מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מוזיאון הטבע
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים

מחקר

17.08.2021
לראשונה בעולם: הדפסת תלת-מימד של גידול סרטני שלם ופעיל

בזכות פריצת הדרך, החוקרים מעריכים כי ניתן יהיה בעתיד לחזות במהירות את הטיפול המתאים ביותר עבור החולה

  • רפואה ומדעי החיים

הישג מדעי לחוקרים מאוניברסיטת תל אביב שהצליחו להדפיס במדפסת תלת-מימד גידול סרטני שלם ופעיל מסוג גליובלסטומה. הגידול המודפס כולל מערכת מסועפת של צינוריות דמויות-כלי דם שניתן להזרים דרכן תאי דם ותרופות באופן המדמה את הגידול האמיתי.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' רונית סצ'י-פאינרו מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וביה"ס סגול למדעי המוח, העומדת בראש המרכז לחקר הביולוגיה של הסרטן, המעבדה לחקר סרטן וננו-רפואה והמיזם להדפסת תלת-מימד לחקר סרטן ע"ש מוריס קאהן באוניברסיטת תל אביב. את הטכנולוגיה החדשה פיתחה הדוקטורנטית לנה נויפלד יחד עם חברי המעבדה עילם ייני, נעה רייזמן, יעל שטילרמן, ד"ר דקלה בן-שושן, סבינה פוצי, ד"ר גליה טירם, ד"ר ענת אלדר-בוק וד"ר שירן פרבר.

 

הדפסת הגידול מתבססת על דגימות של חולים שנלקחו הישר מחדרי הניתוח במחלקה הנוירוכירורגית בבית החולים סוראסקי שבתל אביב. תוצאות המחקר החדש מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Science Advances.

 

 

"גליובלסטומה הוא הסוג הקטלני ביותר של גידולי סרטן במערכת העצבים המרכזית, והוא מהווה את מרבית הגידולים הממאירים שמקורם במוח", אומרת פרופ' סצ'י-פאינרו. "במחקר קודם שלנו זיהינו לראשונה חלבון בשם P-Selectin, שמופרש במפגש בין תאי סרטן מסוג גליובלסטומה לתאים מסוג מיקרוגליה, תאי המערכת החיסונית במוח שלנו. מצאנו שחלבון זה אחראי לכשל בתאי המיקרוגליה, שבמקום לתקוף את תאי הסרטן - מעודדים את התפשטותו של סרטן קטלני זה. אלא שאת החלבון הזה זיהינו בגידולים שהוסרו בניתוח מחולים, אבל לא בתאי גליובלסטומה שגידלנו במעבדה שלי, בדו-מימד על צלחות פטרי. הסיבה היא שסרטן, כמו כל רקמה, מתנהג שונה מאוד על משטח פלסטיק קשיח לעומת התנהגותו כשהוא גדל בגוף האדם. 90% מהתרופות נופלות בשלב הניסויים הקליניים כי לא מצליחים לשחזר בבני אדם את ההצלחה שהושגה במעבדה".

 

לשם כך, צוות החוקרים בהובלת פרופ' סצ'י-פאינרו יחד עם הדוקטורנטית לנה נויפלד, זוכת מלגת דן דוד היוקרתית, יצרו את המודל התלת-ממדי המודפס הראשון של סרטן מסוג גליובלסטומה הכולל רקמה סרטנית תלת-ממדית, המוקפת במטריקס חוץ-תאי ומתקשרת עם סביבתה באמצעות כלי דם מתפקדים וזורמים.

 

"זה לא רק תאי הסרטן עצמם", מסבירה פרופ' סצ'י-פאינרו, "אלא גם תאי המיקרו-סביבה במוח, האסטרוציטים, המיקרוגליה וכלי דם המחוברים למערכת מיקרופלואידית – כלומר מערכת שמאפשרת להזרים לגידול חומרים כמו תאי דם ותרופות. כל מודל מודפס בתוך ביוראקטור שייצרנו במעבדה, באמצעות ג'ל שדגמנו ושכפלנו מהמטריקס החוץ-תאי שנלקח מהחולה, ובכך מדמה את הרקמה עצמה. הרי למוח אין את אותן התכונות הפיזיקליות והמכניות של איברים אחרים כגון עור, שד או עצם. רקמת שד היא בעיקר שומן, רקמת עצם היא בעיקר סידן; לכל רקמה יש תכונות אחרות, והתכונות הללו משפיעות על התנהגות תאי הסרטן ועל היכולת שלהם להגיב לתרופות. לגדל את כל סוגי הסרטן על משטח פלסטיק זהה – רחוק מלדמות את המצב הקליני באופן מיטבי".

 

לאחר שהדפיסו בהצלחה את הגידול התלת-ממדי, פרופ' סצ'י-פאינרו ועמיתיה הראו שבעזרת המודל, ניתן יהיה לחזות במהירות וביעילות את הטיפול המתאים ביותר עבור חולה ספציפי, בניגוד לתאים סרטניים הגדלים בצלחות פטרי.

 

"אנחנו הוכחנו שהמודל התלת-ממדי שלנו מתאים יותר לניבוי ולפיתוח תרופות בשלוש דרכים שונות. ראשית, בדקנו חומר שעיכב את החלבון שמצאנו, P-Selectin, על תרביות תאי גליובלסטומה בצלחות פטרי דו-ממדיות, ולא ראינו כל שינוי בחלוקת או בנדידת התאים שטופלו לעומת תאי הביקורת שלא טופלו. לעומת זאת, בחיות מודל ובמודלים התלת-ממדיים המודפסים, שבהם כן מצאנו ביטוי גבוה של החלבון, הצלחנו לעכב את התקדמות הגליובלסטומה על ידי חסימת החלבון P-Selectin. הניסוי הזה הוכיח לנו כמה תרופות פוטנציאליות לא מגיעות לקליניקה כי הן נכשלו בבדיקות על מודלים דו-ממדיים, ולהפך: כמה מקרים שנחשבו להצלחה מסחררת במעבדה, נכשלו במבחנים הקליניים.

 

בנוסף, בשיתוף פעולה עם המעבדה של ד"ר אסף מדי מהמחלקה לפתולוגיה בפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב, ריצפנו גנטית את התאים הסרטניים שגידלנו במודל התלת-ממדי והשווינו אותם לתאים סרטניים שגדלו על פלסטיק דו-ממדי ולתאים שריצפנו מחולים, והראינו שהגידולים שהודפסו בתלת-מימד היו דומים הרבה יותר לתאי סרטן המוח בסביבתם הטבעית. לאורך זמן, תאי הסרטן שגדלו על פלסטיק, הלכו והשתנו עד שאיבדו כל קשר לתאי הסרטן במוח של החולה. לבסוף, ההוכחה השלישית הייתה ע"י מדידת קצב צמיחת הגידולים. גליובלסטומה היא מחלה אלימה בין היתר כי היא לא צפויה: אם מזריקים בנפרד את התאים הסרטניים ההטרוגניים לחיות מודל, אצל חלקן, הגידול יהיה רדום ואצל חלקן, יתפתח במהירות גידול פעיל. זה הגיוני מאוד כי אנחנו בני האדם יכולים למות בשיבה טובה מבלי לדעת בכלל שהיו לנו גידולים 'רדומים' שכאלה. לעומת זאת, על צלחת הפלסטיק במעבדה, כל הגידולים גדלים באותו הקצב ומתפשטים באותו האופן. בגידול שהדפסנו במדפסת התלת-מימד, קצב התפתחות הגידול תואמת להתפתחות שאנחנו רואים בחולים או בחיות מודל".

 

לדברי פרופ' סצ'י-פאינרו, זוהי גישה חדשנית שתאפשר גם לפתח תרופות חדשות וכן לגלות מטרות חדשות לתרופות מתאימות בקצב מהיר בהרבה מזה שקיים היום. בתקווה שבעתיד, טכנולוגיה זו תאפשר רפואה מותאמת-אישית לחולים.

 

"אם אני לוקחת דגימה מרקמה של חולה, יחד עם המטריקס החוץ-תאי שלו, אני יכולה להדפיס מהדגימה הזאת מאה גידולים שונים ולבדוק תרופות רבות ובשילובים שונים כדי לגלות איזו תרופה או משלב תרופות מתאימים יותר לגידול הספציפי הזה. לחלופין, הפיתוח מאפשר לנו לבדוק המון תרכובות שונות על גידול שהודפס במדפסת תלת-מימד, ולהחליט באיזו תרכובת כדאי להשקיע את המשאבים כדי לנסות ולפתח הלאה כתרופה עד לשלב הקליני. אבל אולי החלק המרגש ביותר הוא מציאת חלבוני-המטרה וגני-המטרה בתאים הסרטניים, דבר שקשה מאוד לעשותו בגידולים הנמצאים במוחות של חולים או של חיות מודל. הפיתוח החדשני מעניק לנו גישה חסרת-תקדים, ולא מוגבלת בזמן, לבחון לעומק גידול תלת-ממדי המחקה את הגידול שאנו מוצאים אצל החולים בצורה המיטבית".

 

המחקר מומן על ידי קרן מוריס קאהן, הקרן לחקר הסרטן בישראל (ICRF), מועצת המחקר האירופית (ERC), האגודה למלחמה בסרטן, הקרן הלאומית למדע וצ'ק פוינט טכנולוגיות תוכנה בע"מ.

 

מחקר

10.08.2021
בני אדם הכחידו מאות רבות של מיני עופות ב-50,000 השנים האחרונות

לרוב המינים שנכחדו יש מספר מאפיינים משותפים: הם היו גדולים, חסרי יכולת תעופה וחיו באיים

  • מוזיאון הטבע
  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ומכון ויצמן למדע גילה כי בעשרים עד חמישים אלף השנים האחרונות עברו העופות על כדור הארץ אירוע הכחדה המוני, שנגרם ברובו בידי אדם, והביא כנראה להיעלמותם של כ-10%-20% ממיני העופות. לדברי החוקרים, המינים שהוכחדו התאפיינו ברובם הגדול במספר תכונות משותפות: הם היו גדולים וחיו באיים, וחלק ניכר מהם היה חסר יכולת תעופה.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' שי מאירי מביה"ס לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, והחוקר אמיר פרום ממכון ויצמן למדע. המאמר פורסם בכתב העת Journal of Biogeography.

 

"במסגרת המחקר ערכנו סקירה מקיפה של הספרות המדעית, ולראשונה בעולם אספנו נתונים כמותיים על מיני עופות שנכחדו." מסביר פרופ' מאירי. "אלה שנכחדו לאחרונה היו ידועים, והקדומים יותר מוכרים למדע מכיוון ששרידיהם נמצאו באתרים ארכיאולוגיים ופלאונטולוגיים ברחבי העולם.  בסך הכול ריכזנו רשימה של 469 מינים שהוכחדו במהלך 50,000 השנים האחרונות, אך אנו מעריכים כי מספרם האמיתי של הנכחדים גבוה בהרבה".

 

החוקרים מעריכים כי ההכחדה העצומה נגרמה רובה ככולה בידי בני אדם, שצדו את העופות לצורכי מזון, או שלחילופין העופות (או ביציהן) נטרפו על ידי בעלי חיים שהביא האדם לאיים. הערכה זו מסתמכת בעיקרה על שתי עובדות: ראשית, החלק הארי של השרידים נמצא באתרים אנושיים, ונראה שמדובר בעופות ששימשו מזון לתושביהם; שנית, ברוב המקרים התרחשה ההכחדה זמן קצר לאחר הגעת האדם למקום.

 

מטרה נחשקת לציידים

החוקרים מצאו גם כי ההכחדה לא הייתה אקראית, שכן למרבית המינים שנכחדו היו שלושה מאפיינים משותפים: ראשית, כ-90% מהם חיו באיים. כשבני האדם הגיעו לאי העופות ניצודו על ידם או נפלו קורבן לבעלי חיים אחרים שהאדם הביא עמו, כמו חזירים, חולדות, קופים וחתולים. 

 

שנית, רוב המינים היו גדולים וחלקם היו גדולים מאוד, כך שכל פרט סיפק מזון רב לאדם והיווה מטרה נחשקת לציידים. למעשה, נמצא כי מסת הגוף של המינים שנכחדו גדולה עד פי 10 מזו של מינים ששרדו. יתרה מכך, מחקרים קודמים מצאו תופעה דומה גם בקרב יונקים וזוחלים, בעיקר לטאות וצבים שחיו באיים, והגדולים שבהם ניצודו בידי אדם ונכחדו.

 

שלישית, חלק ניכר ממיני העופות שנכחדו היו חסרי יכולת תעופה, ולכן התקשו אולי להימלט מרודפיהם. נמצא כי מספר מיני העופות חסרי יכולת התעופה שנכחדו גדול פי 2 ממספר מיני העופות הלא מעופפים שעדיין קיימים היום. אחת הדוגמאות המוכרות היא ציפור המואה בניו-זילנד: 11 מיני מואה הוכחדו בידי ציידים בתוך 300 שנה. 68% מהעופות חסרי התעופה המוכרים כיום למדע הוכחדו בגלל פעילות האדם.

 

"מהמחקר שלנו ניתן להסיק, כי לפני ההכחדה המסיבית של עשרות אלפי השנים האחרונות, חיו על פני כדור הארץ הרבה יותר מיני עופות גדולים ואף ענקיים, וכן יותר מינים חסרי יכולת תעופה, ומגוון העופות באיים היה עשיר הרבה יותר," אומר פרופ' מאירי. "אנו סבורים כי ממצאי המחקר שלנו יכולים להוות נורות אזהרה בנוגע לעופות שנמצאים היום בסכנת הכחדה, וחשוב לבחון אם גם להן יש מאפיינים דומים. עם זאת חשוב לציין שהתנאים היום השתנו במידה רבה, והסיבה המרכזית להכחדה מינים בידי אדם אינה ציד אלא הרס בתי גידול."

 

 

 

מחקר

09.08.2021
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב חושפים: דפוס התנהלות בעייתי בקרב חברות אמריקאיות

דירקטורים "בלתי תלויים" שממנות חברות בהליכי חדלות פירעון למעשה מתפרנסים דרך קבע ממילוי תפקיד זה בחברות שקרסו

  • ניהול ומשפט

מחקר חדש של הפקולטה למשפטים באוניברסיטת תל אביב חושף דפוס התנהלות בעייתי שנפוץ בשנים האחרונות בקרב חברות אמריקאיות גדולות בקשיים כספיים, לפיו כמחציתן ממנות דירקטורים חדשים, כביכול בלתי-תלויים, כדי לנווט את הליכי חדלות הפירעון ולבחון טענות בדבר הברחת נכסים ופעולות בניגוד עניינים של בעלי המניות. מהמחקר עולה כי למעשה הדירקטורים החדשים מתפרנסים דרך קבע ממילוי תפקיד זה בחברות שקרסו, ולכן סובלים מהטיה מבנית לטובת בעלי מניות השליטה (לרוב קרנות הון פרטי) ומשרדי עורכי הדין של החברה.

 

המחקר נעשה על ידי פרופ' אהוד קמר וד"ר קובי קסטיאל מהפקולטה למשפטים ע"ש בוכמן בשיתוף עם פרופ' ג'ארד אליאס מאוניברסיטת קליפורניה. המחקר עורר תהודה רבה בארה"ב וזכה לסיקור נרחב בעיתונים המובילים The Wall Street Journal, The Financial Times ו-Bloomberg.

 

בלתי תלויים?

החוקרים ערכו ניתוח אקונומטרי של החזרי החובות לנושים בקרב חברות שקרסו, ומצאו כי החזר החוב לנושים הלא-מובטחים (נושים שהחוב כלפיהם לא מובטח בשעבוד על נכס מסוים של החברה, ולכן הם החשופים ביותר לתספורת חוב) נמוך בממוצע ב-21% במקרים שבהם החברה מינתה "דירקטורים בלתי תלויים" כאלה.

 

החוקרים מציעים כי בתי המשפט יראו דירקטורים אלה כבלתי תלויים רק אם הנושים הלא-מובטחים תמכו במינוי שלהם. לדבריהם, אין די בהטלת חובת גילוי על החברה שתחשוף את ההטיה המבנית של דירקטורים כאלה.

 

"במחקר הנוכחי אנחנו מראים שחברות בקשיים כלכליים, במיוחד אלה שבשליטת קרנות הון פרטי, נוטות למנות דירקטורים שמתיימרים להיות בלתי תלויים אך סובלים מהטיה מבנית לטובת בעלי מניות השליטה ומשרדי עורכי הדין של החברה שמינתה אותם." מסבירים פרופ' קמר וד"ר קסטיאל. "הדירקטורים האלה הם שחקנים חוזרים שחבים את המינוי שלהם לבעלי המניות, ובאותה עת הם בוחנים מחלוקות בין בעלי המניות לבין הנושים. מינויים כאלה מטעם בעלי המניות אינם צריכים למנוע מנושים לייצג את עניינם בצורה אפקטיבית במחלוקות מסוג זה."

 

למאמר המלא > 

פרופ' נטע ארז

מחקר

05.08.2021
האבחון שיציל חיי מיליונים מסרטן השד

גילוי שינויים ברקמת הריאות, שמעידים על התפתחות אפשרית של גרורות סרטניות, יאפשר אבחון וטיפול מנע

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב גילה שינויים ברקמת ריאות בריאות, שמהווים סימן מקדים להתפתחות אפשרית של גרורות תאי סרטן. השינויים זוהו באזור המכונה 'המיקרו-סביבה' של הגידול, ונמצא בתאי רקמת חיבור המכונים פיברובלסטים. לדברי החוקרים, הבנת התהליך הגרורתי ואבחונו בשלב כה מוקדם עשויים להוביל לטיפול מניעתי מציל חיים.

 

לפענח את 'הקופסה השחורה' של סרטן השד

המחקר נערך בהובלת פרופ' נטע ארז, ראש החוג לפתולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, ולצדה צוות החוקרים והחוקרות במעבדה שלה, ד"ר אופיר שני וד"ר יעל רז, וכן חוקרים נוספים מאוניברסיטת תל אביב, מהמרכז הרפואי תל אביב (איכילוב), מהמרכז הרפואי שיבא וממכון וייצמן. המאמר פורסם בכתב העת eLife.

 

לדברי החוקרים, בסוגי סרטן רבים, בהם סרטן השד, החולים אינם בהכרח מתים מהגידול הראשוני. הגורם הקטלני, בסופו של דבר, הוא הגרורות, שמגיעות לאיברים חיוניים ומשגשגות שם. גם אצל חולה שעברה את כל הטיפולים המוצעים, כולל ניתוח להסרת הגידול הראשוני, ולאחריו טיפולי כימותרפיה והקרנות שנועדו לחסל את שאריותיו, עלולות להופיע גרורות כעבור מספר שנים. בשיטות המעקב הנהוגות היום, מאותרות הגרורות כשהמחלה בשלב מתקדם, ולרפואה אין פתרונות יעילים.

 

מסיבה זו חוקרת קבוצתה של פרופ' ארז את 'הקופסה השחורה' - אותו פרק זמן שבין ההחלמה לכאורה לבין הופעת הגרורות, במטרה להבין את התהליך הגרורתי ולזהותו כבר בשלבים ראשוניים. מחקרי הקבוצה בשנים האחרונות העלו כי רקמות היעד באיברים אליהן מתעתדות הגרורות להגיע 'מכינות את השטח' לקליטתן, ומייצרות עבורן 'סביבה ידידותית' זמן רב לפני הופעת הגרורות עצמן. במחקר הנוכחי חיפש הצוות סימנים לשינויים הללו, שעשויים לשמש בעתיד לזיהוי התהליך כבר בתחילתו. הם התמקדו בתאי רקמת חיבור (תאי סיב), המכונים פיברובלסטים ומצויים בין היתר בריאות.

 

מה מתחולל במיקרו-סביבה של הגרורות?

"במצב תקין יש לפיברובלסטים תפקיד מרכזי בריפוי פצעים ונזקים לרקמות, אך מחקרים מהעת האחרונה העלו כי הסרטן מצליח לגייס אותם ולגרום להם לייצר עבורו סביבה תומכת", מסבירה פרופ' ארז.

 

החוקרים ביצעו במסגרת המחקר ריצוף של כל הגנים המתבטאים (ריצוף טרנסקריפטומי), בתאי פיברובלסטים שנלקחו מריאות של עכברים במודל לסרטן השד. הם השוו בין תוצאות הריצוף בתאים שנדגמו מריאות בריאות, מריאות עם מיקרו-גרורות (גרורות זעירות שלא ניתן לזהותן בבדיקות קליניות מקובלות), ומריאות עם גרורות גדולות, במצב של מחלה מתקדמת. על פי השינויים שזוהו משלב לשלב, הצליחו החוקרים לאפיין לראשונה את התהליך המתחולל במיקרו-סביבה של הגרורות הסרטניות, כבר בשלבים המוקדמים של הכנת השטח לקליטתן.

 

בנוסף, הם זיהו באופן ספציפי את החלבונים שמניעים את תהליכי 'החיווט מחדש' בפיברובלסטים, וגילו שאחד החלבונים המרכזיים בתהליך הוא Myc  , המוכר כגורם מניע בהאצת ההתחלקות של תאים סרטניים. כעת מתברר שלחלבון זה יש גם תפקיד חשוב בשינוי שחל בפיברובלסטים לקראת קליטת הגרורות.

 

"הצלחנו לאפיין תהליכים שמתרחשים ברקמות בריאות לכאורה כהכנה לקליטתן של גרורות סרטניות. אנחנו מאמינים שבעתיד יוכלו הממצאים שלנו לסייע בזיהוי התהליך הגרורתי עוד לפני שהגרורות עצמן מגיעות ומשתרשות באיבר היעד, במטרה להעניק טיפול מניעתי. טיפול כזה, שימנע את התפתחות הגרורות, עשוי להציל את חייהם של מיליוני בני אדם בכל העולם", מסכמת פרופ' ארז.

 

מחקר

03.08.2021
"אפקט השוליים" שפוגע בשמורות הימיות באוקיינוסים

מחקר חדש חושף: דיג יתר ולחצים אנושיים אחרים גורמים לפגיעה קשה בשמורות ימיות רבות בעולם

  • מוזיאון הטבע
  • רפואה ומדעי החיים

שמורות טבע ימיות נועדו להגן על המערכות האקולוגיות באוקיאנוסים והן מסייעות לשיקום אוכלוסיות דגים וחסרי חוליות ימיים, שמספרן הולך וקטן עקב דיג יתר. היעילות של שמורות טבע ימיות מוכחת באלפי מחקרים ברחבי העולם. יחד עם זאת, רוב המחקרים דוגמים רק את "פנים" ו"חוץ" השמורה, וקיימים עדיין פערי ידע לגבי מה מתרחש במרחב שבין לב השמורות לאזורים הפתוחים לדיג שסביבן.

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף פגיעה אקולוגית משמעותית בשמורות טבע ימיות רבות ברחבי העולם. ממצאי המחקר מצביעים על "אפקט שוליים" חזק בשמורות הימיות, כלומר ירידה חדה בשיעור של 60% באוכלוסיית הדגים שחיים בקצוות של השמורה (עד למרחק של 1.5-1 ק"מ בתוך השמורה) ביחס לאזורי הליבה. "אפקט השוליים" גורם למעשה להקטנה משמעותית בגודל האפקטיבי של השמורה והוא נובע בעיקרו מלחצים אנושיים ובראשם דיג יתר על גבולות השמורה.

 

המחקר נערך ע"י שרה אוחיון, תלמידת דוקטורט במעבדתו של פרופ' יוני בלמקר, בבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' ווייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת Nature Ecology & Evolution.

 

אוחיון מסבירה שכאשר שמורה ימית מגיעה לשיא תפקודה, הציפייה היא שהתאוששות האוכלוסיות הימיות בשמורה תוביל ל"זליגה" (spillover), תהליך שבו דגים וחסרי חוליות ימיים ינדדו אל מחוץ לגבולות השמורה בחיפוש אחר בתי גידול חדשים. בכך השמורות יכולות לתרום לא רק לשמירת הטבע הימי אלא גם לחידוש אוכלוסיות דגים מחוץ לשמורה שהתדלדלו כתוצאה מדיג יתר.

 

על מנת לקבל תשובה לשאלה מהו הדפוס המרחבי הדומיננטי של אוכלוסיות ימיות מתוך השמורות לשטחים הפתוחים לדיג שסביבן, החוקרים ערכו מחקר מטא-אנליזה שכלל נתונים מרחביים של אוכלוסיות ימיות מעשרות שמורות ימיות, הממוקמות באזורים שונים באוקיינוסים.  

 

"כשראיתי את תוצאות המודל המרחבי הבנתי מיד שאנחנו מסתכלים על דפוס של אפקט שוליים", מדגישה אוחיון. "אפקט שוליים הוא תופעה ידועה ונחקרת מאוד בשמורות טבע יבשתיות, אך באופן מפתיע היא טרם נחקרה באופן אמפירי בשמורות ימיות. מדובר בתופעה שנוצרת כאשר סביב השמורה ישנן הפרעות ולחצים אנושיים - דוגמת ציד/דיג, זיהום רעש או אור, אשר גורמים לירידה בגודל האוכלוסיות הטבעיות בתוך השמורה באזורים הסמוכים לגבול."

 

הנחיות מעשיות לשיפור התכנון והניהול של שמורות טבע ימיות

על מנת להבין את ההשלכות הגלובליות של המחקר השתמשו החוקרים במאגר הנתונים MPAtlas, שבו מתועדות מרבית השמורות הימיות בעולם. החוקרים מצאו כי 40% מכלל שמורות האל-געת בעולם (אסורות כליל בפעילות דיג) קטנות מ-1 קמ"ר, כלומר סביר להניח שהם חוות אפקט שוליים בכל שטחן. בסך הכל, 64% מכלל שמורות האל-געת בעולם קטנות מ-10 קמ"ר ועשוית לקיים רק כמחצית (45-56%) מגודל האוכלוסייה הצפוי בשטחן ללא אפקט שוליים. ממצאים אלה מצביעים כי יעילותן הגלובלית של שמורות האל-געת הימיות נמוכה באופן משמעותי ממה שהיה מקובל לחשוב עד כה.

 

חשוב להדגיש כי הדפוס של אפקט שוליים לא מבטל כליל את האפשרות לזליגת דגים, וסביר בהחלט שדייגים עדיין נהנים מדגים גדולים שיוצאים מהשמורות. ריכוז מאמץ דיג על גבולות השמורה הוא העדות לכך. יחד עם זאת אפקט השוליים מבהיר לנו שאוכלוסיות ימיות הסמוכות לגבול השמורה מתדלדלות בקצב מהיר מזה של התאוששות האוכלוסיות סביב השמורה.

 

מממצאי המחקר עולה בנוסף כי באותן שמורות ימיות שבהן יש אזורי חיץ סביבן (buffer zone), לא נרשמו דפוסים של אפקט שוליים, אלא על דפוס של זליגת דגים אל מחוץ לשמירה. בנוסף, בשמורות שבהן קיימת אכיפה איכותית, נצפה אפקט שוליים מצומצם יותר. "ממצאים אלה מעודדים, כיוון שמשמעותם היא שעל-ידי יישום אזורי חיץ, ניהול פעילות הדיג סביב השמורה והגברת האכיפה, אנו יכולים להגביר את היעילות של השמורות הימיות הקיימות, וקרוב לוודאי גם להגדיל את היתרונות שהן יכולות לספק דרך זליגת דגים", מוסיפה אוחיון. "בעת תכנון שמורות ימיות חדשות, מעבר להחלת אזורי חיץ מנוהלים, אנו ממליצים שאזור האל-געת המיועד להגנה יהיה בשטח של לפחות 10 קמ"ר ושצורת השמורה תהיה עגולה ככל האפשר. אמצעים אלה יצמצמו את אפקט השוליים בשמורות. ממצאי המחקר שלנו מספקים הנחיות מעשיות לשיפור התכנון והניהול של שמורות טבע ימיות, על מנת שנוכל לעשות עבודה טובה יותר בהגנה על האוקיינוסים שלנו".

 

מחקר

02.08.2021
"החיים לצד אלכוהוליסט": המחיר הנפשי שמשלמות בנות הזוג

בנות הזוג של אלכוהוליסטים סובלות מנדודי שינה, מדיכאון ומחרדות, חשות נבגדות ונוטשות את הבית

  • מדעי החברה
  • חברה

במחקר ראשון מסוגו, חושפים חוקרים באוניברסיטת תל אביב את הטראומה, החרדות והקשיים שעימם מתמודדות מדי יום בנות זוגם של מכורים לאלכוהוליזם: תחושות של דכאון, נדודי שינה, החשש מתגובות אלימות מילולית ופיזית, תחושת הנבגדות מהנפילה החוזרת ונשנית לטיפה המרה, קשיים בתפקוד היומיומי והאילוץ להישען על טיפולים נפשיים, החרדות מהקשיים בהתמודדות עם ניהול משפחה ונטישת הבית לתקופות קצובות. לטענת החוקרים, אף על פי שמדובר בתסמיני טראומה לכל דבר, בנות הזוג מתארות שהן נתפשות כגורם משני בתוך המערכת המשפחתית ואינן זוכות לסיוע או לטיפול שלו הן ראויות.

 

לדברי החוקרים, המחקר נוגע בתופעה שעולם המחקר כמעט ולא בחן מעולם - חווית הישנות השימוש ("נפילה" – חזרה לשימוש לאחר תקופת התנזרות) של גברים וצריכת אלכוהול לאחר גמילה, אך מנקודת מבטן של בנות זוגם. מהמחקר עולה כי הנשים לא רואות בהישנות כאירוע יוצא דופן, אלא כאפיזודה שנבלעת בתוך חווית חיים מתמשכת ומורכבת אשר פוגעת לא באלכוהוליסט עצמו אלא גם מקשה מאוד על התפקוד של האשה והילדים. מניתוח הממצאים ניתן להסיק כי חוויותיהן של הנשים דומות לאלה שסובלים מהפרעת דחק פוסט טראומטית. 

 

המחקר נערך על ידי רותם יצחקי, בהנחייתה של ד''ר בל גבריאל פריד, ובשיתוף עם ד"ר אופיר לוי מבית הספר לעבודה סוציאלית ע''ש בוב שאפל באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Psychiatric and Mental Health Nursing. עורכי המחקר מסבירים כי על פי המקובל בספרות המקצועית, למעלה מ-70% מהלוקים בהפרעה שפונים לטיפול בגמילה, נופלים חזרה לצריכת אלכוהול לאחר תהליך שיקום, מה שהופך את תופעת ההתמכרות למאבק מתיש ובלתי נגמר.

 

המחקר התבצע באופן איכותני ובמסגרתו נערכו ראיונות עומק עם 12 נשים שנמצאות או שהיו בקשר זוגי עם גברים עם הפרעת שימוש באלכוהול, והן אותרו במרכזי גמילה שונים ברחבי הארץ שבהם טופלו בני זוגן. במסגרת ראיונות העומק, הנשים תיארו את חייהן כתנועה מתמדת שבין קרבה לריחוק מחווית החיים לצד בן זוג עם הפרעת שימוש באלכוהול. תנועה זו באה לידי ביטוי בשלושת הרעיונות המרכזיים שזוהו בראיונות שבוצעו: בין חוסר ידיעה לידיעה על הפרעת השימוש באלכוהול,  בין התנגדות רגשית לקבלה ובין אקטיביות לפסיביות.

 

"מכאן אין לאן לרדת"

כך למשל, אחת הנשים שיתפה את החוקרים באירוע הראשון שבו התפכחה והבינה כי בעלה מתמודד עם בעיית שתייה: "באותו לילה הוא שתה, צעק עליי.. ממש הרג אותי בצעקות. ואני לא עונה לו. והילדים רואים את זה... והוא כבר שותה, ובמקביל מאותו ערב התחילו גם חרדות, והרגשתי קשיים בתפקוד היומיומי.. הכול התהפך... התחיל לשתות לי מול הפנים... מכאן אין לאן לרדת. לא מבחינת הכמויות ולא מבחינת כל הרע שיש ביננו."

 

אשה אחרת סיפרה: "הייתי נופלת. האכזבות, לא הייתי ישנה בלילות... הייתי מרגישה בגידה לכל דבר. לכל דבר. כאילו מה אפשר לעשות? את עושה מעל ומעבר ופתאום אין.. כאילו מה עוד אפשר לעשות... נקרא לזה בגידה במלוא מובן המילה, אתה שוב פעם בוגד ואני נותנת למענך ואתה שוב פעם חוזר (לשתייה)".

 

במקרה נוסף האשה עזבה את הבית ועברה לגור במשך חודש אצל הוריה: "בהתחלה חשבתי שאני יכולה לעזור לו. אבל לא יכולתי לעשות כלום.. אחרי שהייתי נשברת כבר הייתה לי ממש אפתיה. ממש אפתיה....שום דבר לא יכול לעזור לו.. אם בשלבים הראשונים ניסיתי.. כבר ידעתי שתהיה נפילה, ולא אוכל לעצור אותה כמה שלא אעשה. מה שלא עשיתי בהתחלה, לא הצלחתי, אז הייתי הולכת מהבית לפעמים... הייתי חודש אצל אימא שלי".

 

ד''ר גבריאל פריד טוענת כי חשוב להפנים את ממצאי המחקר כדי שבעתיד נשים שגם נמצאות בחוויית חיים כל כך קשה יזכו לתמיכה נכונה ומדויקת עבורן: "אנחנו צריכים להפנים ולהכיר בכך שבנות זוגם של המכורים חוות טראומה של ממש שפוגעת בתפקוד שלהן וכמובן פוגע גם בילדים, ולצערנו הרב הן לא מקבלות את הטיפול המדוייק מגורמי טיפול. ברוב המקרים, מרבית הסיוע במקרה של בני זוג אלכוהוליסטים הייתה תחת הרעיון 'איך האישה מתמודדת עם ההפרעה, אבל כדי לעזור לבן הזוג שלה'.

 

"גם בחברה קיימת תפיסה מעוותת כי ההתמכרות של בן הזוג במובנים מסוימים נותנת לאישה להרגיש במקום חשוב, שזקוקים לה, וזה אמור להעלות לה את ערך העצמי - בן הזוג מכור, והיא מכורה אליו ולמצב שלו. את התפיסה הזאת שמתייגת את הנשים, צריך למחוק כי הן לא צריכות לחוש שום אשמה על הסיטואציה הקשה שהן מתמודדות איתה," מסכמת ד"ר פריד.-

 

שלד החזרזיר כפי שנחשף בשטח (צילום: אוסקר בחרנו, רשות העתיקות)

מחקר

02.08.2021
מה עשה חזרזיר בבית ירושלמי בתקופת המקרא?

בחפירות של רשות העתיקות בגן הלאומי עיר דוד התגלה שלד של חזיר קטן בתוך הריסות מבנה מימי בית ראשון

 

  • מוזיאון הטבע
  • רוח

מחקר משותף של חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומרשות העתיקות חשף ממצאים מרתקים, ששופכים אור על מנהגי האכילה של תושבי ירושלים המקראית, היא עיר דוד. במסגרת חפירות ארכיאולוגיות, שמתנהלות בגן הלאומי עיר דוד, התגלו שרידים המעידים על אירוע של חורבן מבנה וקריסתו, תוך שהוא קובר תחתיו את כלל תכולתו. בין היתר, התגלה במקום שלד שלם של חזרזיר. לדברי החוקרים, ממצא זה מתקשר להשערה כי חלק מתושבי ירושלים בימי בית המקדש הראשון אכל גם בשר חיות לא כשרות, בהן חזיר, שלימים הפך לסמל המאכלים הטמאים ביהדות.

 

להיכנס למזווה של עשירי ירושלים

את שלד החזיר הצעיר, בן פחות משבעה חודשים, גילתה ד"ר לידר ספיר-חן מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. החזיר התגלה כשהוא שלם ובמצב עמידה, כאשר הוא לכוד בין כלי חרס בגדלים שונים, המתוארכים למאה השמינית לפני הספירה, ששימשו לאגירה. נראה שהחזרזיר מצא את מותו תחת קירות האבן של המבנה שקרסו עליו, מבלי יכולת להימלט. לידו בחדר היו עצמות של בעלי חיים נוספים כגון כבשים, עיזים, בקר, עופות ודגים. לדבריה של ד"ר ספיר-חן, המגוון וגילאי בעלי החיים הנוספים מעידים על כך שדיירי הבית השתייכו למעמד הגבוה.

 

"גילוי שלד החזיר שופך אור חדש על מנהגי האכילה והתזונה של תושבי ירושלים בימי ממלכת יהודה לפני יותר מ-2,700 שנה", אומרת ד"ר ספיר-חן. "תזונה זו הייתה מגוונת, וכללה גם בשר חזיר בהיקף נמוך. ממצא זה מצטרף לממצאים נוספים שהתגלו בחפירות של השנים האחרונות בעיר דוד ובאתרים אחרים בממלכת יהודה, מהם עולה שצריכת בשר חזיר מעטה (בדרך כלל פחות משני אחוזים מכלל המכלול), התקיימה באתרים בירושלים ובסביבתה בתקופת הברזל". ממצאי המחקר של  ד"ר לידר ספיר-חן ושל ד"ר ג'ו עוזיאל ואורטל כלף מרשות העתיקות פורסמו לאחרונה בכתב העת Near Eastern Archaeology.

 

לא ידע מה נפל עליו. ארכיאולוג רשות העתיקות, אוסקר בחרנו, מחזיק את גולגולת החזיר (צילום: ג'ו עוזיאל, רשות העתיקות)

 

לקבל תמונה על מנהגי האכילה בירושלים המקראית

"הממצאים שנתגלו בסמוך לחזיר, מעידים כי במבנה שהו יהודאים (בני ממלכת יהודה), ולא זרים", אומרים ד"ר ג'ו עוזיאל ואורטל כלף, מנהלי החפירה מטעם רשות העתיקות. "בין השאר, גילינו בחפירה בולות (פיסות טין שחתמו מסמכים), שעליהן שמות יהודאיים בכתב עברי קדום, למשל חנניהו ועשיהו. גילוי שלד החזרזיר מהווה עדות ארכיאולוגית נדירה, המוסיפה ידע משמעותי ורב חשיבות בכל הקשור לשאלות הקשורות במורכבות הדתית והחברתית של החברה שהתקיימה בירושלים של סוף ימי בית ראשון".

 

"הממצא הארכיאולוגי מהשנים האחרונות בחפירות עיר דוד מלמד כי חלק מתושבי העיר, כמו גם חלק מתושבי יהודה בתקופת בית ראשון, לא הקפידו באופן מלא על האיסורים המקראיים, ובכלל זה על איסור צריכת מזון שאיננו כשר. כך למשל, כפי שעלה רק לאחרונה ממחקר עצמות הדגים מחפירות עיר דוד, מתברר שתושבי ירושלים בתקופה זו צרכו בין היתר גם דגים שאינם כשרים, כגון שפמנונים. גילוי שלד החזרזיר משלים את התמונה ופותח מחדש את הדיון לגבי מנהגי האכילה של תושבי ירושלים בתקופת המקרא, בעיקר בכל הנוגע להקפדה על מצוות הכשרות", הם מסכמים.

 

"החפירות הארכיאולוגיות שרשות העתיקות מנהלת בעיר דוד מזה כעשרים שנה, מהוות למעשה את המקור הארכיאולוגי החשוב ביותר לחקר חיי היום-יום בתקופת המקרא, והנתונים העולים מהן מהווים בסיס מחקרי רב חשיבות לדיון אקדמי ובחינה של סוגיות רבות ומגוונות אחרות, כולל כאלו שבעבר לא ניתן היה לעמוד עליהן. כעת, עם השתכללות שיטות המחקר, עולים מן האדמה נתונים חדשים והם נבחנים על ידי מומחים שונים. בין היתר, נבדקים גם נתונים הקשורים למנהגי האכילה של תושבי ירושלים המקראית", מסכם ד"ר יובל ברוך, ראש מנהל ארכיאולוגיה ברשות העתיקות.

עטלף תל אביבי בפעולה. צילום: שטפן גרייף

מחקר

20.07.2021
עטלפים תל אביביים נהנים יותר

עטלפות ועטלפי העיר חקרניים יותר, נהנים משפע המזון העירוני ומבקרים במגוון רב יותר של עצים מדי לילה לעומת עטלפי הכפר

 

  • מוזיאון הטבע
  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב מצא כי בדומה לתל אביביות ולתל אביבים שחיים בעיר ונהנים משפע קולינרי עשיר - כך גם עטלפי העיר, שמבקרים מדי לילה במגוון עצי פרי וטועמים מכמה שיותר סוגי מזון. זאת לעומת עטלפי הכפר, שמעדיפים לצמצם את הבילוי שלהם לעץ אחד או שניים וליהנות מפרותיהם בלבד. ויש גם כאלה שממש כמו אצלנו, מגיעים העירה מהפרוורים רק כדי לפתוח שולחן, ואחרי הארוחה חוזרים לישון בשקט בבית.

 

וביניהם - עטלף העיר ועטלף הכפר

למרות התגברות תהליך האורבניזציה שדוחק את רגליהם של בעלי חיים רבים ומרחיק אותם מהעיר, ישנם כאלה שמשגשגים דווקא בין האוטובוסים, גורדי השחקים וגינות המשחקים, בהם גם עטלפי הפירות. עטלפים אלו, בדומה לבני אדם, חיים במגוון סביבות מחיה.

 

הסביבה העירונית שונה מהותית מזו הכפרית מבחינת מגוון ונגישות המזון. למרות שבעיר מגוון העצים ביחידת שטח גדול יותר, העטלפים צריכים להתמודד עם אתגרים רבים, כמו תמרון תעופה בין בניינים והישמרות מפני בני אדם ובעלי חיים נוספים. זאת לעומת האזור הכפרי, שבו אמנם העצים מרוכזים לרוב במטעים ובפרדסים, ללא מחסומים וסכנות, אך הוא מציע מגוון מצומצם יותר, היות ולרוב מדובר בעצים אותו הסוג.

 

בגלל השוני הסביבתי המהותי בפיזור ובמגוון עצי הפרי שבין העיר לכפר, אופי התנועה של העטלפים בעת חיפוש עצי המזון באזורים אלו משתנה, וזה מה שעניין את צוות החוקרים בהובלת תלמידת המחקר קטיה אגרט-ברג, בהנחיית פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, חבר בית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט.

 

מגיעים העירה כדי לאכול

החוקרים עקבו בעזרת מכשירי GPS זעירים אחרי עטלפים עירוניים וכפריים, כדי לבדוק האם אופי התנועה שלהם בזמן חיפוש המזון מושפע מסביבת המגורים שלהם או מהסביבה שבה הם מחפשים מזון.

 

החוקרים מצאו כי כאשר עטלפי פירות ניזונים בעיר הם הרבה יותר חקרניים, נהנים מהשפע העירוני, מבקרים במגוון עצי פרי בכל לילה ורוצים לטעום מכמה שיותר מזונות מגוונים. לעומתם, עטלפי הכפר מתמקדים בכל לילה בעץ פרי יחיד או שניים בלבד. "ראינו שבעוד שבכפר 8 עצים בערך מהווים כ-70% מהתזונה של העטלף, בעיר מדובר ביותר מפי 2 (כ-17 עצים). מכיוון שהעטלפים נראים כמי שבוחרים את העצים אותם הם מבקרים, אנו משערים שמגוון המזון מייצג גם את איכות הדיאטה שלהם", מסבירה קטיה אגרט-ברג, שהובילה את המחקר.

 

בנוסף, מצאו החוקרים כי בקרב קבוצת עטלפי הכפר הלנים באזורים כפריים היו רבים שיצאו מדי לילה לעיר כדי לחפש מזון, ובתום הארוחה חזרו ללון בכפר. עטלפים אלו הציגו בזמן שהותם בעיר אופי תעופה זהה לזה של העטלפים שחיים בעיר לאורך כל שעות היממה. "היה מעניין לראות שהעטלפים, ממש כמו אנשי פרוורים, יודעים להחליט ולעשות מה שמתאים להם", מספרת קטיה. "מצד שני, נתקלנו גם במקרים שבהם עטלפי עיר יצאו לאכול בכפר. זה קרה כאשר המטעים הציעו פירות איכותיים, כמו אפרסמון למשל". המחקר החדש פורסם לאחרונה בכתב העתBMC Biology .

 

סליחה? איך אני מגיעה לרוטשילד פינת שינקין?

על פי ממצאי המחקר מעריכים החוקרים כי גם עטלפים אשר חיים כל חייהם בסביבה כפרית יוכלו להתמצא בסביבה אורבנית ומתועשת, בזכות הגמישות שבה ניחנו. לטענתם, יש מיני בעלי חיים שיכולת ההתמצאות שלהם בסביבה חדשה ובלתי מוכרת היא נרכשת. מינים כאלה, בהם למשל עטלפי הפירות, יצליחו במקרים רבים להסתגל לחיים באזורים עירוניים.

 

"כיצד בעלי חיים מתמודדים עם אורבניזציה היא אחת השאלות המרכזיות והחשובות במחקר האקולוגי כיום, אומר פרופ' יובל ומסכם "השטח העירוני מתאפיין בקיטוע רב ויש לנו כיום הבנה מועטה בלבד כיצד בעלי החיים, במיוחד בעלי חיים קטנים כמו העטלפים, נעים ואף עפים בשטח כזה. הבנת אופן ההסתגלות של בעלי החיים לשטחים העירוניים יכולה לעזור לנו במאמצי השימור שלהם."

 

מחקר

19.07.2021
החומר החדשני שמגיב בכל פעם בצורה שונה לאותן הפעולות בדיוק

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו חומר חדשני שמגיב בשלל צורות ותבניות בכל פעם שמופעלים עליו מאמצים חיצוניים

  • הנדסה וטכנולוגיה

לרוב, נהוג לאפיין תכונות מכניות של חומר על ידי הפעלת מאמצי לחיצה ומשיכה על קצותיו. חומרים פשוטים, המוכרים לנו מחיי היומיום, נוטים להגיב באותה הצורה עבור עומס חיצוני נתון.

 

ד"ר קארל מריגן, פוסט-דוקטורנט בקבוצתו של פרופ' יאיר שוקף מבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל אביב, מציע מטא-חומר חדשני ששובר את התבנית הזו. במחקרם, שפורסם לאחרונה בכתב העת Physical Review Research, מציעים מריגן ושוקף חומר העשוי מרכיבים בעלי תכונות מכניות שונות: שילובם לכדי סריג מחזורי מניב חומר המסוגל להראות תגובות מכניות שונות ומגוונות, בתגובה לאותו הדרבון בדיוק.

 

חומרים שזוכרים את ההיסטוריה

לדברי מריגן ושוקף, מטא-חומר זה, שדומה לקרח, "עשוי להוות צעד נוסף בדרך לפיתוח חומרים חדשניים שזוכרים את ההיסטוריה של המאמצים המחזוריים הקודמים שהופעלו עליהם".

 

מטא-חומר הוא מבנה מלאכותי שמורכב מצורה שחוזרת על עצמה, בדומה לחומר טבעי שמורכב מאטומים שמסודרים בצורה מחזורית בגביש. סידור הנדסי מסוים של תאי היחידה החוזרים על עצמם במטא-חומר מעניק לחומר תכונות ייחודיות שאינן קיימות בחומר הטבעי. רק לאחרונה גילו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, בהם פרופ' שוקף עצמו, מטא-חומר חדש אשר שובר את מגבלות החוק השלישי של ניוטון.

 

סריגים וגבישים מחזוריים בטבע מחולקים לעצמים בסיסיים הנקראים תאי יחידה, ממש כפי שגוף האדם מחולק לתאים. לכל תא יחידה במטא-חומר זה יש שני עיוותים אפשריים הממזערים את האנרגיה המכנית. עקב כך, אזורים שונים בחומר יכולים להימצא באחד משני מצבים יציבים מכנית, בדומה לאזורים עם קיטובים הפוכים במגנט.

 

גמישות ופוטנציאל לתכנות

דפוס הדרבון בקצות החומר מביא לבחירה של מופע מכני מועדף על פני מקטע מסוים. מאחר שכל אזור יכול להימצא במופע אחר, ניתן כך לכוון את הצורה של החלוקה הפנימית למופעים. החלוקה הפנימית הזו היא שמאפשרת עושר עצום של דפוסי תגובה, והמערכת יכולה להיקלע למצבים עמידים שונים כאשר הכוח החיצוני המופעל על הקצוות משתנה בצורה מחזורית בזמן.

 

כך, למערכת גמישות רבה ופוטנציאל לתכנות: ניתן לכוון את התגובות על ידי שינוי המספר והפילוג של מקטעי הלחיצה על שפת החומר, ניתן ללחוץ על מערכות בצורות שונות ועם סימטריות שונות, וניתן ללחוץ על מקטעים שונים במופעים שונים ובעוצמות שונות.

 

"אנו מאוד שמחים ונרגשים מהתוצאות", אומר פרופ' שוקף, "ומקווים כי זו רק תחנת ביניים לקראת פריצות דרך משמעותיות עוד יותר בתחום המטא-חומרים, שהוא מדע עולה ופורח".

מחקר

14.07.2021
מחקר חדש מצא הבדלים בין גברים לנשים ברמת הנוגדנים לקורונה

עוד עולה מהמחקר כי לצעירים יש ריכוז נוגדנים גבוה יותר ולאורך זמן לעומת מחוסנים מבוגרים

  • רפואה ומדעי החיים

במחקר משותף של אוניברסיטת תל אביב והמרכז הרפואי שמיר (אסף הרופא) החוקרים בדקו את רמת הנוגדנים במעל ל-26 אלף דגימות של מחלימים, מחוסנים ולא מחוסנים מקוביד-19. התוצאות הסרולוגיות מראות שרמת הנוגדנים משתנה בהתאם לקבוצת גיל, מגדר, סימפטומים וזמן אחרי חיסון.

 

לרוב בקרב צעירים ריכוז גבוה של נוגדנים הוא תוצאה של תגובה חיסונית חזקה ואצל מבוגרים זה דווקא סימן לתגובת-יתר של מערכת החיסון ומשויכת למקרי מחלה קשים יותר.

 

את המחקר ערכו הצוותים של פרופ' נועם שומרון, ראש מעבדת מחקר בגנומיקה חישובית בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב, וד"ר עדינה בר חיים, מהמרכז הרפואי שמיר. אספה את הנתונים ד"ר רמזיה אבו חאמד מבית החולים אסף הרופא, ואת האנליזה ביצע גיא שפירא – דוקטורנט במעבדה של פרופ' שומרון.

 

הממצאים העיקריים מראים שהתגובה החיסונית של מחוסנים בשתי מנות חיסון, חזקה בהרבה מהתגובה של המחלימים. כלומר, ריכוז הנוגדנים בדם גבוה משמעותית אצל המחוסנים לעומת ריכוז הנוגדנים בדם אצל המחלימים, כמעט פי 4.

 

יש הבדל בין נשים לגברים מחוסנים, בריכוז הנוגדנים בדם ביחס לגיל ומגדר. אצל נשים, ריכוז הנוגדנים מתחיל לעלות מגיל 51 ומעלה, והוא גבוה יותר יחסית לריכוז הנוגדנים אצל גברים בגילאים אלו. יתכן ותופעה זו קשורה לירידה בהורמון האסטרוגן, הנצפית באזור גיל זה ומשפיעה על מערכת החיסון. אצל גברים, רואים עליה בריכוז הנוגדנים בגיל מוקדם יותר לעומת הנשים, החל מגיל 35. יתכן וזה קשור לשינויים ברמות ההורמון הגברי – טסטוסטרון והשפעתו על מערכת החיסון.

 

באופן כללי, לצעירים יש ריכוז נוגדנים גבוה יותר ולאורך זמן לעומת מחוסנים מבוגרים. יש ירידה של עשרות אחוזים לאורך הזמן בין הגילאים הצעירים לגילאים המאוד מבוגרים.

 

לסיכום, צריך מחקרים נוספים על מנת להבין לעומק את תגובת מערכת החיסון לקוביד-19, להחלמה ולחיסונים. החוקרים מקווים כי יוכלו בעתיד לספק מדד לגבי חוזק החיסון בהתאמה לגיל, מגדר וסימפטומים.

 

מחקר

07.07.2021
פיצוץ אדיר בחלל פתר תעלומה בת אלף שנה

כוכב שסיים את חייו בגלקסיה רחוקה והתפוצץ בעוצמה רבה פתר תעלומה אסטרונומית מהמאה ה-11

 

  • מדעים מדויקים

מחקר חדש בהשתתפות חוקר מאוניברסיטת תל אביב גילה סופרנובה מסוג חדש - סופרנובת לכידת אלקטרונים (Electron Capture Supernova). סופרנובות מסוג זה נחזו באופן תיאורטי לפני כ-40 שנה, אך עד כה לא נצפה מקרה משכנע של אחת כזו ביקום. התגלית גם שופכת אור על תעלומת סופרנובה משנת 1054, שנצפתה על ידי אסטרונומים מהתקופה ושרידיה מופיעים כיום כערפילית העקרב.

 

פיצוצים  במרחק 31 מיליון שנות אור

מהי סופרנובה? זהו פיצוץ של כוכב, שמתרחש בעקבות הפרת האיזון שקיים בכוכבים במהלך חייהם בין שני כוחות מנוגדים. כוח המשיכה מנסה לכווץ כל כוכב. השמש שלנו, למשל, מחזיקה מעמד נגד כיווץ כזה בזכות קיומה של בעירה גרעינית בליבה שלה, אשר מייצרת לחץ שמתנגד לכוח המשיכה. כל עוד יש בעירה גרעינית, כוח המשיכה לא יצליח לגרום לכוכב לקרוס. אולם, בסופו של דבר, הבעירה הגרעינית מסתיימת, ממש כמו שהדלק ברכב אוזל, והכוכב קורס. עבור כוכבים כמו השמש, הליבה שקרסה נקראת ננס לבן, שהיא ליבה דחוסה שנותרת כאשר כוכב הכבד עד פי 8 מהשמש מסיים את חייו. החומר הוא כה דחוס, עד שכוחות קוונטיים בין האלקטרונים מונעים קריסה נוספת שלו.

 

סופרנובות לכידת אלקטרונים נוצרות מהפיצוצים של כוכבים הכבדים פי 8-9 מהשמש. עבור כוכבים כאלה, הכוחות הקוונטיים לא מספיקים לעצור את הדחיסה, והליבה ממשיכה לקרוס עד היווצרותם של כוכב נויטרונים או חור שחור, בתהליך שמלווה בליווי פיצוץ ענק.

 

במהלך העשורים האחרונים, אסטרופיזיקאים גיבשו תחזיות לאופן שבו אמור להראות פיצוץ שנוצר כתוצאה מלכידת אלקטרונים בליבת כוכב שקורס. הכוכב אמור לאבד חומר בעל הרכב כימי מסוים בשנים שלפני קריסתו, והפיצוץ עצמו אמור להיות חלש יחסית, לייצר מעט נשורת גרעינית, ולפזר יסודות עתירי נויטרונים.

 

במחקר חדש בהשתתפותו של ד"ר יאיר הרכבי מהפקולטה למדעים מדויקים ע"ש סאקלר, מוצגת הסופרנובה SN2018zd, שהתגלתה בשנת 2018 על ידי האסטרונום החובב קואיצ׳י איטאגאקי מיפן. לסופרנובה הזו, הממוקמת בגלקסיה NGC 2146, יש בדיוק את כל התכונות המצופות מסופרנובת לכידת אלקטרונים, אשר לא נצפו עד כה באף סופרנובה אחרת. כמו כן, מאחר שסופרנובה זו קרובה אלינו יחסית - רק כ-31 מיליון שנות אור מאיתנו - הצליחו החוקרים לזהות את הכוכב כפי שנראה לפני הפיצוץ, בתמונות ארכיון שצולמו ע״י טלסקופ החלל האבל. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Nature Astronomy.

 

כך תזהו סופרנובת לכידת אלקטרונים

בעוד סופרנובות אחרות שהתגלו בעבר הציגו רק חלק מהתכונות המצופות מסופרנובת לכידת אלקטרונים, SN2018zd מציגה את כל שש התכונות המתאימות:

  • כוכב בתחום המסות המתאים בטרם הפיצוץ
  • איבוד חומר לפני הפיצוץ
  • הרכב כימי מיוחד
  • פיצוץ חלש יחסית
  • פיזור של נשורת גרעינית מועטה
  • פיזור של יסודות עתירי נויטרונים

 

"בהתחלה תהינו מהי הסופרנובה המוזרה הזו", אומר דאיצ׳י היראמטסו מאוניברסיטת סנטה ברברה בקליפורניה, שהוביל את המחקר. ״לאט לאט הבנו שאפשר להסביר את כל התכונות של הסופרנובות באמצעות תרחיש לכידת האלקטרונים״.

 

שופכים אור על סופרנובת "ערפילית העקרב"

התגלית שופכת אור גם על אחת הסופרנובות המפורסמות ביותר מהעבר. בשנת 1054, התפוצץ כוכב בגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב. לפי רישומים סיניים מאותה התקופה, הפיצוץ היה כה בהיר עד כי נראה במשך היום, ובלילה הטיל צל. השאריות של אותה סופרנובה, הקרויות כיום "ערפילית העקרב", נחקרו לעומק ונמצאו כבעלות הרכב לא שגרתי. ההשערה הייתה כי אותה סופרנובה נבעה מלכידת אלקטרונים, אך מכיוון שהיא התרחשה לפני קרוב ל-1000 שנה, לא ניתן היה להוכיח זאת. כעת, עם הגילוי של SN2018zd, מתחזקת ההשערה שגם הסופרנובה של שנת 1054 אכן הייתה מסוג לכידת אלקטרונים.

 

"זה מדהים שבאמצעות כלים מודרניים אנחנו שופכים אור גם על אירועים היסטוריים ביקום", אומר ד"ר הרכבי. "כיום, עם טלסקופים רובוטיים שסורקים את השמים ביעילות חסרת תקדים, אנחנו יכולים לגלות עוד ועוד תופעות נדירות אך קריטיות להבנת חוקי הטבע, מבלי שנצטרך לחכות עוד 1000 שנה בין אירוע אחד לשני".

 

ד"ר הרכבי הוא חבר בפרויקט הסופרנובה העולמי ועושה שימוש ברשת הטלסקופים לאס קומברס, כדי לחקור תופעות משתנות ונדירות כמו סופרנובות, מיזוגי כוכבי נויטרונים, וקריעה של כוכבים על ידי חורים שחורים.

 

ד"ר יאיר הרכבי (צילום: ישראל הדרי)

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
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>