קצרצרים: כיצד הזיקית משנה את צבעה

זיקית
זיקית. צילום: Florian Bruhin, CC-BY-NC-SA.

זיקיות משנות את צבע עורן לא על ידי פיגמנטים, אלא על ידי ארגון מחדש של גבישים זעירים שנמצאים בתאי עור מיוחדים.

שינוי סידור הגבישים משנה את הדרך בה הם שוברים את קרני האור הפוגעות בהם ואת הדרך בה הם מחזירים אותן וכך מתקבלים צבעים שונים. צבעים אלו קרויים צבעים מבניים, או צבעים פיזיקליים, מאחר שהם נובעים מתופעה פיזיקלית – שבירה, הפרדה, של האור לאורכי הגל השונים, לצבעים, המרכיבים אותו. בדומה לצבעים המתגלים כשאור השמש פוגע בבועת סבון, או עובר דרך מנסרה.

על פי מאמר שפורסם בכתב העת Nature Communication התאים המיוחדים מסודרים כשכבת עור והזיקית משנה את סידורם על ידי כיווץ או הרפיה של עורה. כשהזיקית לחוצה, למשל כשזכר פוגש זכר אחר, היא מכווצת את עורה, מה שגורם לגבישים דווקא להתרחק זה מזה ולהחזיר אורכי גל ארוכים בצבע צהוב, כתום או אדום. כשהזיקית רגועה, והעור שלה רפוי, הגבישים קרובים זה לזה ומחזירים אורכי גל קצרים, למשל בצבע כחול. מאחר שיש בעור הזיקית פיגמנטים בצבע צהוב הצבע שמתקבל מערבוב עם הגוון הכחול הוא ירוק – גוון שעוזר לזיקית הרגועה להסתתר בצמחיה.
להמשיך לקרוא קצרצרים: כיצד הזיקית משנה את צבעה

הפעלה חשמלית

הצלופח החשמלי מכריח את טרפו לחשוף את מיקומו "בשלט רחוק"

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

צלופח חשמלי וטרפו
צלופח חשמלי וטרפו. צילום: © Kenneth Catania.

מה יעשה דג קטן כשהוא רואה דג גדול מתקרב אליו? ינסה לברוח, מן הסתם, ואולי יתחבא בין סלעים בקרקעית הים, ישב שם בשקט ולא יזוז עד שהסכנה תחלוף. זו אסטרטגיה טובה נגד רוב הדגים, אבל לא נגד כולם. ישנו דג אחד המסוגל לשלוט מרחוק בדגים אחרים. הוא מסוגל לגרום להם לזוז נגד רצונם, וכך לחשוף את מיקומם.
להמשיך לקרוא הפעלה חשמלית

קצרצרים: לעצור את הנגיף

ריפוי גני כתחליף יעיל לחיסון (הכושל) נגד HIV-1

תא T מודבק בנגיפי HIV
תא T מודבק בנגיפי HIV (מסומנים בצהוב). צילום: NIAID, Public Domain.

חוקרים השתמשו בריפוי גני כדי להחדיר לקופים גנים הפועלים יחדיו לייצור נוגדן מיוחד שמוצלח ביותר ב"נטרול" HIV, הנגיף הגורם לאיידס. הנוגדן מסוגל למנוע ממגוון רחב של זני HIV, כולל זנים שידוע כי הם עמידים במיוחד לנוגדנים, להקשר לתאי הגוף ולחדור אליהם (בדומה לתרופות מסוג מעכבי חדירה). נוסף לכך הנוגדן גורם למערכת החיסון להשמיד תאים שכבר נדבקו ב-HIV.

החוקרים, מתיו גרדנר (Gardner) ממכון סקריפס בפלורידה ועמיתיו, החדירו את הגנים המקודדים לנוגדן לתאי שריר של קופים. הם עשו זאת באמצעות נגיפים ממשפחת האדנו-וירוסים, שהוזרקו לקופים והונדסו כך שלא יהיו פעילים כנגיף ולא יוכלו להתרבות אלא רק יחדירו לתאי הקופים גנים חדשים. הקופים שתאי השריר שלהם ייצרו והפרישו את הנוגדן החדש היו עמידים לחלוטין ל-HIV למשך לפחות 34 שבועות. הם לא נדבקו ב-HIV אף לאחר שקיבלו מספר עירויים שהכילו כמויות עצומות של הנגיף.

נגיפי HIV עוברים אבולוציה מהירה ולכן נוטים לפתח עמידות לטיפולים נגדם, עם זאת נראה כי הם לא יצליחו לעשות זאת בקלות נגד הנוגדן החדש. כמו כל הנגיפים, HIV הוא טפיל שחייב לחדור לתאים כדי להשתלט על המערכות שלהם ולהתרבות. לשם כך, הנגיף מסתייע במספר מולקולות, קולטנים, שנמצאות על פני התאים. הנוגדן המיוחד מחקה שתי מולקולות כאלו (CD4 ו-CCR5) וכדי לפתח עמידות לנוגדן ולחמוק ממנו הנגיף יצטרך לעבור מוטציה כך שלא יקשר אליהן יותר או שיקשר אליהן בצורה חדשה. מאחר שמדובר במולקולות שחיוניות לחדירת HIV לתאים הסיכוי כי יופיעו אצלו מוטציות כאלו לא גדול.

תוצאות המחקר נראות מבטיחות, אך הוא נעשה על כמות קטנה ביותר של קופים ויש לחזור עליו עם כמות גדולה בהרבה של קופים. כמו כן, לא נבדק האם הטיפול מגן מהדבקה ב-HIV כשנחשפים לנגיף בדרך הנפוצה ביותר, במגע בין נוזל מדבק לרקמה רירית, ולא באמצעות עירוי ישירות לוריד.
להמשיך לקרוא קצרצרים: לעצור את הנגיף

חיים בהילוך מהיר

דג אפריקאי קצר חיים מאפשר לחקור את הגנטיקה של הזדקנות האדם ושל מחלות זקנה

בסוואנות של מוזמביק וזימבבואה שבאפריקה חי דג קטן את כל ימיו בבריכות עונתיות, שלוליות, שמתקיימות רק למספר חודשים. במהלך העונה הגשומה נקווים מי הגשמים, ממלאים שקעים בקרקע, מציפים שטחים ויוצרים שלוליות, שישובו ויתייבשו במהירות כעבור כמה חודשים בעונה השחונה. לפני התייבשות מקווי המים הזמניים מטיל הדג ביצים בנות קיימא – ביצים המסוגלות לשרוד בתנאי יובש חודשים ואף שנים – וקובר אותן בקרקעית השלולית. עם תחילת עונת הגשמים והתמלאות של מקווי המים בוקעים מביצים אלו דגיגים צעירים החייבים להספיק לגדול, להתבגר מינית ולהתרבות לפני שובה של העונה השחונה.

אכן, ככל הנראה בשל אופיים הזמני של מקווי המים התפתחה אצל הדג – הקרוי נוֹתוֹבּרַאנק פוּרזֵרִי (Nothobranchius furzeri) ושמכונה פשוט דג קִילִי – תוחלת חיים קצרה. להמשיך לקרוא חיים בהילוך מהיר

הוצא מהקשרו: שקרים, תשעים ושניים אחוזים וסטטיסטיקה

המתנגדים לניסויים בבעלי חיים טוענים כי לפי מנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) "92% מהניסויים שעבדו בהצלחה על בעלי חיים נכשלים בשלב של ניסויים על בני אדם". לדבריהם, נתון זה מוכיח את חוסר יעילותם ונחיצותם של ניסויים בבעלי חיים. אך טענה זו נסמכת על חוסר הבנה של המורכבות הרבה של תהליכים ביולוגיים ושל המחקר הרפואי ועל הצגה מסולפת של הנתון. ברשומה הבאה פרופ' רובין לאבל-באדג' (Lovell-Badge) מראה כי:

  • אחת המטרות העיקריות של ניסויים בבעלי חיים היא לבדוק את בטיחות התרופות.
  • ניסויים בבעלי חיים מונעים מ-36% מהתרופות הפוטנציאליות לעבור לשלב הניסויים בבני אדם. הם מונעים מצב בו בני אדם יקבלו תרופות שסביר כי ירעילו אותם. ניתן לראות את הצלחתם בכך שזה למעלה משלושים שנה שאף אחד לא מת בניסוי קליני ראשוני בבריטניה.
  • רוב התרופות נפסלות בניסויים קליניים בשלבים מתקדמים (שלב 2 ו-3). ועדיין, ניסויים קליניים ראשוניים (שלב 1, שבודקים את בטיחות התרופה בבני אדם והמינון המתאים שלה) חשובים והכרחיים, וכמוהם גם ניסויים פרה קליניים בבעלי חיים.

להמשיך לקרוא הוצא מהקשרו: שקרים, תשעים ושניים אחוזים וסטטיסטיקה

קצרצרים: מבצר הבדידות של הזחל

התגלה זחל של מין עש חדש שטווה פקעת העשויה בעיקר משרף, המגן עליו מפולשים.

מספר זחלי עש מוסיפים לפקעות שהם טווים הפרשות, עלים או קליפות עץ, לשם הסוואה. לפעמים משולבות שערות מגרות מגוף הזחל, לשם הגנה. עם זאת,עד עתה לא היה ידוע על אף עש או חרק אחר שמשלבים בפקעת שלהם שרף, חומר דביק המופרש מצמחים ומתקשה עם התייבשותו.

הזחל החדש התגלה ביערות בורניאו במקרה, כשויליאם סימונדסון (Symondsona) מאוניברסיטת קרדיף ועמיתיו הבחינו בזחל אדום בוהק ושעיר ליד משטח שרף על אחד העצים. לבניית הפקעת הזחל שובר חתיכות קטנות של שרף יבש, מחבר ביניהן בעזרת משי ומקים שני קירות שמתחברים לבסוף לפקעת שלמה. הפקעת השלמה מזכירה קצת את מבצר הבדידות של סופרמן – מבנה בעל מראה גבישי ומלא קצוות חדים.

הקצוות החדים של שברי השרף הם לא ההגנה היחידה שהשרף מעניק לזחל המתגלם. השרף מכיל חומרים כימיים שדוחים טורפים ומגנים על הזחל מפטריות שתוקפות חרקים.

החוקרים לא יודעים איך הזחל מתגבר על רעילות השרף וכן לא זיהו (עדיין) את מין העש אליו הוא שייך. לשם כך יש להמתין לעש הבוגר שיגיח מתוך הפקעת.
להמשיך לקרוא קצרצרים: מבצר הבדידות של הזחל

הימים הראשונים של יחסי מין מלאים

מאובני דגים מלפני מאות מיליוני שנים מראים כי הם היו בין הראשונים שקיימו יחסי מין מלאים

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

סרטון אנימציה המשחזר הזדווגות של מיקרוברכיוס.

רוב הדגים והדו-חיים הקיימים כיום מתרבים באופן שונה מהאופן שבו אנחנו וחולייתנים אחרים מתרבים. ניסיונות ההתרבות שלנו כוללים לשמחתנו הזדווגות, מאחר שההפריה אצלנו היא פנימית. כלומר, הביצית ותאי הזרע נפגשים ומתלכדים בתוך גוף הנקבה. לעומתנו רוב הדגים מתרבים בהפריה חיצונית – הנקבה מטילה תאי ביצה רבים למים והזכר מפריש מעליהם את זרעו. עם זאת על פי מחקר שפורסם במגזין Nature, אם נחזור מאות מיליוני שנים בזמן נגלה כי הפריה פנימית לאחר יחסי מין הכוללים חדירה, התפתחה כבר במחלקה של דגים קדומים הקרויים פְּלַקוֹדֶרמים.
להמשיך לקרוא הימים הראשונים של יחסי מין מלאים

לראשונה: השרצת ראשנים!

צפרדעים וקרפדות מתרבות בדרך כלל בהטלת ביצים וחלקן משריצות צפרדעים קטנות. מין צפרדע שתואר לאחרונה הוא הראשון שמתרבה בהשרצת ראשנים

נקבה (ימין) וזכר (שמאל) של המין החדש של צפרדע בעלת ניבים.
נקבה (ימין) וזכר (שמאל) של המין החדש של צפרדע בעלת ניבים. צילום: Jim McGuire photos.

רובם המוחלט של הדו-חיים חסרי הזנב, המוכרים בכינוי צפרדעים או קרפדות, מתרבים בהפריה חיצונית. הנקבה מטילה ביציות רבות אל המים והזכר, הצמוד אליה בחיבוק, פולט תאי זרע המכסים ומפרים אותן. לאחר ההפריה הזכר והנקבה הולכים בדרך כלל כל אחד לדרכו, בעוד הביצים מתפתחות ובוקעים מהן ראשנים (לרוות, פגיות, של דו-חיים) שיעברו לבסוף שינוי צורה לצפרדעים בוגרות. חלק גדול מהביצים ומהראשונים ימותו בעקבות התייבשות מקווי מים, או יאכלו על ידי טורפים. מספר לא מובטל של מיני צפרדעים מנסים למנוע זאת ודואגים לצאצאים שלהם בדרכים שונות ומגוונות.

מינים מסוימים נשארים ליד מקור המים בו הוטלו הביצים כדי לשמור עליהן ועל הראשנים, כמו זכר "צפרדע השור האפריקנית" שבסרטון:
להמשיך לקרוא לראשונה: השרצת ראשנים!

שילוש – שלושה שהם אחד

איחוד משפחתי: שלוש משפחות דגים שונות הן למעשה הזכרים, הנקבות והצעירים של משפחה אחת

נעם לויתן ודינה וולודרסקי | גליליאו

שלושת מופעי דג הלווייתן. לרווה, זכר בוגר ונקבה צעירה.
שלושת מופעי דג הלווייתן. הלרווה (א), הזכר (ב) והנקבה (ג) נחשבו עד לשנת 2009 כחלק משלוש משפחות שונות של דגים. הלרווה (א) שויכה בעבר למשפחת "זנבי סרט" (Mirapinnidae) שנקראה כך על שם סנפיר הזנב הארוך המזכיר בצורתו סרט או רצועה. לזכר (ב) הבוגר חוטם גדול ולכן שם המשפחה אליה הוא שויך בעבר הוא "גדולי חוטם" (Megalomycteridae). לנקבה (ג) הצעירה ראש המזכיר לווייתן ומכאן שם המשפחה "דגי לווייתן" (Cetomimidae).
תצלום לרווה: יאסוהירו מוריטה (Morita). תצלום זכר: דייויד ג'ונסון (Johnson). תצלום נקבה: ברוס רוביזון (Robison). תצלומים מתוך: Biol. Lett. 5, 235-239 (2011), CC-BY.

במעמקי הים, בעומק של 1000 מטרים ויותר, קיימות שתי משפחות דגים הנראות שונות לחלוטין זו מזו. משפחה אחת היא של "דגי לווייתן" (Cetomimidae, "דמוי לווייתן") שגופם, כפי ששמם מרמז, מזכיר בצורתו את גוף הלווייתן. כמו לדגי מעמקים רבים עיניהם של דגי הלווייתן קטנות, פיהם גדול והם חסרי קשקשים; כמו כן קו הצד שלהם – שורת איברי חישה לאורך צדי הדג המאפשרים לו לחוש בתנודות במים – מחורץ. כל דגי הלווייתן שנצפו עד כה הן נקבות בוגרות, מעולם לא נמצאו זכרים או צעירים. משפחת דגי העומק השנייה היא של "גדולי חוטם" (Megalomycteridae) – דגים קטנים בעלי קשקשים, פה קטן, עצמות לסת מאוחות וחוטם גדול, שכולם זכרים בוגרים.
להמשיך לקרוא שילוש – שלושה שהם אחד

השריד הסקסי של הלווייתנים

ללווייתנים עדיין יש עצמות אגן – בזכות הסקס

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

לבנתנים לבנים (בֶּלוּגוֹת) בזמן חיזור.
לבנתנים לבנים (בֶּלוּגוֹת) בזמן חיזור. צילום: Brian Gratwicke, CC-BY.

לפני כ-360 מיליון שנה טיפסו החולייתנים הראשונים מהים ליבשה, ומאז התפתחו לכל הדו-חיים, הזוחלים, היונקים והעופות שאנו מכירים כיום (ועוד רבים רבים שנכחדו). במשך הזמן הזה, היו לא מעט מינים שעשו את הדרך חזרה לחיים במים, באופן חלקי או מלא. אבל אף אחד מהם לא עבר מטמורפוזה מושלמת כמו הלווייתנאים – הדולפינים והלווייתנים. זנבם דומה חיצונית לזנב דג יותר מאשר לזה של הכלב, גפיהם הקדמיות נראות כסנפירים – רק בחינה מדוקדקת שלהם תגלה שהם יונקים, נושמים אוויר, בעלי טמפרטורת גוף קבועה, ומסתירים מתחת לעורם עדויות למוצאם מחיות יבשה.

כל חלק בגופם של הלווייתנאים עבר התאמה לחיים במים, אבל את השינוי הגדול ביותר עברו הגפיים האחוריות – הן פשוט נעלמו. ללא הצורך לתמוך במשקל הגוף על היבשה, רגלי הלווייתנאים הן מטרד יותר מאשר תועלת, ובמהלך האבולוציה הן הלכו וקטנו עד שלא נשאר מהן כמעט שריד. כמעט – אך לא לגמרי, שכן בגופם של הלווייתנאים עדיין אפשר למצוא שארית של משהו שהיה פעם עצמות אגן. אלו עצמות קטנות, כמעט חסרות צורה, שאינן מחוברות כלל לשאר השלד. במבט ראשון – ואפילו במבט שני – הן נראות כאיבר שיורי חסר כל תפקיד, שאריות מעברם היבשתי של הלווייתנאים, שבוודאי יעלמו גם הן ביום מן הימים (אם האנושות תאפשר להם לשרוד עד אז).

אם כך, מדוע דווקא עצמות אלו עדיין קיימות? ומדוע במינים שונים של דולפינים ולווייתנים הן שונות בגודל ובצורה?
להמשיך לקרוא השריד הסקסי של הלווייתנים