפאג'ים משלבים מידע על מצב המארח שלהם ומידע על מצב השכנים. בכך עשינו צעד חשוב נוסף לקראת פענוח עולם התקשורת וה'כלכלה ההתנהגותית' של הווירוסים. לפאג'ים יש יכולת מעולה לבצע עיבוד נתונים מושכל ולקבל את ההחלטה שתוביל להישרדותם המיטבית. יהיה מעניין לראות האם וירוסים של יצורים מורכבים יותר שעומדים בפני החלטות דומות פיתחו גם הם שיטות תקשורת מקבילות".
מחקר
המעמד הגבוה סבל ממחלות מדבקות בשל תנאי היגיינה ירודים
מגיל הגן משננים לנו כמה חשוב לשמור על היגיינה כדי להגן על בריאותנו. חומרי חיטוי שונים תופסים מקום של כבוד בכל חדר שירותים ואמבטיה כבר שנים רבות. אבל מה עשו לפני אלפי שנים? לא מפתיע לשמוע שתנאי ההיגיינה והסניטציה היו ירודים אפילו בבתי עשירים והובילו לתחלואה. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ורשות העתיקות גילה שרידי ביצים (מתות) של תולעי מעיים בנות כ-2,700 שנה מתחת לאסלת אבן, באחוזה פרטית מפוארת. לטענת החוקרים, אסלת האבן הייתה בחדר "הנוחיות" של בעלי האחוזה והימצאותן של התולעים מעידה על כך שגם תושביה העשירים של ירושלים באותה תקופה סבלו ממחלות מדבקות עם תסמינים של כאבי בטן ושלשולים ויתכן שאף גרמו לתת תזונה ועיכוב התפתחותי בקרב ילדים.
המחקר נערך בהובלת ד"ר דפנה לנגוט, מנהלת המעבדה לארכיאובוטניקה וחקר הסובב הקדום בחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב ובמוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. במסגרת המחקר, ד"ר לנגוט אספה דגימות אדמה מתחת לאסלת אבן בגן של אחוזת פאר שנחשפה בטיילת ארמון הנציב בירושלים, שם היה בעבר בור הספיגה. לאחר מכן בודדה מהן את ביצי הטפילים בתהליך של מיצוי כימי במעבדה, ולבסוף זיהתה את הביצים תחת עין המיקרוסקופ. שרידי הביצים זוהו כשייכות לארבעה סוגים שונים של טפילי מעיים: כרץ שלשולי, שרשור, תולעת שוט ותולעת סיכה, והן התגלו במסגרת חפירת הצלה של רשות העתיקות, שהתקיימה לאחרונה בטיילת ארמון הנציב בירושלים במימון עמותת אל עיר דוד. המאמר פורסם לאחרונה בכתב העת International Journal of Paleopathology.
"ממצאי מחקר זה הם מהקדומים שנצפו עד כה במרחב הישראלי", אומרת ד"ר לנגוט. "מדובר בביצים עמידות ביותר ובתנאי השימור המיוחדים ששררו בבור הספיגה הן שרדו קרוב ל-2700 שנה. תולעי מעיים הן טפילים שגורמים לתסמינים כמו כאבי בטן, בחילות, שלשולים וגירוד. חלקן מסוכנות במיוחד לילדים ועלולות לגרום אצלם לתת תזונה, לעיכוב התפתחותי, לפגיעה במערכת העצבים ובמקרים קיצוניים אף לתמותה".
ד"ר לנגוט סבורה שתחלואת המעיים באותה עת נבעה מתנאים ירודים של סניטציה, שגרמו לזיהום צואתי במזון ובמי השתייה, או מחוסר מודעות להיגיינה כגון אי הקפדה על רחיצת ידיים. אפשרויות נוספות להדבקה היו שימוש בצואת אדם לדישון גידולי שדה ואכילת בשר בקר או חזיר שלא בושל כראוי. בהיעדר תרופה הייתה ההחלמה מתולעי מעיים קשה עד בלתי אפשרית, ומי שנדבק עשוי היה לסבול מהטפילים כל חייו. לכן, ייתכן בהחלט שממצאי המחקר מעידים על מחלה מדבקת מטרידה וארוכת שנים (בדומה לכינים ולתולעת הסיכה בגני הילדים של ימינו), שפגעה בכלל האוכלוסייה. לדברי ד"ר לנגוט, אותם טפילים קיימים גם היום, אלא שבעולם המערבי המודרני יש לנו אפשרויות איבחון ותרופות יעילות, ולכן אין מדובר במגפה.
ד"ר דפנה לנגוט (צילום: סשה פליט)
יעקב ביליג, מנהל החפירה מטעם רשות העתיקות, מסביר כי האחוזה המלכותית שנחשפה מתוארכת לאמצע המאה ה-7 לפנה"ס (סוף תקופת הברזל). לדבריו, באתר נמצאו פריטים אדריכליים מפוארים מאבן, מעוטרים ברמה אמנותית גבוהה ביותר, כדוגמת כותרות אבן מעוטרות (בסגנון הפרוטו-איאולי), בכמות ובאיכות שטרם נצפו במרחב הישראלי בתקופה זו. בצמוד לאחוזה המלכותית היה גן מרהיב שפנה אל הנוף הנשגב של עיר דוד והר הבית. בגן נמצאו שרידי עצי פרי ונוי, וכן נתגלה בו מתקן רבוע מאבן גיר, עם חור במרכזו, אשר זוהה כאסלה.
עבור ד"ר לנגוט, הייתה זו הזדמנות ליישם תחום חקר שהחלה לפתח במעבדתה, הקרוי ארכיאו-פרזיטולוגיה. הכוונה לזיהוי שרידים ארכיאולוגים מיקרוסקופיים של ביצי תולעי מעיים, שמאפשרים ללמוד על ההיסטוריה של מחלות ומגפות. תחום זה מספק מידע חדש בנוגע לתנאי ההיגיינה של האדם, אורחות חייו ומצבו התברואתי.
ד"ר לנגוט וביליג אינם מופתעים מחשיפתו של בית שימוש בגן של אחוזת פאר: "מתקני השירותים היו נדירים מאוד באותה תקופה והיוו סמל סטטוס - מתקן מותרות שרק עשירים ורמי דרג יכלו להרשות לעצמם, כפי שכבר נאמר על ידי חכמים: 'תנו רבנן: איזהו עשיר?... רבי יוסי אומר: כל שיש לו בית הכסא סמוך לשולחנו' (בבלי שבת כ"ה ב)", הם אומרים.
לדברי אלי אסקוזידו, מנהל רשות העתיקות: "המחקרים של רשות העתיקות ושל שותפינו, מצליחים לגעת בפרטים הכי קטנים של חיי היום יום בעת העתיקה. בזכות מכשור מתקדם ושיתוף פעולה פורה עם מוסדות המחקר המקבילים, מתאפשרת הפקת מידע מרתק מחומרים שבעבר לא היו בידינו הכלים לטפל בהם מדעית. כיום, המחקר הארכיאולוגי מגיע להישגים מרשימים ולהבנה טובה יותר של אורחות החיים בעבר, שנראה כי רק תלך ותתפתח".
"מחקרים מעין אלה מסייעים לנו לתעד את ההיסטוריה של מחלות ומגפות באזורנו ומאפשרים לנו חלון הצצה אל חייהם של בני אדם בתקופות קדומות", מסכמת ד"ר לנגוט מסכמת. בימים אלה היא עורכת בדיקות נוספות על אותם משקעים שהצטברו בבור הספיגה, במטרה ללמוד על הדיאטה וצמחי המרפא שהיו בשימוש בירושלים בסוף תקופת הברזל.
אתר החפירות בטיילת ארמון הנציב בירושלים, שבו נחשפה האסלה (צילום: יולי שוורץ, רשות העתיקות)
מחקר
היעדר סטנדרטיזציה עולמית גורם לריבוי שיטות ניטור שאינן מתואמות ומאטות את קצב ניקוי הים
זיהום הפלסטיק גורם נזק עצום לבעלי החיים הימיים, שבולעים חלקיקים וחומרים רעילים ומסתבכים במוצרים וברשתות. בשל המורכבות והגיוון של זיהום הפלסטיק בים קיימות היום שיטות ניטור רבות ושונות. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב קובע כי באמצעות האחדה (סטנדרטיזציה) כלל-עולמית של שיטות הניטור והמדידה ניתן לייעל את המאבק הבינלאומי בזיהום הפלסטיק בים. במסגרת המחקר, החוקרות ערכו סקירת ספרות של שיטות הניטור והמדידה המקובלות בעולם וממנה עולה כי זיהום הפלסטיק הינו מגוון ומורכב ביותר, כולל מגוון רחב של חומרים וחלקיקים, בצורות ובגדלים שונים, דבר המקשה על מדידה אחידה והערכה מדויקת. לכן חשוב במיוחד, לדבריהן, לייצר האחדה עולמית של שיטות הניטור, על מנת לאפשר השוואה וחילופי מידע, וכן פיתוח כלים יעילים עבור מקבלי החלטות.
המחקר נערך בהובלת גל ורד ופרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. גל ורד חוקרת גם במסגרת המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת. המאמר פורסם בכתב העת Current Opinion in Toxicology.
לדבריה של פרופ' שנקר, זיהום הפלסטיק, שמגיע כולו מהסביבה האנושית, מהווה סכנה גדולה ומיידית לסביבה הימית. כמות הפלסטיק שמגיעה לים רק הולכת וגדלה. כך לדוגמה, על פי סקר של המשרד להגנת הסביבה משנת 2013, כ-41% מנפח הפסולת המיוצרת בשנה על ידי תושבי ישראל הם פסולת פלסטיק, ומגפת הקורונה, שיצרה ביקוש אדיר לאמצעי הגנה ומוצרים חד-פעמיים למניעת הדבקה, הגבירה את הבעיה עוד יותר.
"פסולת הפלסטיק גורמת נזק לבעלי החיים הימיים בדרכים רבות: הם עלולים להסתבך במוצרים גדולים או לבלוע חלקיקים קטנים וחומרים כימיים, וכתוצאה מכך להיחנק, לגווע ברעב, או למות מהרעלה", מדגישה פרופ' שנקר. "המודעות לבעיה אמנם הולכת וגוברת, ועמה מתרחב גם המחקר בתחום, אך מאמצי ניטור הזיהום ומניעתו נתקלים בקשיים רבים, קודם כל בשל המורכבות והגיוון העצום של זיהום הפלסטיק בים".
החוקרות מסבירות שזיהום הפלסטיק בים כולל סוגים רבים ושונים של פלסטיק ומוצרי פלסטיק בצורות ובגדלים שונים, מרשתות ענק ועד חלקיקים ננומטריים, וכן קשת רחבה של תוספים כימיים. שיטות שונות לניטור, לדיגום ולזיהוי זיהום הפלסטיק מתייחסות לתכונות שונות של החומר הנדגם: מגודל הפריט או החלקיק, מקורו והשימוש שנעשה בו, דרך צורה וצבע, ועד להרכב כימי ותכונות פיזיקליות. במקרים רבים מתבצע הדיגום באמצעות רשת נגררת, כאשר הזיהום הנאסף תלוי בגודל החורים ברשת, וחלקיקים זעירים מזוהים באמצעות מגוון שיטות ספקטרוסקופיות ותהליכים כימיים במעבדה. בנוסף לשוני בשיטות הדיגום והזיהוי, קיים גם שוני ביחידות המשמשות לדיווח הריכוז שנמדד: החל במספר פריטי הפלסטיק ליחידת שטח וכלה במשקל החלקיקים לכל אורגניזם.
"הפערים הללו יוצרים בלבול וחוסר תקשורת בין העוסקים במלאכה ברחבי העולם, ומחבלים במאמץ לפעול יחדיו למען המטרה המשותפת של הפחתת הזיהום וסכנותיו. אנו זקוקים בדחיפות לשיטות ולמדדים אחידים וברי-השוואה לניטור, דיגום, זיהוי, מיון וכימות של זיהום הפלסטיק בים והשלכותיו", אומרת פרופ' שנקר.
"ביצענו את הסקירה בעקבות קשיים בעבודת המחקר שלי, העוסקת בהשפעות של פלסטיק וכימיקלים שמקורם במוצרי פלסטיק על בעלי חיים בשונית האלמוגים באילת (המגוון הביולוגי הימי הגדול בישראל)", אומרת גל ורד ומסבירה "הפערים בשיטות הניטור והמדידה מקשים על שימוש בממצאים של חוקרים אחרים כמקור מידע או לצורכי השוואה. לדוגמה, רוב המדידות בעולם מתייחסות לדגימות שנלקחו מפני המים על ידי גרירת רשת, ואילו אני מבקשת לדעת אילו חומרים מגיעים ממש אל הקרקעית ואל בעלי החיים בשונית. סטנדרטיזציה תאפשר הערכות מדויקות והשוואות חיוניות בין זיהומי פלסטיק במקומות שונים בעולם. רק כך נוכל, כמדענים, להבין טוב יותר את השפעת הזיהום על מערכות אקולוגיות ובעלי חיים ימיים, למקסם את כוחו של המחקר, ולפתח כלים מתאימים עבור מקבלי החלטות."
"זיהום הפלסטיק בים הוא בעיה כלל עולמית, שדורשת שיתוף פעולה בינלאומי נרחב. בשורה התחתונה כולנו שואפים למקד את המאמץ ככל האפשר כדי להשיג תוצאות מיטביות. רבים, ואנחנו ביניהם, סבורים כי מוטב להתחיל באזורים הסמוכים לחוף שמושפעים באופן מיידי מפסולת הפלסטיק, אך כדי לבסס את ההנחה ולבנות אסטרטגיות יעילות לניהול זיהום הפלסטיק דרושה עוד עבודת מחקר רבה, וראשית כל נחוצה סטנדרטיזציה שתאפשר לכולנו, בכל העולם, לפעול יחדיו", מסכמת פרופ' שנקר.