פריצת דרך מדעית בעולמם החושי של העטלפים
חדשות
NEWS
מה מעניין אותך?
מחקר
06.04.2025
"מקל ההליכה" של עטלפי היזנוב
- סביבה וטבע
מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף כי עטלפי יזנוב גדול (Rhinopoma microphyllum) משתמשים בזנבם הארוך כחיישן מישוש "טבעי" כדי לנווט לאחור במערות חשוכות. במסגרת המחקר, החוקרים גילו כי הזנב הארוך של העטלפים פועל ככלי חישה דינמי, שמאפשר להם להימנע ממכשולים ולהתמצא בסביבה מורכבת כשהם מטפסים אחורנית, זאת כאשר יכולות חישה אחרות כמו הראייה והשמע (אקולוקציה) מוגבלות. החוקרים גילו כי כאשר הזנב הורדם באמצעות חומר הרדמה מקומי, חלה ירידה משמעותית ביכולת של העטלפים לנווט סביב מכשולים בזחילה לאחור ובמהירות תנועתם.
המחקר פורסם בכתב העת המדעי iScience, ונערך בהובלת התלמידות סחר חג' יחיא ומור טאוב מצוות המעבדה של פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב.
פרופ' יוסי יובל מסביר: במהלך המחקר, העטלפים התבקשו לנווט בזחילה במבוך אנכי תוך כדי תנועה לאחור, תוך שאנחנו מתעדים את התנועה שלהם באמצעות מערכת עקיבה משוכללת. היזנובים השתמשו בזנבם כמעין "מקל נחייה" על ידי נענועו מצד לצד כדי לזהות מכשולים ולטפס בצורה בטוחה ויעילה יותר. מנגד, כאשר הזנב הורדם, זמן הטיפוס התארך ב-10% בממוצע, והעטלפים ביצעו יותר תנועות הצידה במקום לנועה מעלה כנראה בניסיון למצוא את דרכם."
כמו כן, החוקרים מציינים שהעטלפים הראו יכולת מדהימה להבחין בין מרקמים שונים באמצעות הזנב. הם הצליחו להבדיל בין גריד עץ דק (1 ס"מ) לעומת גריד עבה יותר (1.5 ס"מ), מה שמדגיש את היכולת המורכבת של הזנב לשמש כחיישן מישוש רגיש במיוחד.
חיישן רברס
פרופ' יוסי יובל מסכם: "במרבית העטלפים, הזנב קצר מאוד והוא חלק ממברנת הכנפיים. ביזנובים נותר זנב חופשי ארוך, ולמיטב ידיעתנו הם היחידים בין העטלפים שמשתמשים בו לצורך מישוש הסביבה הקרובה. זוהי דוגמה נוספת לאופן שבו האבולוציה מתאימה את חושיהם של בעלי החיים לצרכים ספציפיים, במקרה הזה – תנועה לאחור במקומות חשוכים סביב מכשולים ועטלפים אחרים. עטלפים רבים זוחלים לאחור על קירות חשוכים ואינם יכולים להשתמש בחושים הקדמיים שלהם כמו ראייה וסונר כדי 'לראות' לאחור. אפשר לחשוב על הזנב כמעיין חיישן רברס של היזנוב. התגלית פותחת פתח למחקרים נוספים על שימוש בזנב כחיישן במינים אחרים של בעלי חיים. כמו כן, הממצאים עשויים להוביל לפיתוח טכנולוגיות חישה חדשות בהשראת הטבע, כגון מערכות ניווט רובוטיות לתנאים מורכבים".
מחקר
02.03.2025
AI חשף: מה באמת גורם לנו לזוז?
מחקר ראשון מסוגו בדק באמצעות AI מה גורם לאנשים לעשות פעילות גופנית
- רפואה ומדעי החיים
נעשה פה ספוילר: המראה החיצוני חשוב יותר למתעמלות ולמתעמלים יותר מהבריאות הגופנית. על פי צוות המחקר, 23.9% מהאנשים שעושים ספורט עושים זאת כדי להיראות טוב יותר ורק 18.9% כדי להיות בריאים יותר.
במסגרת המחקר, צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב סרקו באמצעות כלים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה אלפי פוסטים באתר המדיה החברתית Reddit, ומצאו כי 23.9% מהכותבים שעושים ספורט עושים זאת כדי לשפר את מראם החיצוני, 18.9% מהם מתאמנים כדי לשמור על בריאותם הפיזית ו-16.9% כדי לשמור על בריאותם הנפשית.
המחקר נערך בהובלת צוות חוקרים מבית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת תל אביב: ד"ר מיכל שמואלי-שויער, ידידיה סילברמן, פרופ' ישראל היילפרין ופרופ' יפתח גפנר. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Medical Internet Research (JMIR).
פרופ' גפנר מסביר: "חוקרים בתחום שלנו בדרך כלל עושים שימוש בשאלונים מיושנים ומגושמים במטרה להבין למה אנשים עושים ספורט ומה האסטרטגיות להתמדה בספורט לאורך זמן, להם הטיה מובנת. זאת תופעה מדהימה: המדע יודע לומר לנו שאם נשקיע שעתיים וקצת בשבוע בפעילות גופנית, אנחנו יכולים למנוע 30% מהמחלות, לשפר את איכות החיים ולדחות את התמותה, אבל בפועל פחות מרבע מהאוכלוסייה עושים את זה. למה? מה אנחנו מפספסים פה? כל אחד מאחל לאוהביו בריאות ביום הולדתם, אף אחד לא מאחל להם לעשות ספורט, אבל יש דרך להיות בריאים – וזה לעשות ספורט. לכן יש חשיבות עליונה לשאלה מה כן מדרבן אנשים לעשות פעילות גופנית, ומה גורם להם להתמיד בפעילות הזאת".
תכלס, מה השורה התחתונה?
"זה לא דיווח עצמי, לא מדגם מייצג, לא שאלון ולא סקר, זה במילה ישראלית ת'כלס, למה אנשים עושים ספורט. והתשובה היא שאנשים עושים ספורט בעיקר כדי להיראות טוב", אומר פרופ' גפנר. "בשאלונים אנשים מעידים על עצמם שהם רוצים להיות בריאים, אך בפועל הם רוצים קוביות בבטן. הממצאים האלה חשובים כי הם מלמדים אותנו איך לפנות לאנשים, אך לשכנע את הציבור לקום מהספה, לקדם בריאות ולמנוע תחלואה".
מעבר לשאלת המוטיבציה, החוקרים ביקשו להבין גם מהן האסטרטגיות שמצליחות בפועל להניע אנשים לפעילות גופנית. לפי הפוסטים ב-Reddit, כ-30% מציינים יצירת הרגלים של פעילות גופנית (אימון בוקר/ערב או כל שבת בבוקר), 13.9% קבעו לעצמם מטרות (לרדת במשקל, לרוץ 5 ק"מ וכו'), 12.1% נהנים מהפעילות, 9.7% נהנים מהחברה בזמן הפעילות, 8.9% נעזרים במדיה (כמו סרטוני ספורט ביוטיוב למשל), 2.8% משתמשים באפליקציות ספורט ו-2.5% התחייבו התחייבות כספית להתמיד בספורט.
"התוצאות די משמעותיות", מסכם פרופ' גפנר. "ישנה אסטרטגיה אחת שהיא מוצלחת ולכן מומלצת יותר מהאחרות, והיא יצירת הרגלים של פעילות גופנית. מי שרוצה להיות בריא יותר צריך לסגל הרגלים בריאים, נקודה. במקום סיגריה על הבוקר, שתי כוסות מים ולצאת לרוץ. 30% זה נתון אמפירי שקשה להתווכח איתו, כך שאני כראש החוג לקידום הבריאות יכול לבוא ולומר לציבור בביטחון: תסגלו הרגלים ותהיו בריאים".
מחקר
19.02.2025
זכרון חשמלי סופר-חלק
לראשונה במדע – תופעת "הסופר החלקה" יושמה בהצלחה בהתקנים אלקטרוניים בעובי של שני אטומים בלבד.
- מדעים מדויקים
פריצת דרך טכנולוגית של אוניברסיטת תל אביב אפשרה לראשונה בעולם ליישם את תופעה המדעית של "סופר החלקה" גם ברכיבים אלקטרוניים. כתוצאה מכך, צוות החוקרים הצליח לנצל את ההחלקה, נטולת החיכוך כדי לשפר משמעותית את ביצועי רכיבי הזיכרון במחשבים וברכיבים חשמליים אחרים.
המחקר נערך בהובלת ד"ר יונגקי יאו, מר יואב שרעבי, ד"ר נירמל רוי ומר נועם ראאב, כולם מצוות המעבדה של פרופ' משה בן שלום מבית הספר לפיזיקה באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature.
הקשר בין אבולוציה וחומרי סיכה
צוות החוקרים מסביר כי חיכוך הוא כוח שמונע החלקה חופשית בין משטחים. מצד אחד, הוא הכרחי – הוא מונע מאיתנו להחליק באמבטיה, למשל – אך מצד שני, הוא גורם לשחיקה ולאובדן אנרגיה. בגוף האדם, האבולוציה פיתחה חומרי סיכה מתקדמים למפרקים, אך גם הם נשחקים עם הזמן (כפי שהברכיים שלנו מזכירות לנו מדי פעם).
הבעיה חריפה במיוחד בעולם המחשוב. רכיבי זיכרון זעירים עובדים במהירויות עצומות – מיליוני מחזורים בשנייה, ומופעלים ללא הפסקה במחשבים, מערכות רפואה מתקדמות, בינה מלאכותית ועוד. כל שיפור ביעילות, בעמידות ובחיסכון האנרגטי שלהם מתורגם ישירות לקפיצות טכנולוגיות משמעותיות.
החוקרים מוסיפים ומסבירים הטבע "מצא" דרך ליצור משטחים חסרי חיכוך, תופעה המכונה "סיכתיות-על" (Superlubricity). כדי להבין את זה, דמיינו שני קרטוני ביצים (כמו באיור): כשהם מסודרים במדויק, הם נצמדים זה לזה, אך אם נסובב אחד מהם מעט – הם יחליקו בקלות. באופן דומה, כששכבות של חומרים אטומיים מוסטות מעט זו ביחס לזו, אטומי החומר אינם יכולים להסתנכרן, והחיכוך ביניהן נעלם כמעט לחלוטין. לפני כ-20 שנה, מדענים גילו שהחכוך בין שתי שכבות גרפיט מסובבות הוא כל כך קטן שאי אפשר למדוד אותו – תגלית שסללה עבורינו את הדרך לפיתוח טכנולוגיות זיכרון חדשניות, מבוססות סופר-החלקה.
פרופ' משה בן שלום: "במעבדה שלנו אנו בונים חומרים שכבתיים, בהם כל תזוזה אטומית – אפילו במרחק המזערי ביותר – גורמת לאלקטרונים לנוע בין השכבות. התוצאה: רכיב זיכרון דק בעובי שני אטומים בלבד! – הדק ביותר שאפשר לדמיין. במחקר הנוכחי פיתחנו שיטה חדשה לניצול החלקה נטולת חיכוך, אשר משפרת משמעותית את ביצועי רכיבי הזיכרון. בניסוי, ד"ר יאו שילב שכבות אטומיות דקות של בור וחנקן, המופרדות על ידי שכבת גרפן מחוררת. בתוך החורים הזעירים (בקוטר של כ-100 אטומים בלבד), שכבות הבור והחנקן מסתדרות באופן מסונכרן, אך ביניהן – הודות לשכבת הגרפן הלא מסונכרנת – החיכוך נעלם! בזכות תופעה זו, ניתן להחליק במהירות וביעילות את האטומים באיים המסונכרנים, ובכך לקרוא ולכתוב מידע (ביטים) ביעילות חסרת תקדים – תוך חיסכון משמעותי באנרגיה".
פרופ' בן שלום מדגיש: "המדידות שלנו מראות כי יעילות הזיכרון החדש גבוהה משמעותית בהשוואה לטכנולוגיות קיימות, וללא שחיקה כלל. מעבר לכך, המערכים החדשים חושפים תופעה מרתקת: כאשר האיים הזעירים קרובים זה לזה, תנועת האטומים באי אחד משפיעה על תנועת האטומים באיים השכנים. במילים אחרות, המערכת מסוגלת לארגן את עצמה אוטומטית למצבי זיכרון מצומדים – דבר שעשוי להוביל לפריצות דרך במחשוב מתקדם, כולל בינה מלאכותית וארכיטקטורות נוירומורפיות (חישוב המדמה את פעילות המוח).
צוות החוקרים מסכם: "אנו מפתחים את הטכנולוגיה באמצעות חברת SlideTro LTD שהוקמה על בסיס תגליות אלו ובעזרת חברת רמות של האוניברסיטה ומאמינים שבעתיד נוכל להשתמש בה ליצירת מערכי זיכרונות מהירים, אמינים ועמידים במיוחד. המחקר העתידי שלנו מופנה לאפשרויות חישוב חדשות דרך צימוד מכאני בין ביטים שלא היה אפשרי עד כה. כך שאולי ה"סיכתיות-על" תניע את המהפכה הבאה בעולם המחשוב.
לקריאה נוספת: המאמר המלא ב-Nature
