רובוטים זעירים, פרוקי רגליים עתיקים, ציפורי שיר שבוחרות לא להתרבות ואיך השפיעו שינויי האקלים על המסטודונים?

רוצים לקבל את חדשות המדע ישירות לנייד?
הצטרפו למהנשמדע בוואטסאפ או בטלגרם

מה חדש?

  • רובוטים זעירים למשימות חילוץ

  • שנת חורף עוד לפני עידן הדינוזאורים
  • פרוקי רגליים בני 429 מיליון שנים
  • עור אלקטרוני שמגיב לכאב

  • שינויי האקלים והמסטודונים
  • איך ציפורי שיר טרופיות שורדות בצורת? הן מפסיקות להתרבות
  • האם הבעות של רגשות הן מולדות?

רובוטים זעירים למשימות חילוץ

מדענים ומהנדסים מנסים כבר זמן מה לפתח רובוטים זעירים שיוכלו לעזור במשימות חילוץ מורכבות. אחד המכשולים העיקריים עד כה היה הצורך בסוללות חזקות או בחיבור למקור אנרגיה חיצוני, שני גורמים משגבילים מאוד את תנועת הרובוט ואת המרחק שאליו הוא יכול להגיע. כעת פיתחו חוקרים מאוניברסיטת דרום קליפורניה רובוט דמוי חיפושית השוקל כ-88 מיליגרם - שווה ערך לכשלושה גרגירי אורז בלבד. בתוך הרובוט יש מכל מתנול זעיר המשמש דלק. האנרגיה המופקת משריפתו מחממת חוט מתכת בגוף הרובוט שבתגובה לחימום מתכוווץ כמו שריר ומניע את הרובוט קדימה. כך יכול הרובוט לנוע בחופשיות במשך שעה שלמה ברציפות. בנוסף הראו החוקרים שהרובוט יכול לנוע על משטחים מחוספסים, שיפועים, בתנאי מזג אוויר מגוונים, ואף לשאת מטען הגבוה פי 2.6 ממשקלו. עם זאת, יש עוד הרבה לשפר: תנועת הרובוט איטית ואי אפשר לכוון אותה עדיין. לקריאה בהרחבה (באנגלית)
 
הרובוט החדש, קרדיט: X. YANG, L. CHANG, N.O. PÉREZ-ARANCIBIA/SCI. ROBOTICS 2020
הרובוט החדש, קרדיט: X. YANG, L. CHANG, N.O. PÉREZ-ARANCIBIA/SCI. ROBOTICS 2020

שנת חורף עוד לפני עידן הדינוזאורים

חוקרים מארה"ב בחנו עצמות של ליסטרוזאורוס (Lystrosaurus), זוחל בגודל כלב בינוני ובעל מקור דמוי צב, ששייך לשושלת קדומה שממנה התפתחו היונקים. "זו חיה מוזרה למראה", אמרה ד"ר מייגן ויטני מובילת המחקר, "יש לה צורה של נקניקיה ואין לה שיניים מלבד שני החטים שבולטים מפניה". חטים אלו שימשו לחפירה באדמה כדי לחשוף שורשים ופקעות ובדומה לחטי פילים הם צמחו ללא הפסקה. על פי טבעות הגדילה של החטים אפשר להעריך את מהלך חיי הליסטרוזאורוס, כמו עם טבעות עצים. ניתוח צורת הגדילה של חטי ליסטרוזאורוסים מאנטרקטיקה לעומת מדרום אפריקה מצא בחטים מאנטרקטיקה סימנים המעידים על האטות מחזוריות בגדילתם. סימנים דומים מוצאים בשיני יונקים בני ימינו שישנים שנת חורף. לכן החוקרים משערים שלליסטרוזאוריסים מאנטרקטיקה הקרה הייתה יכולת דומה להאט את תהליכי חילוף החומרים בגופם ולהיכנס לשנת חורף. יהיה קשה מאוד לאשש זאת, מאחר ומדובר בעצמות מאובנות של יצור מלפני עידן הדינוזאורים. עם זאת, מדובר במחקר פורץ דרך שמראה על דרך חדשה ללמוד על אורחות חייהם של יצורים משרידיהם המאובנים. לקריאה בהרחבה (באנגלית)

 איור אמנותי: Crystal Shin

איור אמנותי של Lystrosaurus, קרדיט: Crystal Shin

פרוקי רגליים בני 429 מיליון שנים

פרוק רגליים ימי שחי לפני 429 מיליון שנים היה בעל עיניים מורכבות, זהות כמעט לאלו של חרקים מודרניים כמו דבורים ושפיריות. חוקרים מגרמניה בחנו מחדש מאובן של יצור ימי קדום בשם Aulacopleura koninckii, פרוק רגליים ימי ממחלקת הטרילוביטים שנכחד לפני 252 מיליון שנה. החוקרים הבחינו שעינו השמאלית של היצור השתמרה בצורה יוצאת דופן וכשחקרו אותה גילו עין מורכבת בעלת מבנה שדומה מאוד למבנה העיניים של החרקים המודרניים. עין מורכבת בנויה מקולטנים זעירים רבים, ובכל קולטן יש תאים רגישים לאור ועדשה למיקוד האור. כל קולטן כזה תורם "פיקסל" אחד והתמונה המתקבלת מהעין המורכבת נראית כמו פסיפס של הרבה פיקסלים. ההבדל העיקרי בין מבנה העין של המאובן למבנה עין מורכבת מודרנית היה האופן שבו הקולטנים היו ארוזים בעין: אצל המאובן הם לא היו ארוזים בצפיפות, דבר שככל הנראה הפחית את רזולוציית הראיה. ממצאים אלו מעידים על כך שהעין המורכבת התפתחה מוקדם מאוד בהיסטוריה של בעלי החיים, ואף שופכים אור על האבולוציה של הראייה. לקריאה בהרחבה (באנגלית)

בתמונה: מאובני טרילוביטים, spl

מאובני טרילוביטים, spl

עור אלקטרוני שמגיב לכאב

חוקרים מאוסטרליה טוענים שהעור שפיתחו מגיע למהירות תגובה גבוהה, כמעט מיידית, כמו שקיימת בתאי העצב בגוף.
"עור הוא האיבר התחושתי הכי גדול בגוף שלנו, עם תכונות מורכבות שנועדו לירות במהירות אותות אזהרה כשמשהו כואב", אמרה פרופסור מדהו בהאסקרן, מובילת המחקר. "שום אמצעי אלקטרוני לא הצליח לחקות באופן מציאותי את תחושת הכאב האנושית, עד עכשיו. העור המלאכותי שלנו מגיב באופן מיידי ללחץ, לחום או לקור כשאלו מגיעים לסף הכאב". רזולוציית החישה שהחוקרים הגיעו אליה גבוהה מאוד. לטענתם העור האלקטרוני יכול להבדיל בין אצבע שנוגעת קלות במחט לבין אצבע שנדקרת על ידה. הפיתוח יכול להוביל לדור חדש של גפיים תותבות, רובוטיקה חכמה יותר ולשתלי עור חלופיים. לקריאה בהרחבה (באנגלית)
 
 אבטיפוס של העור האלקטרוני המלאכותי, קרדיט: Credit RMIT University
אבטיפוס של העור האלקטרוני המלאכותי, קרדיט: Credit RMIT University

שינויי האקלים והמסטודונים

ב-800 אלף השנים האחרונות עבר כוכב הלכת שלנו סבבים של התקררות והתחממות, תקופות קרח ותקופות של בין קרחונים, במחזורים של כמאה אלף שנה. בתקופות החמות הקרחונים נסוגו, ערבות העשב בצפון אמריקה הוחלפו ביערות, והשינויים האלו השפיעו גם על תפוצת בעלי החיים. המַסְטוֹדוֹנִים הם קרובים של הפילים המודרניים, שחיו ביערות ונכחדו לפני כעשרת אלפים שנים. במחקר חדש חוקרים מארצות הברית ומקנדה בחנו DNA שהופק מעצמות מסטודונים, והתחקו אחר מסעותיהם בעקבות השינויים האקלימיים. הם הראו שהמסטודונים היגרו צפונה כאשר האקלים התחמם, אך אוכלוסיות אלו לא הצליחו לשרוד כאשר הטמפרטורות שבו וצנחו. עם ההתחממות הבאה, קבוצה אחרת היגרה צפונה ותפסה את מקומה של האוכלוסייה שנכחדה. משיחזור התנודות הדמוגרפיות של המסטודונים, אומרים החוקרים, נוכל ללמוד על גורלם של בעלי חיים המתמודדים עם שינויי אקלים – וגם לחזות טוב יותר את עתידם של אלו המושפעים מהשינויים הנוכחיים. לכתבה המלאה באתר מכון דוידסון

שלד מסטודון במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע | צילום: AMNH

שלד מסטודון במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע | צילום: AMNH

איך ציפורי שיר טרופיות שורדות בצורת? הן מפסיקות להתרבות

עקב שינויי האקלים, מדענים צופים שתקופות הבצורת ברחבי העולם יהיו תכופות יותר מבעבר. המצב הזה צפוי להעמיד ציפורים רבות בבעיה, שכן הטלת ביצים, שמירה עליהן והאכלת הגוזלים דורשות מההורים השקעת אנרגיה, ולכן מסכנות את חייהן במצבים שבהם קשה למצוא מזון. חוקרים מארצות הברית בחנו את הרגלי הרבייה של 38 מינים של ציפורי שיר בוונצואלה ובמלזיה במשך 17 שנים, שבמהלכן הייתה בכל מדינה גם תקופת בצורת. הממצאים הראו שבזמן הבצורת חלה ירידה של 36 אחוז בממוצע ברביית הציפורים במלזיה וירידה של 52 אחוז בממוצע ברבייתן בוונצואלה. בנוסף גילו החוקרים שהירידה המשמעותית יותר ברבייה הייתה בקרב ציפורים שתוחלת החיים שלהם גבוהה יחסית, ושהציפורים האלה שרדו את הבצורת ביתר הצלחה ממינים אחרים. המחקר נותן לנו תמונה מעניינת על האופן שבו אוכלוסיות שלמות של מינים משתנות במהלך משבר סביבתי. לקריאה בהרחבה (באנגלית)

האם הבעות של רגשות הן מולדות?

האם הבעות של רגשות הן מולדות, או שהן תלויות בתרבות שהאדם גדל בה? חוקרים מארצות הברית חזרו אחורה בזמן כדי למצוא תשובה. החוקרים בחנו 63 פסלונים עתיקים ממקסיקו וממרכז אמריקה, שענו על שלוש דרישות: יצרו אותם בוודאות באמריקה בתקופה שלפני בואו של קולומבוס לאזור, הם מראים הבעות פנים, וברור מה האדם המפוסל עושה. בין הפסלונים היו למשל כאלו של לוחם בקרב, אדם שסובל עינויים, וגם אנשים מחובקים. החוקרים נתנו ל-325 אנשים תמונות תקריב של פני הפסלונים, בלי שיכלו לראות מה האנשים המפוסלים עושים, וביקשו מהם לבחור מתוך שלושים רגשות אפשריים את אלו שנראים באותן הבעות. במקביל הציגו החוקרים ל-114 משתתפים אחרים במחקר תיאורים של הפסלונים, בלי להראות להם את הפסלון עצמו, וביקשו מהם לבחור מאותו מגוון רגשות מה הם חושבים שאנשים בכל מצב ירגישו. ההשוואה בין התשובות של שתי הקבוצות העלתה התאמה גבוהה למדי, שמעידה על כך שבני התרבויות האמריקאיות העניקו לפסלונים שלהם הבעות שאנחנו מסוגלים לזהות גם כיום. לכתבה המלאה באתר מכון דוידסון

כמה מהפסלונים ששימשו במחקר החדש | צילומים מתוך מאמר המחקר
כמה מהפסלונים ששימשו במחקר החדש | צילומים מתוך מאמר המחקר