איך חוזים מבנה של חלבון? האם הכלב שלכם יבחר לפנק אתכם? איך נוצרים ירחים במערכות שמש רחוקות? ועוד.

מה חדש?

  • ירחים במערכת שמש רחוקה

  • איך חוזים מבנה של חלבון?

  • כנפיים שחורות למרחקים ארוכים

  • מאובני חולדות באמצע הדרך

  • כלבים לא מפנקים?

ירחים במערכת שמש רחוקה

חוקרים תיעדו לראשונה תנאים להיווצרות ירחים במערכת שמש רחוקה. כוכבי לכת נוצרים מדיסקות אבק וגז שנשארות סביב כוכבים צעירים. ירחים סביב כוכבי לכת יכולים להיווצר על פי התיאוריות המקובלות בשתי דרכים: מדיסקה שנותרת סביב כוכבי הלכת, שחלקים בה נצמדים בהדרגה זה לזה; או שמקורם בגוף חיצוני שנתפס בשדה הכבידה של כוכב הלכת. 

עד כה גילו מדענים יותר מ-4000 כוכבי לכת במערכות שמש אחרות, אך לא ראו היווצרות ירחים סביבם. כעת זיהו לראשונה ירח נוצר מדיסקה סביב כוכב לכת צעיר במערכת שמש אחרת. התצפית של טלסקופ הרדיו ALMA נעשתה על ענק גזי הדומה לצדק, במערכת המרוחקת כ-400 שנות אור מאיתנו. החוקרים זיהו כי דיסקת החומר מקיפה את כוכב הלכת במרחק הדומה לזה של כדור הארץ מהשמש, וחישבו כי המסה שלה מספיקה ליצירת שלושה ירחים בגודלו של הירח שלנו. הם מקווים כי התצפית תסייע למדענים להבין טוב יותר את תהליך ההיווצרות של ירחים ולשפר את התיאוריה בנושא. למידע נוסף (באנגלית)

דיסקה סביב הכוכב עם ירח בשלבי היווצרות. צילום: ALMA| ESO
דיסקה סביב הכוכב עם ירח בשלבי היווצרות. צילום: ALMA| ESO

איך חוזים מבנה של חלבון?

חברה בת של גוגל, בשם DeepMind, פרסמה לאחרונה מאמר המפרט איך בנויה מערכת הבינה המלאכותית שהיא פיתחה, שמצליחה לחזות ברמת דיוק גבוהה מהו המבנה התלת-ממדי של חלבונים. המערכת זכתה אשתקד בתחרות לניבוי מבני חלבונים. במקביל פרסמו חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון מאמר המציג מוצר דומה שהם פיתחו, בשם "קיפול רוזטה" (RoseTTAfold).

האתגר בחיזוי המבנה של חלבון טמון בקושי לפענח איך נראה המבנה הפעיל שלו רק על סמך רצף חומצות האמינו שמהן החלבון מורכב. כעת שני הכלים, הפתוחים לציבור, מצליחים לעשות את זה ברמת דיוק גבוהה. הנגשת היכולת לחזות בדיוק רב את מבני החלבונים עשויה לחולל שינוי מהותי בביולוגיה, ולחסוך עבודה רבה במאמצים להבין לעומק איך פועלים חלבונים תקינים ומה קורה כשתפקודם משתבש. למעשה, בשבוע שעבר DeepMind כבר התקדמו צעד נוסף בדרך לשם, כשפרסמו מאמר נוסף המציג את המבנים של ארבע תשיעיות ממגוון החלבונים בגוף האדם.  לכתבה המלאה.

כנפיים שחורות למרחקים ארוכים

מה צבע הכנפיים הטוב ביותר לציפורים שעפות קילומטרים רבים מעל הים? לרוב העופות העוברים מעל האוקיינוס בנדודיהם יש נוצות שחורות לפחות בחלק משטח הכנפיים שלהם. חוקרים מבלגיה בדקו אם יש משמעות אבולוציונית להתפתחות הצבע השחור בכנפיים, ואיזה יתרון הן מקנות לבעליהן. 

לצורך זה הם השוו בין 324 מינים של עופות ים, ומצאו שבעלי כנפיים כהות נטו להפגין יכולות תעופה, ובעיקר דאייה, מפותחות יותר מבהירי הכנפיים.  בהמשך לקחו החוקרים כנפיים של סולה צפונית, עוף ים שנודד מאות קילומטרים, ובחנו אותן במנהרת רוח. אחת מהכנפיים הייתה שחורה, והשנייה לבנה עם קצה שחור. בעזרת מנורות הם דימו את השמש המחממת את הכנפיים. הכנפיים השחורות, כצפוי, התחממו יותר. הן גם היו יעילות יותר: כוח הגרר שפעל עליהן היה קטן בכ-20 אחוז.

זו הפעם הראשונה שחוקרים בוחנים את השפעת צבע הנוצות על התכונות הפיזיקליות שלהן. למחקר עשויות להיות השלכות בתחום התעופה, למשל בבניית מטוסים ורחפנים יעילים יותר.  למאמר המקורי (באנגלית).


סולה צפונית. צילום: Steven Gill Shutterstock

מאובני חולדות באמצע הדרך

מאובני חולדות שנמצאו במדבר יהודה חשפו שהאזור היה מעין מסדרון ירוק בין אפריקה לישראל, שלאורכו כנראה נדדו אבותינו. העצמות נמצאו ב"מערת הגולגולות", במחקר מאוניברסיטת חיפה בשיתוף חוקרים מכמה אוניברסיטאות ישראליות. בחינה של העצמות והפקת DNA מהן הראו שהן שייכות לתת-מין של חולדת הרעמה, מכרסם גדול שחי במזרח אפריקה. היות שהחולדות האלה חיות ביערות, החוקרים הסיקו שהאזור, המדברי כיום, היה מכוסה יער בתקופה שבה החולדות הללו חיו כאן, 42-100 אלף שנה לפני זמננו. החולדות גם היו צריכות להגיע להרי יהודה מאפריקה - כלומר היה חייב להיות מסדרון מיוער שקישר בין צפון מזרח אפריקה לישראל, ולאורכו הן נדדו.
אותו מסדרון ירוק היה יכול לשמש גם את בני המין שלנו, הומו ספיינס. אנחנו יודעים מבדיקה של מאובנים שהאנשים הקדומים עברו מאפריקה לאזור שלנו, וכנראה גם בחזרה, כמה וכמה פעמים לאורך מאתיים אלף השנים האחרונות. המחקר מראה שהם לא היו צריכים לחצות מדבריות רחבי ידיים, ולכן לא היו זקוקים לפתח טכנולוגיות חדשות עבור המסעות האלו. הם נדדו, כמו החולדות, ביערות שצמחו אז באזורים הללו, וסיפקו להם מזון לאורך הדרך. לכתבה המלאה
כשחולדות הרעמה חיו במדבר יהודה,,איור של החולדה | איור החולדה: איה מארק, עיצוב: ד"ר איגנסיו לזגבסט
כשחולדות הרעמה חיו במדבר יהודה, הוא לא היה צחיח כפי שהוא היום. למעלה: האזור בו נמצאו העצמות ואילוסטרציה של המראה שלו לפני מאה אלף שנה. למטה: המערה, ולידה איור של החולדה | איור החולדה: איה מארק, עיצוב: ד"ר איגנסיו לזגבסט

כלבים לא מפנקים?

פינקת את הכלב שלך? בכלל לא בטוח שהוא יחזיר לך טובה תמורת טובה. מחקר חדש מצא שכלבים שקיבלו חטיפים מבני אדם לא בהכרח יבחרו לתגמל באופן דומה את חבריהם ההולכים על שתיים. החוקרים לימדו 37 כלבים ללחוץ על כפתור כדי לשחרר מזון לעצמם, ולאחר מכן גם כדי לשחרר מזון בחדר סמוך. במהלך הניסוי כל כלב נפגש עם בן אדם "מועיל", שלחץ על כפתור המשחרר מזון בחדרו של הכלב; או עם אדם "לא מועיל", שבחר בכפתור שאינו מתגמל את הכלב. כשנתינה לכלבים ההזדמנות להחזיר טובה ולשחרר מזון בחדר שבו נמצא האדם, הם לא נתנו יחס מועדף לאלה שהעניקו להם מזון קודם לכן. הכלבים גם לא הפגינו כל שינוי ביחס לאנשים האלה במהלך משחק חופשי. מחקרים קודמים מצאו שכלבים יבחרו לתגמל התנהגות חברתית של כלבים אחרים: כשכלב אחד מציע מזון לכלב אחר, הכלב המקבל יבחר בעתיד להעניק מזון לכלב הנדיב. נראה שהאלטרואיזם ההדדי הקיים ביחסם של כלבים לבני מינם לאו דווקא מאפיין את הקשר שבין אדם לכלבו. אולי בעצם האדם הוא חברו הטוב של הכלב, ולא ההפך? לקריאה בהרחבה (באנגלית)