טובים השניים מן האחד - הרצאה לקהל הרחב

טובים השניים מן האחד - הרצאתו של ד"ר אלעד חיל

"טובים השניים מן האחד" – פתגם זה, שנכתב לפני שנים רבות (מגילת קהלת), מכוון ליחסים שבין אדם לחברו. עבור יצורים חיים רבים אין מדובר בהמלצה חברתית גרידא, אלא בצורך קיומי של ממש. בהרצאה אציג דוגמאות מרתקות של סימביוזה בין בעלי חיים, צמחים וחיידקים אשר נעזרים זה בזה ולעיתים אף תלויים לחלוטין אחד בשני על מנת לשרוד ולהתרבות.

האויב שבפנים - על חיידקים, כיבי קיבה ואוראז

מעבדתו של יורם גרשמן

בימים אלו כשהארץ רועשת סביב נושא חיסוני החצבת רצינו לדבר על ״האויב שבפנים״ החיידק הליקובקטר פילורי (Helicobacter pylori), חיידק שגדל ברירית הקיבה וגורם לכיבי קיבה, שמתבטאים בכאבים עזים ומהווים גורם סיכון משמעותי לסרטן הקיבה.

הליקובקטר פילורי הוא חיידק שנתגלה לראשונה מדגימת דופן קיבה בשנת 1875. החיידק נצפה מספר פעמים לאחר מכן אולם הבידוד והאפיון שלו התעכבו עד שנת 1982 כשבארי מרשל ורובין ווד מאוסטרליה הצליחו סוף סוף למצוא תנאים מתאימים לגידולו.

תמונת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק של חיידקי הליקובקטר. 

(מתוך https://scopeblog.stanford.edu/2014/09/25/treating-an-infection-to-prevent-a-cancer-h-pylori-and-stomach-cancer/).

הקישור בין נוכחות החיידק לבין כיבי קיבה נתקל בחוסר אמון בקהילה הרפואית, כיוון שהאמונה המקובלת היתה שכיבי קיבה נגרמים ע״י לחץ נפשי ואוכל חריף. לבסוף, כדי להוכיח את הקשר שתה ברי מרשל מנה גדושה של תרבית הליקובקטר ולקה בכיבי קיבה. ההוכחה הסופית הגיעה כאשר נטילת אנטיביוטיקה הרגה את החיידקים וריפאה את הכיבים. 

כיום ברור לחלוטין שהדבקה בהליקובקטר היא הגורם ראשי לכיבי קיבה, כיוון שכחלק ממחזור חייו הוא מתחפר ברקמת דופן הקיבה ומפריש חומרים שמעודדים את יצירת הכיב (בעצם ׳פצע׳ בדופן הקיבה). יתרה מזאת, החיידק גם מפריש מגוון חומרים שגורמים לשינוי בביוכימיה של תאי דופן הקיבה כדי ליצור לעצמו סביבה נוחה יותר. נכון להיום מעריכים שהליקובקטר פילורי הוא החיידק מחולל המחלה הנפוץ ביותר בעולם. במדינות מפותחות שיעור ההדבקה הוא כ-20% בעוד במדינות מתפתחות עד 80%, אם כי לא ברור מהיכן מגיע החיידק מלכתחילה. למרבה המזל רוב הנדבקים אינם מפתחים סימפטומים, אולם אלו שמפתחים כיבי קיבה סובלים מכאבים עזים, בחילות והקאות ונמצאים בסיכון גבוה להתפתחות סרטן קיבה. כיום הטיפול המקובל בהליקובקטר הוא טיפול המשלב שתי אנטיביוטיקות ומעכב משאבת פרוטונים. הטיפול לרוב יעיל אולם בשנים האחרונות יש עדויות רבות ומדאיגות להתפתחות זני הליקובקטר פילורי עמידים לאנטיביוטיקה.

התיישבות חיידק הליקובקטר פילורי בדופן המעי

במחקר שפורסם בעיתון Journal of Microbiology Methods תיארו ד״ר יורם גרשמן, יחד עם תלמידת המחקר נטלי עמר וד״ר אבי פרץ מהמרכז הרפואי פדה-פוריה, גישה חדשה לטיפול בחיידק. בדרכו לדופן הקיבה חייב החיידק לעבור דרך  נוזלי הקיבה, סביבה מאוד חומצית. הוא עושה זאת ע״י שימוש באנזים האוראז, שמפרק שתנן (אוריאה) לפחמן דו חמצני ולאמוניה. האמוניה מפחיתה את החומציות ומאפשרת לחיידק לשרוד. החוקרים שיערו שפגיעה באנזים האוראז, החיוני לשרידת החיידק, תעזור להתמודד עם המחלה. רעיון זה כבר עלה בעבר, אולם עד היום לא הייתה דרך לבדוק ישירות את האנזים החיידקי, מפני שמסוכן ומסובך לגדל כמויות גדולות של החיידק לצורך הפקת האנזים.

במסגרת המחקר נמצאה דרך לבטא את האנזים בחיידק אחר, הרבה יותר קל לגידול ולא מסוכן לבני אדם. פותחה גם דרך פשוטה לעקוב אחרי פעילות האנזים כשינוי צבע מאדום לצהוב. תוך שימוש בשיטה זאת מצאו החוקרים שמיצוי עלי אלה אטלנטית מעכב את האנזים ומעכב את גידולם של חיידקי הליקובקטר פילורי, כולל זנים שעמידים לאנטיביוטיקות מקובלות. יתרה מזאת, מיצוי זה היה ספציפי להליקובקטר ולא פגע בחיידקים בחיידקים המועילים של מערכת העיכול, בשונה מהתרופות האנטיביוטיות. בימים אלו נבדקות אפשרויות למסחור השיטה.

מבצע קניות

מעבדת רחל בן-שלמה, החוג לביולוגיה וסביבה

נהוג לתאר מין ביולוגי כקבוצה של אוכלוסיות היכולות להתרבות בטבע זו עם זו ואינן יכולות להתרבות עם אוכלוסיות דומות אחרות. הכלאה בין שני מינים שונים לכאורה (היברידיזציה) מהווה אתגר בהגדרת המין הביולוגי. בציפורים, שבהן הכלאות בין מינים נפוצות יחסית, לא פשוט לפעמים להבחין בין מינים קרובים. ההבחנה הזו חשובה מפני שהיא מאפשרת לעקוב אחרי כל מין בנפרד, להבין את צרכיו ואת תפקידיו במערכת האקולוגית ולהגן עליו אם יש צורך בכך.

קנית קטנה וקנית ביצות אשר צולמו בישראל בשנת 2013 ו 2016 בהתאמה.

בציפור השיר הקטנות מהסוג קנית קיימת דוגמה מעניינת לקושי בהבחנה בין מינים. בסוג זה נוצרו בעשרה מיליון השנים האחרונות 37 מינים שונים. חלקם, כמו המינים קנית קטנה וקנית ביצות, דומים מאוד במראה החיצוני ובהתנהגות. יתר על כן, הם גם מקננים באזורים קרובים. האם ייתכן שמתקיימות לפעמים הכלאות בין קניות קטנות וקניות ביצות, כך שההפרדה בין המינים אינה שלמה?

תחומי התפוצה של קנית קטנה  (a) ושל קנית ביצות  (b). כתום: אזורי קינון, קרם: אזורי מעבר, צהוב: אזורי חריפה

אלה פישמן, סטודנטית בחוג לביולוגיה וסביבה, בדקה את השאלה הזו בשיטות גנטיות. שתי הקניות מקננות בקיץ באירופה, מבלות את החורף באפריקה ועוברות בישראל בזמן הנדידה, בסתיו ובאביב. חוקרים באגמון החולה שמתעדים את הנדידה לוכדים, מסמנים ומשחררים חלק מהציפורים שחולפות שם לצורך המשך מעקב. כדי לבדוק את יחסי הקרבה בין שני מיני הקניות, אספו החוקרים גם דגימות דם של הציפורים שנלכדו ובודדו ממנו דנ"א. אחד הסמנים שנבדקו בדנ"א הופיע בצורה מעט שונה בקניות קטנות ובקניות ביצות, ובכך אפשר הבחנה בין המינים. בחמש ציפורים (10% מכלל קניות הביצות שנבדקו)  נמצאו שני מופעי הדנ"א. אלה  קניות בנות כלאיים. הציפורים בנות הכלאיים נלכדו גם בנדידת הסתיו וגם בנדידת האביב. ניתן להסיק מכך שהן הצליחו להשלים את מסלול הנדידה לפחות פעם אחת, כלומר שאלה ציפורים בריאות וחזקות.

המחקר נערך בהנחייתם של פרופ' רחל בן-שלמה (אורנים) וד"ר יוני וורטמן (מכללת תל-חי), ובהשתתפותם של שי אגמון (תחנת הטיבוע אגמון החולה) וירון צ'רקה (כנפי קק"ל).

מפסולת בית הבד לדלק לתחבורה (ולעוד כמה שימושים)

מעבדת יורם גרשמן

גידול זיתים ויצור שמן זית הם נוהג חקלאי חשוב ברבות ממדינות אגן הים התיכון, מדינת ישראל ביניהן. כבר באתרים מהתקופה הנאוליתית נמצאים גלעיני זיתים ובאתרים מהתקופה הכלכותית מוצאים סימנים לביות הזית. הפקת שמן הזית התחילה כנראה בתקופת הברונזה ונמשכת במרץ עד היום.

 ייצור שמן זית ברחבי העולם

למרות התכונות הבריאותיות הרבות של שמן הזית, הפקתו כרוכה ביצירת פסולת רבה. מכל טון זיתים יסחטו 200 ק"ג שמן זית ושאר החומר, בתלות בשיטת ההפקה, יהווה פסולת. כך, בהפקה תלת-פאזית, המקובלת בבתי בד קטנים כמו אלו הנפוצים באזור הגליל, יתקבלו טון זיתים, כ-500 קילו פסולת מוצקה-רטובה (גפת) וכ-1500 ליטר מי תהליך (אקאר). שני סוגי הפסולות מוגדרים כבעייתיים כיוון שהם חומציים ועשירים מאוד בחומרים שפוגעים בצומח (פיטוטקסיים). בישראל לבדה מיוצרים מידי שנה כ-2,000 טונות גפת ובאגן הים התיכון כ-2,000,000 טון. נכון להיום אין פתרון טוב לשימוש בגפת למרות שיש שימוש בכמויות קטנות לייצור גלילים לתנורי הסקה. לכן יש צורך למצוא שימוש ידידותי לסביבה לפסולת המוצקה.

ערמת גפת ליד בית בד בגליל. צילום: חסן עזאייזה

ערימת גפת בתקריב. צילום: חסן עזאייזה

במחקר שבוצע ע"י ד"ר יורם גרשמן מהחוג לביולוגיה וסביבה באוניברסיטת חיפה-אורנים, בשיתוף עם פרופ' חסן עזאייזה מאגודת הגליל וממכללת תל חי, ובוצע ע"י תלמידת הדוקטורט היבא אבו-תאיה, נבדקה האפשרות להפוך את הפסולת המוצקה לדלק – אתנול. החלק המוצק של פסולת הזיתים, הגפת, עשיר בין היתר בתאית (צלולוז, ~20% משקלי). תאית היא פולימר של סוכר פשוט, גלוקוז, שאותו ניתן להאכיל לשמרים, לקבלת אתנול בתהליך תסיסה בדומה לזה שקורה בעת הכנת בירה או יין. עם זאת הגפת עשירה מאוד גם בחומרים אחרים כליגנין, פולי-פנול מורכב שמקשה מאוד על פירוק התאית.

במחקר נבדק השימוש במיקרוגל בנוכחות חומצות אורגניות חלשות כצעד מקדים לפירוק התאית. נמצא שטיפול בן דקות אחדות במיקרוגל מספיק לצורך ריכוך הגפת כך שיהיה אפשר לפרק אותה בעזרת אנזימים מיוחדים לדבר. את תוצר הפירוק ניתן היה להתסיס לקבלת אתנול ביעילות גבוהה. את שאריות הביו-מאסה ניתן לנצל לספיחת מתכות כבדות ממים וכך להעלות את היעילות הכלכלית והסביבתית של התהליך. בימים אלו מנסים החוקרים לגייס מימון להגדלת קנה המידה של התהליך, בדרך להפיכתו למסחרי.

לפרטים נוספים על המחקר ראו http://www.zavit.org.il/%D7%9E%D7%A1%D7%99%D7%A7-%D7%91%D7%94%D7%99%D7%9C%D7%95%D7%9A-%D7%92%D7%91%D7%95%D7%94/

הטוב, הרע והלטאה: השפעת אקליפטוסים על שנונית השפלה בחולות מישור החוף

מעבדת אבי בר-מסדה, החוג לביולוגיה וסביבה - אורנים

מאז תחילת נטיעת האקליפטוסים בישראל בראשית המאה ה-20, חל שינוי ניכר בסביבה החולית של מישור החוף: מימדיו החריגים של האקליפטוס יחסית לשאר הצמחים המקומיים, והביולוגיה השונה שלו, הפכו את העץ האוסטרלי למהנדס סביבה בעל השפעה ניכרת בחוף הישראלי. 

מתחת לעצי האקליפטוס הנטועים מתייצבים החולות ומתפתחת צמחייה ים-תיכונית. צילום: אביב אבישר

כך למשל, במקומות בהם ניטעו העצים הוחלפה חברת בעלי החיים המקורית, שהכילה בעיקר מינים חובבי-חולות, במינים ים-תיכוניים שהפכו לשולטים באותם שטחים. בנוסף לזה, פיתוח אנושי מסיבי לאורך מישור החוף הוביל לכך שכיום נותר רק מעט מהסביבה החולית. שנונית השפלה (Acanthodactylus schreiberi) היא לטאה חובבת חולות אשר הייתה שכיחה בסביבה זו, אך עקב בנייה ופיתוח הלכה ונדחקה לאוכלוסיות קטנות ומבודדות עד שכיום היא מוגדרת בסכנת הכחדה חמורה. עם זאת, לא ברורה השפעת חורשות האקליפטוס על מין זה. 

שנונית שפלה

אחיעד שדה, בהנחייתם של ד"ר אבי בר-מסדה מאורנים וד"ר דרור הבלנה מהאוניברסיטה העברית, בדק האם נטיעת אקליפטוסים מהווה גורם נוסף המגביל את אוכלוסיות הלטאה. אחיעד ערך תצפיות על מנת לאמוד את שכיחות השנוניות ב-21 חלקות שהתחלקו בין שלושה טיפוסי בית גידול, בהתאם לצפיפות האקליפטוסים: צפוף, דליל וטבעי (ללא עצים). שכיחות הלטאות בחלקות הדלילות באקליפטוסים הייתה דומה לזו שבחלקות הטבעיות. לעומת זאת, הלטאה כמעט ונעדרה לחלוטין מהחלקות הצפופות באקליפטוסים. ניתן להסיק מכך שלחורשות צפופות יש השפעה שלילית ניכרת על אוכלוסיות הלטאה. ממצא זה מספק המלצת ממשק, לפיה דילול אקליפטוסים בחורשות צפופות עשוי לתרום להתבססות שנונית השפלה בשטחים נוספים, במטרה לקדם את שימורה בסביבה החולית של מישור החוף.

יונקים בדרכים

מעבדת אבי בר מסדה החוג לביולוגיה וסביבה - אורנים

דרכים מהוות מכשול עבור מינים רבים של בעלי-חיים אשר נמנעים מחצייתן, עקב המחסום הפיזי והחשש מדריסה. פיתוח דרכים גורם לקיטוע בתי-גידול ולהשפעה חמורה על אוכלוסיות בעלי-החיים בקרבתן, ובעיקר על הטורפים. שלמה קאין, בהנחייתם של פרופ' אורי שיינס וד"ר אבי בר-מסדה, בדק את ההשפעה של דרך-נוף על היונקים במרחב פתוח, והשתמש בדרך הנוף נחל-שקמה כמודל. 

דרך-נוף נחל-שקמה מושכת מטיילים רבים. לאור הצלחתה, המועצות האזוריות באזור מעוניינות לסלול דרך נוספת, ועל כן עלה הצורך לבחון את השפעת הדרך הקיימת על בעלי-החיים במרחב לפני סלילת הדרך החדשה. המחקר בחן את ההשפעה שיש לדרך-נוף נחל-שקמה על הפיזור המרחבי, הפעילות והרכב החברה של יונקים גדולים. 

המחקר התבסס על ניטור אוכלוסיות של יונקים גדולים באמצעות מלכודות מצלמה, אשר מוקמו קרוב ורחוק מהדרך הקיימת. מניתוח התמונות כומתו השפע היחסי של המינים השונים, מספר התצפיות של מין ליחידת שטח וזמני פעילותם, וכן פיזורם המרחבי בשטח בחמישה אזורים, קרוב ורחוק מהדרך. 

מפת דרך-נוף נחל שקמה ומיקום מצלמות המלכודת

בממוצע, מספר המינים היה גבוה באתרים רחוקים מהדרך (7 מינים) בהשוואה לאתרים הקרובים לדרך (2.5 מינים), אולם ההבדל לא היה מובהק סטטיסטית. חלק מהמינים (כגון צבאים, חזירים וזאבים) נטו להופיע רחוק מהדרך, בעוד מינים אחרים (כגון תנים וגיריות) הופיעו בשיעור דומה קרוב לדרך ורחוק ממנה. ככלל, לדרך-הנוף השפעה לא אחידה על המינים השונים כמו גם על הרכב החברה. לפיכך, ההחלטה על סלילת הדרך החדשה צריכה להיעשות תוך התחשבות בנטיית מינים רגישים להימנע מקרבת הדרך. 

הכירו את חוקרי החוג ב"ליל המדענים"

ביום חמישי הקרוב יתקיים ברחבי הארץ "ליל המדענים", אירוע שנתי וחינמי של היכרות בין מדענים לקהילה. שניים ממרצי החוג לביולוגיה יספרו על מחקריהם המרתקים במפגשים המיועדים לקהל הרחב. ההרצאות מתאימות לבני 14 ומעלה. הנה מה שיהיה שם:

 "הטוב, הרע, והלא נורא לכאורה": חידושים בנושא הכולסטרול, סטטינים, הזדקנות וסרטן

ד"ר עמיר ספיר

קרון הספרים, קריית טבעון, יום חמישי 6.9.18 בשעה 7 בערב

הצטברות כולסטרול ("כולסטרול רע") בכלי הדם היא הגורם העיקרי למחלות לב - שיחד עם מחלת הסרטן מהוות את גורם המוות העיקרי בבני אדם. הטיפול המונע העיקרי למחלות לב היא קבוצת תרופות בשם סטטינים, התרופות הנמכרות ביותר בהיסטוריה, אשר מורידות את רמת הכולסטרול בדם. לאחרונה התגלה שלסטטינים יש אפקט אנטי-סרטני, דבר המרחיב את השימוש בתרופה גם לחולים נוספים. אולם, בחולים רבים סטטינים גורמים לתופעות לוואי שונות הנעות מכאבי שרירים ובעיה בריפוי פצעים ועד אפילו למצב של פירוק השריר. במפתיע, למרות התפוצה הרחבה של סטטינים (כעשרות ואף מאות מיליונים של בני אדם ברחבי העולם מטופלים בתרופות הללו) הסיבות לתופעות הלוואי של סטטינים והאפקט אנטי-סרטני של תרופות אלו לא לגמרי ברורות. במחקרנו, גילינו מנגנון חדש שיכול להסביר הן את תופעות הלוואי של סטטינים והן את האפקט האנטי-סרטני של תרופות אלו. על בסיס המחקר שלנו אנחנו שואפים לפתח טיפול משולב של סטטינים עם תרופות אחרות אשר יפחיתו את רמות תופעות הלוואי המזיקות. במחקר נוסף אנחנו מנסים להגביר את האפקט האנטי סרטני של סטטינים

עושים מדע: ד"ר עמיר ספיר על שפת אגם מונו, קליפורניה

על הישראלים שמצילים עולמות אבודים

פרופ' אורי שיינס

קרון הספרים, קריית טבעון, יום חמישי 6.9.18 בשעה 8 בערב

האיום הגדול ביותר על בעלי החיים והצמחים בעולם הוא אבדן שטחי המחייה, והדרך הבטוחה ביותר להצילם היא להפוך שטחים רגישים ופגיעים לשטחים שמורים ומוגנים. למעלה מ 50% מהשטחים הרגישים הללו נמצאים בידיים פרטיות. הארגון הבינלאומי   This is My Earth (TiME) שהקמנו רוכש שטחים רגישים והופך אותם לשמורות טבע, במימון חברי הארגון שמצטרפים בעלות מינימלית של דולר אחד בלבד לשנה. כל התרומות מיועדות לרכישה והגנה על שטחים והארגון לא לוקח תקורה. הארגון דמוקרטי ושיוויוני ומאפשר לחברים להחליט ללא תלות בגובה תרומתם היכן ירכשו שטחים. צוות מדענים מכל העולם נותן גיבוי מדעי. בשנתיים שעברו מאז הקמתו הצליח הארגון להציל שני שטחים באמזונס.

צמרן צהוב זנב. 250 פרטים נשארו בעולם מהמין הזה. חברי טיים הצביעו בשנה הראשונה לשמור את בית הגידול שלו באמזונס, בפרו.