חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס

מחקר

24.11.2021
משבר האקלים הקדום שהפך אותנו מציידים נוודים לחקלאים יושבי קבע

שרידי צמחים סייעו לחוקרים לשחזר את האקלים בארץ ישראל בסיומה של תקופת הקרח האחרונה

 

  • סביבה
  • רוח

מה גרם לנו, הישראלים שחיו פה לפני עשרות אלפי שנים, להניח את מקל הנדודים ואת כלי הציד ולהפוך לחקלאים מיושבים? מסתבר שמדובר במשבר אקלים שהתקיים בסוף תקופת הקרח האחרונה, לפני כ-10,000 עד 20,000 שנים. תיעוד חדש של שינויי אקלים דרמטיים בארץ ישראל, שמתבסס על זיהוי שרידי צמחים קדומים, שופך אור על המעבר הדרמטי. על רקע הדיונים בוועידת גלזגו, החוקרים סבורים כי הבנת התגובה של צמחיית האזור לשינויי אקלים דרמטיים שאירעו בעבר עשויה לסייע בשימור מגוון מיני הצומח באזורינו ובהערכות לאתגרי האקלים הנוכחיים והעתידיים.

 

המשבר שהצעיד את האנושות קדימה

המחקר נערך על ידי ד"ר דפנה לנגוט מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, פרופ' גונן שרון, ראש התוכנית לתואר שני בלימודי גליל במכללה האקדמית תל-חי וד"ר ראשיד שדאדי מומחה לאבולוציה ואקלים קדום, מאוניברסיטת מונפלייה בצרפת (Universite de Montpellier, CNRS-UM-IRD).

 

המחקר התבצע באתר הארכיאולוגי "מדרגות הירדן", השוכן לחופו של אגם החולה הקדום. ייחודו של האתר הוא בכך שבשכבותיו נוצרו תנאי שימור יוצאי דופן מהם ניתן ללמוד על הפעילות של תושבי המקום הקדומים, שעסקו בעיקר בדיג, וכן ניתן לזהות את הצמחים שצמחו באותן שנים (20-10 אלפי שנים טרם זמננו), בעמק החולה ובסביבתו. לדברי החוקרים, שינויי האקלים המשמעותיים שאפיינו את התקופה ובאו לידי ביטוי בהבדלים חדים בטמפרטורות ובפיזורם של המשקעים לאורך השנה, היו אחד הגורמים המשמעותיים שהשפיעו על המעבר להתיישבות קבע ולאורח החיים החקלאי. מחקרם פורסם לאחרונה בכתב העת המוביל  Quaternary Science Reviews.

 

האתר הארכיאולוגי "מדרגות הירדן", השוכן לחופו של אגם החולה הקדום

 

בפרק זמן זה של תקופת הקרח התרחשו שני תהליכים מרכזיים בהיסטוריה העולמית: מעבר מקבוצות של נוודים ליושבי קבע על רקע שינויי אקלים דרמתיים. פרופ' שרון, מנהל החפירות באתר מדרגות הירדן, מסביר: "בחקר הפרהיסטוריה מכונה תקופה זו התקופה האפיפליאוליתית. בראשיתה של התקופה היו מאורגנים האנשים בחבורות קטנות של ציידים לקטים הנודדים במרחב. ואז, סביב 15 אלף שנים לפני זמננו, אנו עדים לשינוי משמעותי באורחות החיים: הופעת ישיבת הקבע בכפרים ותהליכים דרמטיים נוספים המגיעים לשיאם בתקופה הבאה – הניאוליתית, שבה מתרחש השינוי המשמעותי ביותר בהיסטוריה האנושית – המעבר לאורך חיים חקלאי שעיצב את העולם כפי שאנו מכירים אותו היום".

 

ד"ר לנגוט, ארכאו-בוטנאית המתמחה בזיהוי שרידי צמחים, מתייחסת לתהליך הדרמטי השני בתקופה המדוברת - השינויים האקלימיים שהתרחשו באזורנו. "אומנם בשיאה של תקופת הקרח האחרונה, לפני כ-20 אלף שנה, ארץ ישראל לא הייתה מכוסה במעטה קרחוני כפי שקרה באזורים אחרים בעולם, אולם התקיימו בה תנאי אקלים שונים מהתנאים היום, שמאפייניהם המדויקים לא היו נהירים עד למחקר זה. המודל האקלימי שבנינו על סמך שיחזור בתנודות השתרעות מיני הצמחים מצביע כי עיקר השינוי האקלימי באזורינו התבטא בירידת טמפרטורה (עד 5 מעלות צלזיוס פחות מימינו), בעוד שכמויות המשקעים היו דומות להיום (פחותות ב-50 מ"מ לערך מן הממוצע השנתי).

 

ד"ר דפנה לנגוט

 

יודע חקלאי פיקח

ד"ר לנגוט מסבירה שבהמשך התקופה האפיפליאוליתית, כעבור 5,000 שנים (כ-15 אלף שנים לפני זמננו), ניכרת במודל השתפרות משמעותית בתנאי האקלים. עליה בשכיחותם של מיני עצים חובבי חום (כמו הזית, האלון המצוי והאלה) מורים על עליה בטמפרטורה ובכמות המשקעים.

 

בתקופה זו מופיעים באזורינו ראשוני האתרים השייכים לתרבות הנטופית ויתכן מאוד כי האקלים הנוח סייע להתפתחותה ושגשוגה של תרבות זו, בה מופיעים לראשונה בזירה הגלובלית יישובי קבע, מבנים בנויי אבן, מתקנים לאחסון מזון ועוד. 

 

השלב הבא במחקר עוסק בסוף התקופה האפיפליאוליתית, לפני כ 12-11 אלף שנה, הידועה בשם  הדרייאס הצעיר (Younger Drayas). זו תקופה של חזרה לאקלים קר ויבש כמו בתקופת הקרח, הגורמת למעין משבר אקלימי בכל רחבי העולם. לטענת החוקרים, עד למחקר זה לא היה ברור האם היה ביטוי לתקופה זו באזורינו ובאיזו מידה.

 

מעט גשם, אבל לאורך כל השנה

לדברי החוקרים, הממצאים העולים מראים כי התקופה התאפיינה בחוסר יציבות אקלימית, בתנודתיות רבה ובירידה משמעותית בטמפרטורות. עם זאת, בשחזור המשקעים נצפתה תופעה מפתיעה: כמויות הגשם הממוצעות המשוחזרות היו פחותות מהיום רק במעט, אולם הם היו מפוזרים על פני כל השנה, כולל גשמי קיץ.

 

לטענתם, פיזור כזה סייע להתרחבותם ושגשוגם של מיני צמחים חד-שנתיים ועשבוניים. הלקטים שחיו בתקופה זו ניצבו כעת בפני מגוון נרחב וזמין של צמחים הניתנים לליקוט במשך כל השנה. מגוון זה איפשר להם היכרות מעמיקה עם הצמחים, רגע לפני ביותם. החוקרים סבורים כי ממצאים אלו תורמים להבנה חדשה של השינויים הסביבתיים ערב המעבר לחקלאות וביות בעלי החיים.

 

"מחקר זה תורם לא רק בהבנת הרקע הסביבתי לתהליכים הרי-גורל בהיסטוריה האנושית, כגון ראשית התיישבות הקבע והמעבר לחקלאות, אלא גם מספק מידע בנוגע להיסטוריה של צמחיית האזור ותגובתה לשינויי האקלים בעבר. אין ספק כי מידע זה עשוי לסייע בשימור מגוון המינים ובהערכות לאתגרי האקלים הנוכחיים והעתידיים", מסכמת ד"ר לנגוט.

 

שכבות של ידע נחשפות. מעבודת המחקר ב"מדרגות הירדן"

גור עטלף פירות ואמו (צילום: יובל ברקאי)

מחקר

18.11.2021
ממני תראה וכן תעשה

חוקרים באוניברסיטת תל אביב מצאו כי גורי עטלף פירות מאומצים מתנהגים כמו האם המאמצת

 

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

מה משפיע על ההתנהגות שלנו כבוגרים? התורשה או הסביבה? ומה קורה אצל מי שגדלו וחונכו לא אצל הוריהם הביולוגיים? חוקרי עטלפים באוניברסיטת תל אביב ביצעו ניסוי של 'אימוץ מוצלב' - גורים של עטלפי פירות עירוניים שאומצו על ידי אימהות בנות הכפר, ולהפך - במטרה לבחון אם תכונת התעוזה, המאפיינת עטלפים עירוניים, היא גנטית או נרכשת. הממצאים העלו כי הגורים המאומצים מתנהגים כמו האימהות המאמצות, ולא כמו האימהות הביולוגיות: גורים שאומצו על ידי אם עירונית הם נועזים יותר, נוטים יותר לקחת סיכונים, ולומדים מהר יותר מאלה שנולדו בעיר אך אומצו על ידי אם שחיה בכפר.

 

האם אומץ הוא מולד או נרכש?

המחקר הוא הראשון מסוגו שנערך בעטלפים, וגם הפעם הראשונה ששאלת 'סביבה מול תורשה' נבחנת עבור תכונת התעוזה בבעלי חיים עירוניים. הוא בוצע בהובלת 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, יחד עם ד"ר לי הרתאן, נסים גונצ'יר, מיכל הנדל ואורית דש ממעבדתו של פרופ' יובל, ופרופ' ה. בובי פוקידיס מאוניברסיטת אריזונה.

 

"ביקשנו לבדוק אם התעוזה מועברת מהאם, נלמדת באמצעות ניסיונו של הפרט, או נובעת מהורשה גנטית. תוצאות המחקר מרמזות כי התכונה מועברת לגור בדרך כלשהי מהאם שמגדלת ומיניקה אותו - גם אם אינה אימו הביולוגית", חושף פרופ' יובל, מוביל המחקר, שפורסם לאחרונה בכתב העת BMC Biology.

 

מסבירה ד"ר הרתאן: "מרבית בעלי החיים אינם חיים בסביבה העירונית, אך מינים מסוימים דווקא משגשגים בה, ואנחנו מנסים להבין כיצד הם עושים זאת. עטלפי פירות הם דוגמה מצוינת למין שהסתגל היטב לסביבה העירונית שיצר האדם. מושבות משגשגות של עטלפי פירות קיימות בתל אביב ובערים אחרות, וזאת במקביל למושבות שממשיכות להתקיים באזורים פראיים. ידוע כי אחת התכונות המאפיינות בעלי חיים שמסתגלים לחיים בעיר היא תעוזה ונכונות לקחת סיכונים. במחקר שלנו ביקשנו לבחון בתנאי מעבדה אם התנהגות זו היא גנטית או נרכשת."

 

עטלף העיר ועטלף הכפר

החוקרים הביאו למעבדה 86 צמדי גור ואם של עטלפי פירות וחילקו אותם לשתי קבוצות: 61 צמדים מ-4 מושבות עירוניות, ו-25 צמדים מ-3 מושבות שנמצאות באזור כפרי. בסדרת ניסויים הם בחנו הבדלים התנהגותיים בין הקבוצות, עם דגש מיוחד על נטייתם של העטלפים לקחת סיכונים, או אם תרצו, עד כמה הם נועזים.

 

בניסוי מקדים הניחו החוקרים מזון בתוך התקן שדרש מהעטלפים הבוגרים לנחות ולהיכנס פנימה כדי להגיע לאוכל הנחשק. הם מצאו כי עטלפי העיר התמודדו עם האתגר מיד וללא קושי, בעוד שבני הכפר היססו בתחילה, ולמדו כיצד להגיע למזון רק כעבור כמה ימים. "הבדלים דומים התגלו בעבר במחקרים על ציפורים: נמצא שציפורים שחיות בעיר הן נועזות יותר מבנות מינן שחיות מחוץ לעיר. המחקר שלנו הוא הראשון שבחן סוגיה זו בעטלפים", אומר פרופ' יובל.

 

כעת ביקשו החוקרים לבדוק אם אותה תעוזה (או היעדרה), היא תכונה מולדת או שהיא נרכשת במסגרת ההסתגלות של העטלף לחיים בעיר. לצורך כך הם ערכו את אותו מבחן בדיוק לגורי העטלפים הצעירים שעדיין הוזנו על ידי אימותיהם ומעולם לא חיפשו מזון באופן עצמאי בסביבה שבה נולדו. החוקרים גילו כי בדומה להוריהם, הגורים העירוניים נועזים יותר ולומדים מהר יותר ממקביליהם בני הכפר. פרופ' יובל: "ממצאים אלה רמזו לכאורה כי תכונת התעוזה היא מולדת, וכי הגורים העירוניים יורשים אותה באופן גנטי מהוריהם. עם זאת, גור צעיר נחשף לאימו, ולכן החלטנו לבדוק אם הוא מושפע או לומד ממנה גם לאחר הלידה."

 

כשתהיה גדול תהיה אמיץ ונועז כמוני. אימא וגור עטלפי פירות (צילום: יובל ברקאי)

 

חיי האתגר של העיר הגדולה

כדי לבחון זאת ביצעו החוקרים 'אימוץ מוצלב': גורים שנולדו לאימהות עירוניות גודלו על ידי אימהות כפריות, ולהפך. "מצאנו שהגורים מתנהגים כמו האם המאמצת, ולא כמו האם הביולוגית", מסבירה ד"ר הרתאן וממשיכה "המשמעות היא שמדובר בתכונה נרכשת ולא מולדת, המועברת מהאם לגור בדרך כלשהי. אנחנו משערים כי ייתכן שהתכונה מועברת לגור באמצעות מרכיב כלשהו בחלב האם." בניסוי נוסף מצאו החוקרים כי רמת ההורמון קורטיזול גבוהה יותר בחלב של אימהות העירוניות בהשוואה לכפריות, אך עדיין לא ניתן לקבוע בוודאות כי זהו מנגנון ההעברה הבין-דורי.

 

"הסביבה העירונית מציבה בפני בעלי חיים יותר אתגרים ומגוון רחב יותר של מצבים, ולכן עטלפים ובעלי חיים אחרים שבוחרים לחיות בעיר נדרשים לפתח תעוזה וכושר למידה גבוהים יותר" מסכם פרופ' יובל. "במחקר שלנו התמקדנו בגורי עלפים כדי לבחון אם ההתנהגות הנועזת היא תוצאה של גנטיקה, סביבה, או שילוב בין השתיים. לאור הממצאים אנחנו סבורים כי התכונה מועברת לגורים באמצעות מרכיב בחלב שהם יונקים מהאם בשלבי ההתפתחות הראשוניים". וד"ר הרתאן מוסיפה: "אנחנו סבורים כי הבנה עמוקה של הצרכים וההתנהגות של בעלי חיים עירוניים תסייע בעתיד לשמור עליהם ולהתאים את הפיתוח העירוני לצורכיהם".

מחקר

17.11.2021
הכוכבים הקניבלים

פיצוץ ענק בחלל שפך אור על תעלומה אסטרונומית

 

  • מדעים מדויקים

מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב והאוניברסיטה העברית אישש לראשונה את קיומה של  תופעת ה"קניבליזם הקוסמי הכפול" – תופעה נדירה שבה כוכב בולע עצם דחוס כגון חור שחור או כוכב נויטרונים, והעצם בתורו "זולל" את ליבת הכוכב. סופו של התהליך ההרסני בפיצוץ אדיר שבמרכזו נשאר ככל הנראה חור שחור. המחקר נערך בהשתתפותם של האסטרופיזיקאים הישראלים פרופ' אהוד נקר מבית הספר לפיזיקה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, וד"ר אסף חרש ממכון רקח לפיזיקה באוניברסיטה העברית, כשלצדם מדענים מארצות הברית, יפן וקנדה.

 

פיצוץ כוכב במהירות של כ-5 מיליון קילומטר בשעה

ההוכחות התצפיתיות לקיומה של התופעה הגיעו משילוב של מידע ממספר טלסקופים. הראשון הוא "המערך הגדול מאוד" (Very Large Array), שהוא מצפה של טלסקופי רדיו הממוקם בניו מקסיקו. במהלך סריקות שבוצעו במצפה בקיץ 2017 הופיע אות רדיו חזק מאוד שנוצר בעקבות פיצוץ כוכב, או סופרנובה, המרוחק כ-500 מיליון שנות אור מכדור הארץ. "חשבנו שמדובר בפיצוץ מעניין אבל לא ידענו שזוהי רק ההתחלה של תעלומה רחבת היקף", אומר פרופ' נקר, ששימש התאורטיקן הראשי של המחקר. "המידע שהעמיתים שלנו ליקטו ממקורות תצפיתיים שונים, שכל אחד מהם מתבסס על תחום ספקטרלי אחר, עזר לנו לגבש את הבסיס התאורטי להבנת התופעה המרתקת הזאת".

 

צוות החוקרים ניתח את הנתונים וביצע תצפיות נוספות ב-VLA וכן בטלסקופ במצפה Keck שבהוואי, המבוסס על אור נראה. הטלסקופ במצפה Keck קלט שטף אור שהעיד על התנגשות בין חומר שהועף עקב פיצוץ הכוכב במהירות עצומה של כ-5 מיליון קילומטר בשעה (כחצי אחוז ממהירות האור), לחומר איטי הרבה יותר שנזרק מהמעטפת החיצונית של הכוכב כ-1000-100 שנה לפני הפיצוץ. ממהירות החומר שהועף בפיצוץ והמרחק ממרכז הפיצוץ למקום ההתנגשות הסיקו החוקרים שהפיצוץ אירע בערך ב-2014.

 

בהתאם לכך, בחיפוש בתצפיות עבר על האזור בשמים בו אירע הפיצוץ, איתר הצוות במידע שנשמר בטלסקופ MAXI היפני המוצב בתחנת החלל הבינלאומית, התפרצות קרני רנטגן חזקה ביותר שהתרחשה ב 2014. מההתאמה במקום ובזמן לפיצוץ שהתגלה בקרינת הרדיו הסיקו החוקרים שבסבירות גבוהה מאוד קרינת הרנטגן נפלטה במהלך פיצוץ הכוכב. ניתוח של קרינה זו העלה שמקורה חייב להיות סילון יחסותי (הנע במהירות הקרובה מאוד למהירות האור) של אנרגיה וחומר. המחקר פורסם לאחרונה בעיתון המדעי היוקרתי "Science".

 

נבלע בעודו בחיים

מאיסוף חלקי הפאזל יחדיו, החלה להצטייר התמונה הבאה: לפני זמן רב, זוג כוכבים נולדו כאשר הם מקיפים זה את זה במסלוליהם (זו תופעה נפוצה מאוד ביקום). הכוכב הכבד יותר מת ראשון בסופרנובה שאירעה לפני זמן רב מאוד והסתיימה ביצירתו של עצם דחוס מאוד – כוכב נויטרונים או חור שחור. לאחר מכן הכוכב הנותר התנפח, כפי שקורה לכל הכוכבים בערוב ימיהם ו"בלע" את הכוכב המת אל בין השכבות החיצוניות שלו כך שנוצרה "מעטפת משותפת" (Common Envelope).

 

כך, העצם הדחוס הקיף את ליבת הכוכב החי בעודו נע דרך המעטפת החיצונית שלו. לאינטראקציה בין הכוכב הדחוס למעטפת היו שתי תוצאות, הראשונה היא שהמעטפת נזרקה לחלל המקיף את שני הכוכבים והשנייה שהכוכב המת שקע עמוק יותר ויותר לעבר הליבה של הכוכב החי עד שלבסוף שקע למרכזה. בשלב זה החל העצם הקומפקטי לבלוע לתוכו חומר מליבת הכוכב החי. 

 

פרופ' נקר, שחוקר בין השאר סילונים יחסותיים מוסיף: "נדיר מאוד שכוכבים שמתפוצצים יוצרים סילוני אנרגיה במהלך הפיצוץ. אולם, אם חור שחור (או כוכב ניוטרונים), מוצא את דרכו לליבת כוכב חי - כוחות כבידה ואינטראקציות מגנטיות מורכבות, שמקורן בתהליך ה'זלילה', צפויים לשחרר סילוני אנרגיה אדירים ובמקביל לגרום לפיצוץ של הכוכב החי כסופרנובה. ככל הנראה זה מה שאירע במקרה הזה כאשר הסילונים פלטו את קרני הרנטגן שנצפו ב-2014 והתרסקותו של החומר, שהועף במהלך הפיצוץ במהירות שיא על המעטפת שנזרקה בשלב השקיעה של הכוכב המת לעבר ליבת הכוכב החי, הביא להיווצרותם של אות הרדיו שנצפה ב-2017 ב-VLA וכן של השטף הזוהר שנצפה במצפה Keck. התאמתם של הממצאים התצפיתיים לתאוריה זו, הביאה לפתרון התעלומה".

 

"ההשערה התאורטית שדברים כאלה קורים ככל הנראה במקום כלשהו ביקום הועלתה כבר לפני כעשור", מציין פרופ' נקר ומוסיף כי "בכל מקרה, זו הפעם הראשונה שיש לפנינו מראה עיניים. זו, כך נראה, תופעה אמיתית ומוחשית, על אף נדירותה. ההסבר התאורטי שנתנו עשוי להוות פתח להסבר של תופעות אחרות באסטרופיזיקה הקשורות בסופרנובות ובחורים שחורים". ד"ר אסף חרש מהאוניברסיטה העברית, אשר לקח חלק בניתוח תצפיות הרדיו, סיכם: "בשנים האחרונות, אנחנו מגלים עוד ועוד תופעות חדשות באמצעות פרוייקטים חדשניים בתחום אסטרונומיית הרדיו. אני צופה שטלסקופי רדיו יחשפו בשנים הקרובות עוד תופעות מרתקות, כמו זו האחרונה, הקשורות במוות של כוכבים, כוכבי ניטרונים וחורים שחורים״.

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, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>