הסיפורים המדעיים הקטנים-גדולים של השנה
לכבוד יום המדע הבינלאומי שחל היום קבלו את 10 הסיפורים המדעיים המדהימים, המצחיקים והמפתיעים של השנה שחלפה בעולם
ביום המדע הבינלאומי שמציון בכל שנה ב-14 במרץ (יום הולדתו של אלברט איינשטיין), נוהגים בדרך כלל לחלוק כבוד מיוחד למדענים מהשורה הראשונה של הקהילה האקדמית, אלה שעוסקים בסוגיות הגדולות, המופשטות והנעלות בתחום המדע. ביום הזה תשמעו לא מעט על חתני פרס נובל, זוכות במדליית פילדס ועל אלו שקיבלו את פרס טיורינג.
עוד כתבות בזווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
הכול טוב ויפה, אבל מה עם המדענים שחקרו במהלך הקריירה שלהם חרקים זעירים במרתפים טחובים? או בדקו בקפידה את יחסי הגומלין בין חתול הבית המצוי לילדים קטנים? או התעמקו בדרך שבה אפשר להשתמש בחטיף במבה כדי ללמוד על השפעות שינוי האקלים?
בשם כל המדענים והמדעניות מרחבי העולם שמקדישים את עצמם בהנאה רבה למחקר מדעי שככל הנראה לא יזכה אותם בפרסים חשובים (למען האמת, סביר להניח שגם החברים שלהם לא בדיוק יבינו מה הם בעצם עושים כל יום במעבדה), אנחנו מציגים את הסיפורים המדעיים הקטנים-גדולים של השנה החולפת:
בית מלון לחרקים
מחקר חדש על חרקים במגורי אדם שנערך בעיר ראלי שבצפון קרוליינה, ארצות הברית, בחן כמה חרקים באמת יש בבתים שבהם אנחנו מתגוררים. החוקרים סקרו 50 בתים, בעיר ובפרבריה, ותיעדו כל פרוק רגליים שהם פגשו בתוך הבית, חי או מת.
החוקרים מצאו בבתים לא פחות מכ-300 משפחות של פרוקי רגליים, שאותם אפשר לחלק לשתי קבוצות: אלה שנכנסו לבית במקרה אך לא הצליחו לצאת ולחזור לסביבתם הטבעית, והקבוצה השנייה, התמימה פחות, היא של כאלה שבוחרים לחיות בקרבת האדם. רבים מהם מוכרים לנו היטב גם מישראל: עש הקמח, שנמצא בארונות המטבח שלנו; זבובי פירות; עש בגדים, ״דגי כסף״, שנוהגים לחורר בגדים וספרים; ועוד.
תישארו בבית – זה טוב לסביבה
מחקר שנערך על ידי חוקרים מאוניברסיטת טקסס באוסטין, בדק כיצד השינוי בהרגליהם של תושבי ארצות הברית בין השנים 2003 ל-2012 מבחינת ניצול הזמן – צפייה בסדרות ובסרטים, עריכת קניות באינטרנט, עבודה מהבית ועוד – משפיע על צריכת האנרגיה של המדינה. לפי התוצאות, אמריקנים בילו בבית בשנת 2012 בסך הכול 7.8 ימים יותר מאשר בשנת 2003, ובילו פחות זמן בנסיעות, במשרד ובקניות מחוץ לבית. ההפחתה בשעות בפעילויות האלה מתבטאת בהפחתה בשימוש בדלק: החוקרים מצאו שלמעשה, משמעות השינויים האלה בהרגלי החיים היתה שבשנת 2012 צריכת האנרגיה בארה"ב היתה נמוכה ב-1.8 אחוזים מאשר זו שהייתה צפויה בלעדיהם.
בקיץ הבא תלבשו חיידק?
בגדים ואביזרים שמשולבת בהם טכנולוגיה הם עולם שהולך ומתפתח. עם זאת, התחום עדיין רחוק מלממש את מלוא הפוטנציאל שלו, בין היתר עקב הקושי לספק חשמל לפריטי הלבוש. כעת, פיתוח חדש של חוקרים מאוניברסיטת בינגהמטון בניו יורק עשוי לסייע לפתרון הבעיה. פיתוחם של החוקרים מתבסס על תאי דלק חיידקיים – מערכת שעושה שימוש בחשמל שחיידקים מייצרים באופן טבעי בתהליך הנשימה התאית. על פי החוקרים, תאי הדלק החיידקיים החדשים יכולים להיות בני-קיימא ולהשתמש בזיעה שמפיק גופו של המשתמש כמקור מזון פוטנציאלי עבור החיידקים. תאי הדלק החיידקיים החדשים מצליחים לייצר חשמל היטב גם אם מותחים את הבד או מאתגרים את גמישותו.
חתולים נגד אסתמה
יש בעלי חתולים שנשבעים שהחתול או החתולה שלהם מסוגלים לרפא אותם. כעת, מחקר חדש שנערך בדנמרק חושף יתרון בריאותי אמיתי בהחזקת חתול: ילדים עם נטייה גנטית לאסתמה שגדלו עם חתול בבית הראו פחות סיכויים לכך שיפתחו את המחלה. נוכחות כלב בבית אמנם נמצאה קשורה גם היא לסיכוי נמוך יותר לפתח אסתמה, אם כי לא באותו היקף. השערת החוקרים מדוע הדבר קורה היא שחתולים מפיצים בבית חיידקים, וירוסים או פטריות מסוימים שמשפיעים לטובה על מערכת החיסון האנושית.
במבה, עצים ושינוי אקלים
עצים זקוקים לפחמן דו-חמצני עבור תהליך הפוטוסינתזה שלהם, וכך הם קולטים פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה בתהליך שנקרא "קיבוע פחמן". אך עצים שונים עושים זאת בדרכים שונות. במעבדתו של ד״ר תמיר קליין מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן למדע, משתמשים בטכנולוגיית לייזר חדשנית על מנת לבדוק כיצד עצי ארצנו מקבעים פחמן.
כשהמעבדה של קליין רכשה את הטכנולוגיה החדשה, החליטו החוקרים לעשות ניסוי כדי לבדוק כיצד היא עובדת: הדוקטורנט עידו רוג העלה רעיון להשתמש לבדיקה בלא אחר מאשר החטיף האהוב על ילדי ישראל (וגם על כמה מהמבוגרים שבינינו) – במבה – שמורכבת משני צמחים שונים: בוטנים ותירס. הניסוי הצליח, והמכשור משמש היום במעבדה כדי ללמוד על התמודדות עצי היער בישראל עם כמות המשקעים ההולכת ופוחתת בשל שינוי האקלים.
חקלאות בצנצנת
לא קל לייצר מזון. גידולים חקלאיים זקוקים לשטחי קרקע נרחבים, למים רבים, למזג אוויר מתאים ולקטיף בדיוק בזמן הנכון. כעת, חוקרים מפינלנד בנו גרסה ראשונית של פיתוח שבו נעשה שימוש בחיידקים לייצור אבקה אכילה. אם הפיתוח הזה יצליח, הדבר עשוי להועיל מאוד לאדם ולסביבה, ואף לשנות לחלוטין את הדרך שבה אנחנו מייצרים מזון. החוקרים גידלו בתוך כלי סגור חיידקים, שאליהם הוזרם פחמן דו-חמצני מהאוויר שמחוץ לכלי הסגור וכן חומרי הזנה שמשמשים כ"דשן". מדי פעם מועבר בהם זרם חשמלי שהופך אותם לאבקה, שניתן להשתמש בה כמזון. האבקה הזאת מזינה מאוד: מעל 50 אחוז ממנה הוא חלבון ו-25 אחוז ממנה הוא פחמימות, והיא מכילה גם שומנים. על פי החוקרים, בעתיד ניתן יהיה לגדל בדרך זו סוגים שונים של חיידקים, וכך לקבל מזון בטעמים ועם ערכים תזונתיים שונים.
תפוזים נגד יתושים
על היתרונות הבריאותיים של פירות ההדר כולנו שמענו, אבל מתברר שזה לא נגמר כאן: מחקר חדש חושף שימוש אפשרי חדש ומפתיע להדרים: קוטלי יתושים יעילים. במחקר, שנערך על ידי חוקרים ממצרים נבדקו שמנים אתריים שהופקו מקליפותיהם של זני תפוזים ומנדרינות. שמנים אלה מתפקדים באופן טבעי כדוחי וקוטלי חרקים, הם מונעים את הרס פירות ההדר טרם הבשלתם והם גם אלה מעניקים להם את ריחם האופייני. במחקר נמצא שהשמנים יעילים בקטילת יתוש הבית המצוי, שהוא היתוש הנפוץ ביותר בעולם. חומרי ההדברה הכימיים שבשימוש כיום יעילים כנגד היתושים, אך הם יכולים לפגוע גם ביצורים אחרים, כולל חרקים מועילים כמו דבורים. קליפות פירות ההדר, לעומת זאת, עשויות להוות חלופה טבעית ומקיימת, שלא תפגע בסביבה.
הנדסה גנטית מתחת למים
מצבם של האלמוגים ברחבי העולם הולך ומידרדר. יש מדענים שסבורים שהדרך היחידה להציל אותן היא ליישם שיטות מסוכנות יותר ושנויות במחלוקת, שמדענים לא נוהגים להשתמש בהן בטבע – כמו הנדסה גנטית. בשלב ראשון, הם מציעים שיטה של אבולוציה נתמכת: אוסף שיטות לברירה מלאכותית על ידי האדם של מיני אלמוגים שעמידים יותר בטמפרטורות הגבוהות שצפויות בשוניות. זאת בדומה לשיטה שנפוצה בעולם החקלאי.
בשלב שני, הם מציעים להעביר אלמוגים בוגרים או תוצרי רבייה של אלמוגים שיכולים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות לאזורים שאלמוגים מתים בהם. בשלב מתקדם הרבה יותר, מציעים המדענים להשתמש בביולוגיה סינתטית. כלומר, ליצור או לשנות מרכיבים ישירות בגנום של האלמוגים על מנת שיהיו עמידים יותר. הצעתם זו זכתה לביקורת רבה בקהילה המדעית.
החרק המדהים והגבינה המסריחה
משלחת מדעית של ביולוגים וחוקרי מערות שפעלה כשנתיים בקבוצת מערות במזרח טורקמניסטאן שבמרכז אסיה זיהתה באחת המערות חרק זעיר וייחודי: חסר-עיניים, רב-רגליים, בעל עור שקוף, שני זנבות ומצויד בשתי אנטנות ארוכות בצדי ראשו. על מנת לוודא שאכן מדובר במין חדש, החוקרים היו צריכים כמובן לבחון את היצור מקרוב, אבל מדובר בחרק ביישן במיוחד, שחי בסדקים צרים מאוד בסלע. החוקרים ניסו לתפוס פרט של החרק בדרכים שונות - שכולן נכשלו, עד שלאחד מהם היה רעיון מבריק: הם הניחו פיסות של גבינה ריחנית ליד ערימות של צואת עטלפים בקרקעית המערה, וחיכו. הציפייה והיצירתיות השתלמו: הגבינה משכה אליה את החרק, והחוקרים הצליחו ללכוד אותו ולהציג אותו כמין חדש, שזכה לשם "Turkmenocampa mirabilis" – צירוף של המקום שבו הוא נתגלה והמלה Mirabilis (מדהים, בלטינית). ביולוגים שמתמחים בחקר מערות משתמשים לא-פעם בבשר ובפירות רקובים, ולעתים אפילו בהפרשות שלהם, כדי לגרות את התיאבון של שוכני המערות. עכשיו אפשר להוסיף לארגז הכלים הזה גם גבינות.
הגנטיקה של הגחלילית
מאז ומתמיד הגחליליות ריתקו את האדם עם אורותיהם המעופפים בלילות הקיץ החמימים. עם זאת, החשיבות שלהם לאדם לא מסתכמת בפלא החזותי, והן יכולות להועיל גם בפיתוח טכנולוגיות רפואיות. התהליך שבו הגחליליות מאירות נקרא ביולומינציה, והוא מתבצע באמצעות איבר תאורה בקצה הבטן שלהן, שבו אנזים בשם לוציפראז פועל על לוציפרין - חומר שמייצר אור בתגובה עם חמצן ותוך כדי השקעת אנרגיה.
כיום נעשה באנזים לוציפראז שימוש למטרות רפואיות, כמו לזיהוי של חיידקים מעוררי מחלות במזון וזיהוי זיהומים בשתן. הבנת הגנטיקה של ההארה עשויה לתרום רבות לתחום ההדמיה הבלתי-פולשנית, למשל דרך חשיפת המיקומים והכמויות של תאים סרטניים באמצעות הארתם. אך המדענים שצמסים לפתח את צפונות הגנום הגחלילאי עובדים נגד השעון: בשנים האחרונות הגחליליות הולכות ונעלמות ממחוזותינו, בעיקר מאזורים עירוניים,בגלל הרס של שטחים פתוחים וקטיעה של בתי גידול. מעבר לכך, הגחליליות נפגעות גם משימוש של האדם בדשנים ובחומרי הדברה, וכן מזיהום אור – השימוש המסיבי באור מלאכותי על ידי האדם.
הכתבה הוכנה על-ידי זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
לפנייה לכתב/ת 
