רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

מדענים בלב ים

אין דרך יפה להגיד את זה אך רוב המדענים העוסקים במיקרוביולוגיה הם "עכברי מעבדה". הם יושבים כל היום עם מכשור מדעי מתקדם תחת אור פלורסנטי ועובדים, אבל ד"ר אסף ורדי ממכון ויצמן שבנעוריו גדל בחוף הים של חיפה, שייך לזן אחר, של מדענים הרפתקנים, ולכן הוא ארגן לעצמו את חווית חייו, ויצא למסע ימי באוקיאנוס האטלנטי בראש משלחת בינלאומית של 30 מדענים אמריקאים וישראלים ממכון ויצמן. הם חיו בתנאי בידוד על ספינת המחקר הזו כמו אותם מגלי הארצות מיתולוגיים, שההיסטוריה יודעת לספר שהם חירפו את חייהם כדי לגלות מקומות חדשים בכדור הארץ. עכשיו, לאחר שהמדענים אספו ממצאים מהאוקיאנוס, הם מנתחים אותם במכון ויצמן, ואם המחקר שלהם יעלה יפה, הוא עשוי לעזור למצוא תרופות אנטיביוטיות חדשות, לסייע בהבנה של מנגנונים לעיכוב סרטן ועד גילויים של חומרי דלק חדשים יעילים ונקיים.

 מאת דודי גולדמן


הסיפור החל לפני כשלוש שנים, כאשר אסף, כיום בן 42, הנשוי לאמנית ניבי אלרואי ואב למיכאל בן שנה וחצי, היה בסוף הפוסט דוקטורט שלו בארה"ב. פוסטדוק הוא שלב שאחרי עבודת הדוקטורט, שכל מדען חייב לעבור באוניברסיטה או במכון מחקר בעל מוניטין מדעיים. המחקר שעליו שקד אסף בלימודי הפוסט דוקטורט שלו באוניברסיטת רטגרס בארה"ב הצליח לעורר עניין בקהילה המדעית, ופורסם בכתב-העת המדעי היוקרתי "סאיינס". תיכף נגיע למחקר.

 "ישבתי בדירת-סטודיו קטנטנה בניו יורק, הייתי בן 39, חיינו בארה"ב ועדיין לא ידענו כי מכון ויצמן ימצא מענק להקמת מעבדת מחקר בשבילי במחלקה למדעי הצמח, שתחזיר אותי לארץ. לא היו לי לא מעבדה, לא סטודנטים לתארים מתקדמים, ולמעשה חוץ מקירות של דירת הסטודיו הזעירה לא היה לי כלום. אבל הייתה לי פנטזיה, שאותה רקמתי יחד עם כמה מעמיתיי המדענים האמריקאים, ואמרתי לעצמי שאלך עם הפנטזיה עד הסוף", הוא מספר בערב לח בבית-קפה במרכז תל-אביב, לא רחוק מהמקום שהוא חי בו כיום עם אשתו והילד. אסף רצה לצאת למסע ימי באוקיאנוס האטלנטי כדי להבין את אורחות חייה של האצה המסוימת, פיטופלנקטון, שאותה הוא חוקר זה שנים, ולכן ישב וכתב בקשה למלגת מימון למסע ימי. בינתיים, מכון ויצמן הקצה משאבים רבים כדי להחזיר לישראל 30 "מוחות", ואסף היה ביניהם, והמשפחה חזרה לארץ ושכרה דירה בתל-אביב. ואז יום אחד, בעודו עובד במעבדה החדשה שלו במכון ויצמן, הגיע אימייל, ובו התבשר אסף כי בקשתו למימון מסע המחקר הימי אושרה, וכי תועמד לרשותו ספינת מחקר מדעית משוכללת, השייכת למכון האוקיאנוגרפי של ארה"ב, יחד עם קברניט וצוות מלחים, וכי אסף יעמוד בראש קבוצה בת 30 מדענים, רובם אמריקאים, ובנוסף הוקצו לו מימון נדיב נוסף לקניית הציוד המדעי, שהוא חושב שראוי להצטייד בו למסע המחקר הזה.

"לכל הסיפור הזה היה ניחוח שאינו מוכר במקצוע שלי, זו הרחבת גבולות מהמעבדה השקטה – למים העמוקים והקרים של האוקיינוס האטלנטי, וזו לוגיסטיקה מורכבת, וצריך לקנות ואז לשלוח את הציוד המדעי היקר, ולהיות אחראי על 30 מדענים, ולנצל היטב את המשאבים הנדיבים שהוקצו לי. עלותו של יום אחד בספינת מחקר מדעית כזו היא 50,000 דולר, והציוד שקנינו עולה מאות אלפי דולרים, וגם צריך לבחור מדענים ישראלים שיבואו איתי, ולעשות ביטוח ולתאם שילוחים. בקיצור, זו הרפתקה הכרוכה בהפקה רצינית".

ספינת המחקר יצאה מפונטה דלגדה שבאיים האזוריים, פנתה צפונה, ו"חתכה" את האוקיינוס האטלנטי לאורכו, עד לריקיאוויק שבאיסלנד בקרבה גדולה לחוג הארקטי. 30 מדענים מחמש קבוצות מחקר, ועוד כמספר הזה ימאים ואנשי צוות יצאו למסע בעקבות מעגלי החיים המסתוריים של טריליוני היצורים הזעירים, החד-תאיים, דמויי צמחים, הצפים במי האוקיאנוס. אלה הם הפיטופלנקטון, שעליהם מושתת מארג המזון הימי, ובלי הפיטופלנקטון, לא היו חיים באוקיאנוסים, ולא היה חמצן באוויר. לעתים, לא ברור בדיוק מדוע, הפיטופלנקטון מתרבים במהירות עד שנוצרות שדות פורחים של האצות בשטח של מאות ואלפי קילומטרים, הנראים מלוויינים בחלל. אבל אז מתחוללת קריסה המביאה להיעלמות הפריחה. הפיטופלנקטון ממלא תפקיד מרכזי בייצור החמצן בעולם, סופג כמויות ניכרות של פחמן דו-חמצני, ופריחתו שקולה לפעולתו של יער גשם. בכך הוא "שואב" את הפחמן הדו-חמצני מהאוויר, מפחית את שיעור ההתחממות הגלובלית ומספק כמות אדירה של מזון לכל מארג החיים בים.

הספינה נהוגה בידי 30 אנשי צוות מיומנים ובעלי ניסיון שעליהם מפקד קפטן אמריקאי קשוח נור, שהיה הקפטן שגילה בזמנו את שרידי ה'טיטניק', המנוסים במתן שירות יעיל ושקט למדענים, והם מילאו כל בקשה של אסף, שלמעשה היה הקפטן המדעי של הספינה. אבל חוץ מנוף מרהיב של אוקיאנוס רחב ידיים, בלי פיסת יבשה, חוץ משקיעות מרהיבות ושקיעות עוצרות נשימה וחוץ מלווייתנים שליוו את הספינה, דווקא את שדות הפריחה של הפיטופלנקטון הם לא הצליחו לראות ולחוות. אסף וצוותו נעזרו בלוויינים, בטילים שנשאו מכשירי מדידה למרחק גדול יחסית מהספינה, ואשר  ביצעו דגימה של המים ושל הטמפרטורה והמליחות והעבירו את המידע אחורנית לספינה ואפילו "טורפדו" שנשא מכשירי מדידה למעמקים ומלכודות שנעות לצד הספינה. אבל  במשך שלושה שבועות לא נראתה פריחת  פיטופלנקטון.

"עבדנו במשך 20 שעות ביממה באנרגיות מטורפות, ועשינו הכול, מלטפס על התרנים של הספינה בגובה של 20 מטר כדי לקבע שם ציוד מדעי ואנטנות ועד אנליזות והשמשה של ציוד מדעי, שעם חלקו לא היה לנו  ניסיון קודם", הוא מספר. אבל למזלם, בחלוף שלושה שבועות, הם הצליחו להגיע למצבורי האצה המבוקשת ולקחו ממנה דגימות רבות. הצוותים הישראלים והאמריקאים עבדו באינטנסיביות אבל צוות תפעול הספינה כולל הקפטן התלהבו מאוד מהמדענים הישראלים. "האמריקאים שומרים על נימוסים ולכן בחדר האוכל המדענים האמריקאים לא פנו בדברים לקפטן, אבל לא כך הצוות הישראלי, שכל פעם שפגש את אנשי הספינה ואת הקפטן שאלו אותם לשלומם, ושיתפו אותם בחייהם, כאשר הגענו לריקוויאק באיסלנד, פתאום הצוות שקודם שמר על דיסטנס והיה מנומס וענייני, היה בחופש ולכן הרשו לעצמם להשתפך. הם אמרו לנו שמעולם לא שירתו על ספינה עם אנשים נחמדים וחמים כל כך כמו הישראלים", מספר אסף. אגב, מתברר כי החוקים האמריקאים אוסרים על צריכת אלכוהול או צריכה של חומרים משני תודעה על הספינה, אבל כמובן האלכוהול אינו אסור בחופשה שמחוץ לספינה, על היבשה, ואכן כאשר הגיע המסע לסופו, התיישבו המלחים והקפטן במשך שלושה ימים בפאב ושתו ללא הרף, ושוב הפליגו בשבחים על הצוות הישראלי. אגב, כמה גם מהמדענים האמריקאים ביקשו לבוא לתקופות קצרות לעבודה מדעית בישראל כדי לחוות את הישראלים מקרוב, מספר אסף.

איך היו היחסים בין צוות המדענים הישראלי לבין המדענים האמריקאים?

"יחסים מצוינים ושיתוף פעולה נהדר, אבל קבלת ההחלטות שהייתה ספונטנית, בגלל הנתונים המשתנים, הגיבוש, הפעלתנות – היו שייכים לישראלים כל האמריקאים דיברו על זה שלמרות שהספינה אמריקאית והצוות אמריקאי ורוב המדענים אמריקאים, ההובלה והמנהיגות היו שלנו הישראלים. צוות המלחים והקפטן, שהם שועלי ים ותיקים, אמרו לנו כי מעולם לא היה להם קרוז מדעי מרגש כזה ו זה רק בזכות הישראלים. ואכן, בריקוויאק, שאליה שמחנו להגיע סוף סוף אחרי שבועות ארוכים מבודדים כל אחד מהמשפחה שלו בים, היה לכולנו קשה מאוד להיפרד, ולמעשה הפרידה נמשכה כמה ימים והייתה קשה.

     

הצוות הישראלי כלל את ד"ר דניאלה שץ, שאסף אומר שללא עזרתה, המסע לא היה יוצא לדרך, הדוקטורנט אורי שיין גולש גלים ואיש ים, שלומית שרוני המתחילה תואר שני, שירי גרף סטודנטית לתואר שני ואשת ים, פרופ' אילן קורן פיזיקאי של עננים, ד"ר יואב להן, מומחה לחישה מרחש של לוויינים מעל האוקיאנוס, כולם ממכון ויצמן ואת הסטודנט הראשון של אסף, העושה אצלו פוסט דוקטורט, ד"ר מיגל פרדה מפורטוגל, שחקר יחד עם אסף יצורים זעירים בפיורדים של נורבגיה.

במשך כל השבועות הארוכים האלה חיו המדעניות והמדענים הצעירים האלה בבדידות מהעולם ובניתוק מוחלט מחייהם הקודמים כולל מחייהם האישיים. "מה שקרה בספינה, ישאר על הספינה", כמו שאומרים יורדי ים, עונה אסף כאשר אני שואל אותו אם השהות האינטנסיבית של נשים וגברים צעירים, אשר מנותקים מבני הזוג שלהם, לא מייצר אנרגיה מינית כבירה הנוטה להתפוצץ לכיוונים שונים. חוץ מטלפון לוויני ששימש רק לשעת חירום, לא היו על הספינה מכשירי טלפון ורק הייתה תקשורת אימייל איטית להחריד. גם יבשה לא נראתה באופק ולא הייתה עצירה במשך כל אותם השבועות הארוכים. "בהתחלה היה ים סוער, ואנשים סבלו מבחילות והקאות, אבל לוקחים מדבקות וכדורים וג'ינג'ר ובסוף מתרגלים לים. מה עוד שאחר כך היה הים שקט", אומר אסף ומספר על געגועים לאשתו ולבנו התינוק, שבדיוק חלה בזמן העדרו.

אסף ורדי ושותפיו למחקר גילו בעבר שנגיפים מסוימים אחראים לקריסה של מרבדי פריחת האצות. מתברר שכאשר הנגיפים תוקפים את הפיטופלנקטון, הם מביאים אתם גנים שבאמצעותם הם מאלצים את היצורים הימיים לייצר בגופם אנזימים היוצרים מולקולות שומן, הדומות לאלה הגורמות מחלות שונות בבני-אדם. ורדי גילה כי בפיטופלנקטון קיים מנגנון אשר בתגובה להצטברות מולקולות השומן הוא גורם למוות מתוכנת מראש של תאים (אפופטוזיס). אפופטוזיס מתחולל ביצורים רב-תאיים, והוא תהליך טוב שכן תאים פגומים או זקנים מוציאים את עצמם להורג, כדי שהאורגניזם כולו ימשיך לחיות. אסף מנסה לברר מדוע שפיטופלנקטון יתאבד ומהי המשמעות האקולוגית לכך וכיצד נעשית התקשורת בין התאים. במובן מסוים, נראה שהמוני היצורים החד-תאיים האלה מתנהגים כמעין יצור רב-תאי גדול. למעשה, מתברר שהתאים לא ששים להתאבד, והם מנסים ללחום בנגיף הפולש שאמור לגרום למותם, כך שבאוקיאנוס מתרחשת דרמה אלימה שהיא קרב צבאי, הכולל שימוש בנשק כימי, תכסיסים, ניסיונות תקיפה, הקמת מערכי הגנה, עקיפה ובלימה, וכל זה כמובן מתרחש ברמה המולקולארית, בתוך תאי הפיטופלנקטון. פיצוח החידות האלה יאפשר הבנה עמוקה של התהליכים האלה וזיהוי של חומרי טבע חדשים שמקורם בסביבה הימית, שקדמה כידוע לחיים היבשתיים, כך שזה עשוי לעזור לפתח בעתיד דרכים חדשות לבלימת חדירה של נגיפים לתאים שונים, כולל חדירה של נגיפים גורמי מחלות לתאי אדם. הבנה טובה יותר של תהליכי המוות התאי עשויים לסייע בפיתוח דרכים לגרימה מכוונת של מוות "מתוכנת" כזה, למשל, בתאים סרטניים.

המדענים בספינת המחקר אספו דגימות מים בעומקים שונים, והם בחנו אותן בחינה ראשונית במעבדות שעל סיפון הספינה וכעת הם ימשיכו לחקור אותם במכון ויצמן.

"העולם הזה של הנגיפים הימיים זה עולם חדש ומרתק שלא מוכר לנו עדיין. נגיף כזה הוא רכיב חדש בכל שרשרת המזון והוא מדביק תא וגורם למעשה למותו על ידי פיצוץ ובכך הוא משנה את הגורל לא רק של התא אלא גם של הפחמן האורגני במקום שאותו תא נאכל. כל שרשרת הבבושקות הזו עתידה להעמיק ולהרחיב את הידע שלנו על מנגנוני החיים. תחשוב שבכל טיפה של מי אוקיאנוס כאלה יש מיליוני נגיפים, והם מעבירים  גנים, זה גם מנוע ביוכימי וגם מנוע אבולוציוני וזה שינה את התפיסה וההבנה של ההסתכלות על שרשרת המזון הימית ואותן פריחות קורסות כמעט בו זמנית בעקבות הווירוסים שבודדו באחרונה. ולכן מרבד פיטופלנקטון כזה בגודל של מאות או אלפי קילומטרים הוא למעשה סופר אורגניזם ואנחנו מנסים להבין את השפה הכימית שבה הוא מדבר כדי לצמוח ואת השפה הכימית שבה הוא מדבר כדי לקרוס. זה מקנה להם עמידות ואולי נוכל בעתיד להעניק את העמידות הזו גם לבני אדם, באמצעות זיהוי של חומרי טבע חדשים ובפיתוח של תרופות חדשות, כולל תרופות אנטיביוטיות חדשות ויעילות יותר, כולל הבנה טובה יותר או פיתוח טקטיקות יעילות יותר בהתמודדות עם תאי סרטן", אומר אסף ועיניו נוצצות.

כיוון אפשרי נוסף של המחקר הזה עשוי להניב בעתיד חומרי דלק חדשים ונקיים, שכן האצות האלה שלוקחות דו תחמוצת פחמן, שאנחנו מנסים להיפטר מעודפיה ולהפוך אותה לחמצן, הם למעשה מנוע משוכלל שבין היתר האצות האלה כשהן מתות הן שוקעות בלי להתפרק במרבצים אורגניים בקרקעיות האוקיאנוס ולמעשה אלה מרבצי דלק שכן אותם תאים צוברים מולקולות שומן. "היום כולם מנסים להעלות את תכולת השומנים באצות כדי לייצר דלק נקי וזה התחליף האנרגטי הכי זול והכי נקי עקרונית, ואפשר לקוות כי המשך המחקר וההבנה של כל התהליכים של הפיטופלנקטון וסביבתו יאפשרו פיתוח בר קיימא של מקורות אנרגיה חדשים ונקיים", אומר אסף.

==============================================================

אמנות בהשראת המחקרים המדעיים של בן הזוג

האמנית הרב תחומית ניבי אלרואי מתעדת ומקפיאה שברירי שנייה בעולמות מתפרצים

ניבי אלרואי היא אמנית רב תחומית המשלבת פיסול, מיצב, הנפשה תחריט ואיור, וביריד האמנות העכשווית "צבע טרי" בשנת 2008 זכתה בפרס האמן המבטיח וכן גרפה פרסים נוספים. עבודותיה המורכבות מתעדות ומקפיאות שברירי שנייה בתהליך של עולמות מתפרצים, או מתרסקים, הנבנים, או נהרסים.

ניבי, בת זוגו של אסף, מושפעת מהמדע, ויחסה לעולם וליקום מזכיר את תיאוריית גאיה, שפיתח כבר בשנת 1972 ג'יימס לאוולוק, ולפיה כוכב-לכת, כולל כדור הארץ שלנו, הוא על-אורגניזם, המאחד ומכיל בתוכו את עולמות החי והצומח.

היצורים החד-תאיים, שמהם שואבת ניבי אלרואי חלק מהשראתה, יוצרים – בתגובה לתנאי עקה ולחץ – קהילות של אינטרסים משותפים ויוצאים למאבק על זכותם להמשיך ולשרוד. לפעמים, כאשר הלחץ והעקה עליהם גוברים, הם מתרבים ופורצים, אף שלעתים הם גם נכנעים וקורסים.

ניבי אלרואי משליכה את התופעה הביולוגית-אקולוגית הזו על סביבה אורבנית של מגה-פוליס, המתפרץ תוך שהוא מקריב חלקים ממנו.

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-אוקטובר 26, 2012 מאת ב-המחר הנועז ותויגה ב-, , .