סיפורי דגים אבולוציוניים מבקיני בוטום

סיפורי דגים אבולוציוניים מבקיני בוטום

 

1. הדג החכם אינשטיין

2. הדג נסראללה

3. הדגיגות האנושיות מדרום קוריאה

4. האם אבותינו היו דגים?

5. מחקר חדש: לכרישי דג פטיש יש ראיה אנושית

 

הבן הקטן שלי אוהב את בובספוג ואת בקיני בוטום. כל פעם כאשר יש בבופסוג בטלויזיה הוא רץ והוא מרותק למרקע. מובאים כאן כמה סיפורים מדעיים על חבריו של בובספוג.  

 

הדג החכם אינשטיין מגלה שהמרחב זמן באוקיינוס עקום

 

סיר ארתור אדינגטון, הפיסיקאי פילוסוף הנודע, מספר את הסיפור הבא (בתרגום של צבי ינאי מלפני שלושים שנה…): אי שם באוקינוס חי לו מין של דגים שטוחים בעל שני ממדים בלבד. ברגיל שוחים דגים אלה בקו ישר, אך מצוי אזור אחד, שבהתקרב אליו הדגים היו שוחים סביבו במעגלים. דג חכם אחד הסביר את התופעה המשונה בקיומן של מערבולות הגורפות כל גוף שקרב אליהן. אך כעבור זמן נמצאה תיאוריה טובה יותר שמסבירה, כי הדגים נמשכים אל דג גדול ואדיר השקוע בתרדמת בלב אותו אזור. תחילה נתקלה התיאוריה בחוסר אמון, אך עם הזמן אושרה בדייקנות מופלאה ע”י ניסויים שונים. נמצא, למשל, שכל דג נמשך אל הדג הגדול בכוח פרופורציוני לגודלו. תיאוריה זאת הניחה את דעתם של הדגים, חרף חילוקי הדעות בדבר מהותו של כוח המשיכה עצמו. אך בוקר בהיר אחד התעורר אחד הדגים לעובדה, כי אם כוח המשיכה פועל באופן שווה על כל הדגים, הרי שהיה צריך להטות דגים גדולים במסלול שונה מאשר דגים קטנים. הדג הנועז החל לחקור בקפדנות את המסלולים ולבסוף הגיע למסקנה מפתיעה: במקום הדג האדיר מצוי אי עגול – אותו אין בני מינו יכולים לגלות בגלל דו-ממדיותם. עם זאת, כל אימת שדג קרב לאי הוא נאלץ להטות את מסלולו לאורך קשת האי, אף כי הוא מתאמץ בכל כוחו לשחות בקו ישר.

כך נפתרה תעלומת המשיכה המסתורית, שהכתה גלים גבוהים בעולם הרגוע של הדגים הדו-ממדיים.

סדרת הדרמה הבריטית אינשטיין ואדינגטון

 

הדג נסראללה

 

טרם נסתיימו עלילות אחמדיניג’ד והדלק הגרעיני ונסראללה התעורר לחיים לפני שבועיים בדמות דג ארסי ומסוכן. רשתות החדשות הגדולות בעולם יצאו בכותרות ענק: Another Nasrallah Threatens Israel.

ואכן לפני שבועיים ישבתי עם הבן שלי בן כמעט השמונה לראות חדשות “חמש וחצי” של ערוץ הילדים. ואת מי אנו רואים בחדשות הילדים? את חסן נסראללה מתגאה על כי קרוי על שמו דג ארסי ישראלי. הראו במרקע לילדי הרך דג חום בצורת נחש בעל שפם וזקן הדומים במידת מה למקור על שמו קרוי היצור הארסי:

 

nasrallah_fish

מכאן.

 

לוכד הדג החזיק בצנצנת כמה דגי נסראללות כאלה בעלי שפמים וזקנים, והילד שלי צעק:”נסראללה, נסראללה”. ולפתע נזכרתי, שבמלחמת לבנון העולים מרוסיה ספרו לי ש”נסראללא” ברוסית פירושו… מפאת כבוד הבלוג לא אוכל לומר את הפירוש ברוסית.

נסראללה שנוהג לנאום למאמיניו, בדרך כלל נאומי שטנה עלינו, הקדיש נאום לדג שקרוי על שמו. הוא התרגש מכך שהדג קרוי על שמו: “יש דג שבניגוד לדגים אחרים הוא דג רעיל וקטלני והישראלים קראו לדג הזה נסראללה”. (ראו הסרט למטה) נסראללה הודה לישראלים על כי הם חושבים שהוא יכול להיות רעיל ולגרום למותם של ישראלים רבים בדיוק כמו הדג נסראללה…

אולם אז בדיוק עלתה שאלה פילוסופית מעמיקה, הדג נסראללה עלול לחצות את גבול המים הטריטוריאליים הישראליים אל לבנון השכנה. איך יקראו לו אם יגיע (חלילה וחס כמובן…) ללבנון? היש לכם הצעה?…

 

בובספוג וחבורתו בבקיני בוטום מצאו שתי חברות: דגיגות קרפיון הומונאידיות בדרום קוריאה

 

שתי דגיגות קרפיון “הומונואידיות” מדרום קוריאה מושכות את תשומת ליבם של הביולוגים מרחבי העולם. הן חיות להן בנחת בשלולית קטנה אשר בעיר קונג’ו Chongju במרכז דרום קוריאה. מאמינים שהן צאצאיות היברידיות של שני זני קרפיון (גפילטא פיש)  הקרפיון והקרפיון עור יעני, שגם ידוע בשם דג טנג’רין. כאמור שתי הדגיגות הן נקבות והן באורך של יותר ממטר אחד. ומה מייחד את שתי הגפילטא פיש ששוחות להן בשלולית נידחת בדרום קוריאה? נראה שיש להן אף, עיניים ושפתיים אנושיים מיוחדים. כלומר מדובר בגפילטא פיש בצורת בן אדם…

הדגיגות האנושיות חיות בשלולית מתחת לבית בן 64 שנה של אדם ישיש מדרום קוריאה והן שם מאז שנת 1986. “דגיגותיי”, כך אומר הישיש בעל הדגיגות, “הולכות ונראות אנושיות במהלך השנים האחרונות”. הוא הוסיף שידוע לו על דגים אחרים בעלי מאפיינים דומים. מכיוון שמדובר בשתי נקבות, זה בלתי אפשרי עבורן להתרבות ולהוליד צאצאים בעלי פנים אנושיות.  ראו סרט למטה.



ליידי די (דג).

 

ראו כאן.

 

האם אבותינו היו דגים? גנים לאצבעות ולבהונות התבטאו לראשונה אצל דגים

 

נסתרות הן עלילות האבולוציה. לפני שנה הופיעה כותרת בכתב העת נשיונאל ג’יאוגרפיק: “לדגים קדמונים היו אצבעות ובהונות פרימיטיביים”.

בספטמבר לפני שנה נשיונל ג’יאוגרפיק הביא את התמונה הבאה, שמראה במבט מקורב ברקונסטרוקציה תלת ממדית את הסנפיר של דג קדום שקרוי פנדריכתיס. הסנפיר מסתיר אצבעות חבויות שלא באו לכדי מימוש.

 

המחקר לימד אותנו שלדגים קדמונים היו אצבעות פרימיטיביות  חבויות תחת סנפירים שיכלו להיות המבשר לאצבעות ולבהונות שלנו.

כאשר עושים עבודת שורשים בבית הספר נראה היה שאל לנו לשכוח את סבא-רבא-רבא הדג… הסתבר שהממצאים של המחקר הנ”ל תמכו במחקרים שבוצעו קודם לכן והציעו שדגים וכרישים פרימיטיביים היו בעלי הגנים הדרושים להתפתחות האצבעות, גם אם חיות אלה לא גידלו את האיברים האלה בפועל.

עד אותו המחקר מלפני שנה חשבו שהידיים והרגליים הם המצאה של חיות שהלכו על ארבע בקרקע (הטטרפודים). ברם בעקבות סריקות רנטגן למאובן דג שחי לפני 385 מיליון שנה נתגלה שלדגים קדומים יש את אותם העצמות שיוצרות את הזרוע האנושית המודרנית ואת העצמות שנראות כמו האצבעות (עם הבדלים מסוימים). ונשאלה השאלה: מהו בעל החיים שהוא החוליה המקשרת בין הטטרפודים לדגים? התשובה הייתה, הדג טיקטליק, דג שעלה ליבשה בערך לפני חמש מיליון שנה. המחקר חיזק את ההשערה שדגים עתיקים עשויים לשכתב את ההיסטוריה של האבולוציה האנושית.

לכו הביטו במראה האם, כפי שנהוג לומר באנגלית, הביטוי “looks fishy” הוא נכון או שמא פישי פיש.

מי אמר שהדגים לא מתוחכמים רק בגלל שהם שותקים?…  שום דבר אם כן לא בא מכלום באבולוציה… עוד נגלה שבובספוג וחבורת בקיני בוטום היו סבא רבא שלנו בעולם הקדום.  

 

הכריש בעל הראיה האנושית – מחקר חדש מלפני כמה ימים

 

ולסיפור של הימים האחרונים. תמיד היו אומרים שלדג פטיש באורך של כארבעה מטרים יש ראש מצחיק, אבל אף אחד לא בדק למה. והנה הופיע מחקר מאת קבוצה באוניברסיטת פלורידה אטלנטיק בראשות מישל מקומב שבדק את הסיבה.

מסתבר שלכריש יש פעילות חשמלית, והמדענים חושבים שצורתו נותנת לו בדיוק כמו לבני האדם יכולת ראית סטריאו ותפישת ראית עומק אנושית. האם לדגיגות מדרום קוריאה יש אח גדול אנושי בדמות דג הפטיש?

החוקרים מצאו שהכריש רודף אחרי תמנון ורואה אותו בדיוק כמו שאנחנו רואים אותו בראיה תלת ממדית מרחבית. אולם, אליה וקוץ בה. כרישי דג הפטיש משלמים מחיר כבד עבור שדה הראיה האנושי הרחב שלהם. ומדוע? כי יש להם מרחק גדול בין עיניהם. ולכן יש להם יותר נקודות מתות בדיוק מקדימה לראש שלהם לעומת כרישים אחרים.

מסתבר שצוללנים מספרים מזה זמן רב אנקדוטות לפיהן הם רואים דגיגים קטנים יוצרים נחילים בדיוק מול הפרצוף של כריש דג פטיש. וזה בדיוק כאילו שהדג בא ושוחה מול הכריש ואומר לו: “ננה בננה, אינך יכול לראות אותי בא מולך ונע שמאלה ימינה ואנה”.

מכאן

המחקר פורסם בכתב העת Journal of Experimental Biology   ב-27 לנובמבר לפני כמה ימים:

First published online November 27, 2009
Journal of Experimental Biology 212, 4010-4018 (2009)
Published by The Company of Biologists 2009
Enhanced visual fields in hammerhead sharks

. M. McComb1,*, T. C. Tricas2 and S. M. Kajiura1

1 Biological Sciences, Florida Atlantic University, Boca Raton, FL 33431, USA
2 Department of Zoology and Hawaii Institute of Marine Biology, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, HI 96822, USA

* Author for correspondence (dmccomb@fau.edu

<!–
var u = "dmccomb", d = "fau.edu"; document.getElementById("em0").innerHTML = '‘ + u + ‘@’ + d + ”//–>

)

Accepted 9 September 2009

Several factors that influence the evolution of the unusual head morphology of hammerhead sharks (family Sphyrnidae) are proposed but few are empirically tested. In this study we tested the ‘enhanced binocular field’ hypothesis (that proposes enhanced frontal binocularity) by comparison of the visual fields of three hammerhead species: the bonnethead shark, Sphyrna tiburo, the scalloped hammerhead shark, Sphyrna lewini, and the winghead shark, Eusphyra blochii, with that of two carcharhinid species: the lemon shark, Negaprion brevirostris, and the blacknose shark, Carcharhinus acronotus. Additionally, eye rotation and head yaw were quantified to determine if species compensate for large blind areas anterior to the head. The winghead shark possessed the largest anterior binocular overlap (48 deg.) and was nearly four times larger than that of the lemon (10 deg.) and blacknose (11 deg.) sharks. The binocular overlap in the scalloped hammerhead sharks (34 deg.) was greater than the bonnethead sharks (13 deg.) and carcharhinid species; however, the bonnethead shark did not differ from the carcharhinids. These results indicate that binocular overlap has increased with lateral head expansion in hammerhead sharks. The hammerhead species did not demonstrate greater eye rotation in the anterior or posterior direction. However, both the scalloped hammerhead and bonnethead sharks exhibited greater head yaw during swimming (16.9 deg. and 15.6 deg., respectively) than the lemon (15.1 deg.) and blacknose (15.0 deg.) sharks, indicating a behavioral compensation for the anterior blind area. This study illustrates the larger binocular overlap in hammerhead species relative to their carcharhinid sister taxa and is consistent with the ‘enhanced binocular field’ hypothesis.

Key words: binocular vision, elasmobranch, eye, pupil dilation, Sphyrnidae, winghead shark

 

 

 

 

הגפילטא פיש האנושי:

 <a href="http://www.exego.net/admin/

 

ישראל מגלה את הדג נסראללה וחסן נסראללה מאושר עד גג האקווריום:

<a href="http://www.exego.net/admin/

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment

חדשנות עתידית: מוצרים חדשים על המדף העתידי

חדשנות עתידית: מוצרים חדשים על המדף העתידי  

 

המכונית המעופפת הבריטית 

    

טבעות סביב כדור הארץ 

      

האייפון מטיס מזל”ט 

     

הנדסה חוזרת של המוח לפי קורצוויל 

   

הולוגרפיה שניתן לגעת בה ולחוש אותה 

 * הנדסה חוזרת של המוח כפתרון לאנטי אייג’ינג וחיי נצח אליבא ד’ריי קורצוויל   

  

 * הטרנזיסטור המולקולארי הראשון – מולקולה שמתנהגת כמו טרנזיסטור. * מכונית מעופפת תוצרת בריטניה – אפשר להזמין עכשיו ולקבל תוך מספר חודשים ופחות. עולה 80,000 דולר.  

* אדריכלות פנים חדשה למטוסים מאת יעקוב אינוביישן. יותר לא ידחפו אתכם מקדימה במטוס.  

* טיסה לכל מקום על כדור הארץ בשעתיים: מוושינגטון לטוקיו בשעתיים. ג’ט לג על חשבונכם…  

* פרופסור מומחה לחרקים מזהיר בבריטניה מפני טרוריסטים שיבואו עם מזוודה מלאה בחרקים וידביקו אותנו במחלות. זוכרים את קדאפי עומד באו”ם וקורא למנהיגי העולם: שפעת החזירים היא נשק ביוכימי. האם מזוודת חזירים הביאה לנו את הוירוס…?… 

* המסך הבא: פוסטר ממוסגר שניתן לעקם אותו. 

* סוללה קוונטית דיגיטאלית עם ננוקבלים (שתחליף את הסוללה הישנה בנייד ובאייפון שלכם). הבעיה: בטיפול לקוי היא מתפוצצת כמו פצצת אטום. לא נורא תמיד אפשר להאשים את אחמדיניג’ד נכון? אבל לפחות כאשר היא מתפוצצת אין נשורת רדיואקטיבית. 

 

ד”ר האפבייקט ממציא לנו פטנטים בשנות השבעים – היה מפוצץ המצאות 

הנדסה חוזרת למוח ואנטי אייג’ינג  

רייי קורצוויל העתידן של שנות האלפיים. ריי קורצוויל דיבר בכנס מנהטן ביץ’ פרוג’קט ואמר שתוך 15 שנה, כל שנה נוסיף יותר משנה נוספת לחיינו. הכיצד? באמצעות המצאות חדשות וחדישות בתחומי הרפואה והטכנולוגיה ובכלל בתחומים שונים בחיינו והנדסה חוזרת של המוח על גבי מחשב על. כל זה מבית מדרשה של קורצווייל טכנולוגיות… 

ריי קורצוויל מסביר כיצד גידול מעריכי הניע את ההתקדמויות בטכנולוגיות המידע והוא גם מסביר מדוע דינמיקה זו מיושמת עתה לבריאות ולרפואה. קורצוויל גם מסביר התקדמויות בהנדסה חוזרת של המוח האנושי (מדעני מוח טוענים, שניתן יהיה ליצור מודל דיגיטלי בתוך מחשב על שמחקה את התפקודים של המוח). קורצווייל מציע לעשות הנדסה חוזרת למוח על ידי זה שיזריקו לנו רובוטים מיקרוסקופיים (ננובוטים) לזרם הדם ויתכנתו אותם כדי שיחקרו כל חלק וחלק במוח, כל נים דם במוח וכל חיבור וניורו-טרנסמיטור. בהקשר לכנס, קורצווייל טוען שאותן הטכנולוגיות שיובילו לאריכות ימים ניכרת גם יובילו להגדלת המקורות העולמיים. ההרצאה של קורצוויל בכנס אריכות הימים במנהטן ביץ’, קליפורניה, 13 לנובמבר, 2009. ריי קורצווייל מדבר על הנדסה חוזרת של המוח. 

לכנס ראו כאן: 

Are You Going to Be Part of the Last Generation to
Die From Aging… or Part of the First Generation to
Enjoy Open-Ended Youth?

  

וגם כאן.  

כמה חברות סטארט אפ שמתמקדות בביוטכנולוגיה של האנטי אייג’ינג, מחלות שמופיעות בגיל זקנה והן אופייניות לגיל זקנה, קמו בארה”ב, בקנדה ובלונדון והן משתמשות במיטב הטכנולוגיה והרעיונות: 

אפיוס ביוטכנולוגיות” – Rexin-G, מערכת תמסורת גנים לגידול בהזרקה. 

פולדרקס” – טיפול במחלות חלבונים מעוותים.   

גינסיאנס” – טיפול במחלות כרוניות ומחקר גדול באלצהיימר. 

נום” – ריצוף הגנום האנושי השלם לפי בקשה. 

נאוטרופיקס” – וירוסים אונקוליטים (וירוסים שמתקיפים תאים סרטניים) לטיפול בגידולים מוצקים. 

פנטרקסין תרפיוטקיס” – טיפול במחלת האלצהיימר. 

 “רפיט דיאגנוסטיקס” – מדידת אורך הטלומר עבור אוכלוסיות של לימפוציטים וגרנולוציטים. 

רטרוטופ” – שימוש באפקט איזוטופי כדי להאט נתיבי הרס ולשלוט בתהליכים מטבוליים בעקה חימצונית. 

 “סטמקור מערכות” – מערכת איסוף מוח עצם. 

 “טי אי מדעים” – הפעלת האנזים telomerase באמצעות המולקולה הבודדת TA-65 . 

טרי-סטם” – רטרודיפרנציאציה Retrodifferentiation  (תאים בוגרים הופכים לתאים יותר פרימיטיביים) – יצירת תאי גזע מתאים בוגרים. 

גלקסוסיטקלין” – טיפול חדשני בסוכרת מסוג 2. 

   

הטרנזיסטור המולקולארי הראשון  

קבוצת מדענים מאוניברסיטת ייל בארה”ב הצליחו ליצור את הטרנזיסטור הראשון שמורכב ממולקולה בודדת. המחקר מראה שמולקולות יכולות להתנהג כמו טרנזיסטור. הקבוצה, שכוללת חוקרים מאוניברסיטת ייל וממכון גוואנגיו למדע ולטכנולוגיה בדרום קוריאה, פרסמה את ממצאיה ב-24 לדצמבר בכתב העת Nature.  וגם כאן.  

הקבוצה כללה את פרופ’ מרק ריד, פרופ’ להנדסה ולמדע ישומי מייל, ואת הפוסט דוקטורנט לשעבר שלו מאוניברסיטת ייל בשם טקהי לי, שהוא עתה פרופסור במכון גוואנגיו. הקבוצה הראו שמולקולת בנזין שמחוברת לחיבורי זהב, יכולה להתנהג בדיוק כמו טרנזיסטור מסיליקון. הרכיב הוא טרנזיסטור מולקולארי Benzenedithiol C6H4(SH)2. 

החוקרים הצליחו לבצע מניפולציה למצבי האנרגיה השונים של המולקולה בהתאם לאנרגיה שהם יישמו למגעים בחיבורי הזהב. על ידי מניפולציה של מצבי האנרגיה, הם הצליחו לשלוט בזרם שעבר דרך המולקולה.  

ריד הסביר את אפקט המנהור ברכיב הצומת המולקולארית תוך שהוא נתן את הדימוי של כדור. נדמיין כדור שמגלגלים אותו על פני גבעה, מעלה ומטה. נניח שהכדור מייצג זרם חשמלי וגובהה של הגבעה הוא מצבי האנרגיה השונים של המולקולה. אם מכוונים את גובה הגבעה, מאפשרים לזרם לעבור כאשר היא נמוכה, ועוצרים את הזרם ולא מאפשרים לו לעבור, כאשר הגבעה גבוהה. בצורה זו הקבוצה הצליחה להשתמש במולקולה באותו האופן שבו משתמשים בטרנזיסטור רגיל. 

מרק ריד החל לחקור מולקולות בודדות כבר בתחילת שנות התשעים. אז הוא הדגים שניתן ללכוד מולקולות בודדות בין מגעים חשמליים. ריד ולי חקרו בננו-אלקטרוניקה מולקולארית ופתחו טכניקות ליתוגראפיות על פני השנים, שאפשרו להם לבחון מה מתרחש ברמה המולקולארית ולבנות את הרכיב הטרנזיסטורי המולקולארי: 

1)     המגעים נוצרו מטיטניום Ti בגודל של 3 ננומטר וזהב Au בגודל של 150 ננומטר. 

2)     בונים אלקטרודת שער מאלומיניום (2 מיקרומטר רוחב ו-15 ננומטר עובי). מגדלים שכבת תחמוצת מבודדת בעובי של 3 ננומטר. מתקבלת אלקטרודת אלומיניום בתחתית בעלת שכבה דיאלקטרית דקה – Al2O3 .     

3) מעל פני אלקטרודת שער האלומיניום יהיה חוט הזהב באורך 15 ננומטר ועובי של 100 ננומטר. חוט הזהב הדק מחובר למגעים על ידי Ti בעובי של 3 ננומטר ו-Au בעובי של 100 ננומטר.  

4)     אחרי ניקוי בפלזמת חמצן במשך דקה, החוקרים השרו את הדוגמיות בתמיסה מהולה למשך יממה. הם ביצעו בתמיסה שיקוע מולקולארי עלפני שכבת הזהב. המולקולות עשו הרכבה עצמית על חוטי הזהב. ועושים לכל הדוגמית טיפול כימי. 

5)     אחרי שמצפים את הדוגמיות במולקולות מקררים אותן מיד ל-4.2 מעלות קלווין בקריוסטט ואקום.    

 [moletransistor2.jpg] 

תמונה בצבעים לא אמיתיים במקרוסקופ אלקטרונים סורק 

בצורה זו החוקרים הצליחו לבנות את המגעים החשמליים ברמות הגודל הזעירות – ברמת הגודל הננומטרית, כאשר הם מזהים את המולקולות האידיאליות שיש להשתמש בהן לצורך המשימה, מולקולות הבנזין. כמוכן הם מצאו היכן יש למקם את המולקולות כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר וכיצד לחבר אותן למגעים החשמליים. הגילוי התבסס על התקדמויות טכנולוגיות רבות שנמשכו כמה שנים. ומדוע התגלית חשובה? יש עניין רב בשימוש בטרנזיסטור שבנוי ממולקולה במעגלי מחשבים, כי טרנזיסטורים מסורתיים הם לא ישימים ברמות גודל כאלה. לכן טרנזיסטור המולקולה פותח פתח למחשבים מולקולאריים – אם הם בכלל אפשריים. 

  

  

מכונית מעופפת תוצרת בריטניה  

סקאיי קאר פאראג’ט מכונית שמסוגלת לטוס. יכולה להמריא משדה או ממסלול המראה בפחות ממאתיים מטרים. בטוחה לטיסה, לא מאבדים בה שליטה וגם לא צוללים איתה. אם המנוע נכבה מסיבה כלשהי, הטייס פשוט דואה מטה לשדה הקרוב או גולש לקרקע ולחול. במקרה שהכנפיים לא עובדות מסיבה כלשהי – טפו, טפו… – מערכת החיבור למכונית לא פועלת או כל תקלה אחרת שמתרחשת, ישנו מצנח רזרבי לשעת חירום שמיד משתחרר, וגם אם לא הייתם צנחנים בצבא… תוכלו להסתדר. מחיר 80,000 דולר, מחיר של דירה במקומות פחות נחשקים. אם תזמינו היום תקבלו בעוד מספר חודשים (בטיסה כמובן).    

  • Place an Order 

     

טיסה נעימה עם יעקב אינוביישן

בטיסות העתיד לא תצטרכו יותר לריב עם הנוסע מקדימה – “תזיז כבר את המושב קדימה, אני לא יכול לשים את הרגלים, אני לא יכול לאכול”. יעקב אינוביישן הנדסת האנוש למטוסים חשבו על הכל וממש על הכל. על נוחות הנוסעים במחלקת תיירים ועל הצד העסקי של מחלקת העסקים, על מניעת טרומבוזה ויצירת כרישי דם, על הילדים ועל השמנים. 

טיסות ארוכות כבר לא יהיו סיוט. הסידור המחודש של מושבי המטוס בצורה אולטרא-מודרנית וחדשנית מאפשר פרטיות, בלי דחיפות מקדימה. נסיעה עם ילדים תיהפך לתענוג, יהיה מספיק מקום לכל המתנות מאמריקה ומאירופה – לילד, לדודה, לסבתא ואפילו לכלב. המבנה של החברה יכול אפילו להגדיל את יכולת הקיבול במיוחד עבור הישראלים שיוצאים עם עשרה קילו וחוזרים חזרה מארה”ב עם מאה קילו. בתנאי שהם נוסעים במחלקת עסקים כמובן ובתנאי שהם מגדילים את תכולת הכבודה רק ב-50 אחוז ולא במאתיים אחוזים כפי שהם רגילים לעשות… 

המבנה מתחשב בנוסעים בעלי מוגבלויות. קל לאחסן את התיקים שלוקחים למטוס. במקום להרים את התיקים ולאחסנם בתאים מעל לראש ולחשוב שעוד רגע הכל ייפול על הראש, התיקים מאוחסנים מתחת למדרגות מודרניות. כתוצאה ניתן יהיה להעלות למטוס יותר תיקים ולחסוך לצוות הקרקע זמן ומעמסה. העלייה למטוס תהיה מהירה יותר במעברים מהירים יותר. המטוס נהפך לגדול יותר ומרווח יותר. לא נדחפים במעבר ולא אומרים יותר: “נו, תן כבר לעבור”. התיקים נאספים בטרם הנוסעים מצויים במעבר. לא תצטרכו לקנות כרטיס טיסה נוסף לפעוטות מכיוון שהם ימוקמו אופקית ליד הנוסע. זהו שיפור עצום. ומה לגבי השמנים? המבנה החדש מאפשר מושבים רחבים יותר. כתוצאה אי הנוחות עבור נוסעים שיושבים לידם נמנעת.  

המושבים מאפשרים פרטיות, המושבים נפתחים למיטות בצורה חסכונית, ישנה פרטיות כאשר עובדים עם המחשב הנייד, ובייחוד אין את בעיית אי הנוחות מהכסא מלפנים שהיה נדחף אל החלל של הנוסע מאחור. חשוב ביותר הנוסעים יכולים לשנות תנוחה כדי להמריץ את זרם הדם וכך למנוע היווצרות כרישי דם – דבר מאוד מסוכן בטיסות.  

 

רוצים לטוס לכל מקום על כדור הארץ בפחות משעתיים?  

  

חברת וירג’ין גלקטיק חשפה את החללית מטוס שלה “SpaceShipTwo” במדבר מואבי בקליפורניה, החללית הראשונה למסע נוסעים פרטי. אולם ישנן מספר חברות שעובדות כבר על חלליות שתטוסנה לאו דווקא לחלל החיצון, אלא לכל מקום בכדור הארץ בפחות משעתיים. אחת מהחברות האלה היא “SpaceWorks Engineering”. היה תכנון ליצור מטוס שהוא פי 25 מהיר יותר ממהירות הקול בזמנו של הנשיא רונלד רייגן. רייגן הכריז בשנות השמונים שנוכל לנסוע מוושינגטון די סי לטוקיו בשעתיים. 

אולם מטוס ה”אוריינט אקספרס” הזה בוטל בטרם הוא נבנה ובצע את טיסתו הראשונה.  

נאסא ניסתה להמשיך את הפרויקט ואחר כך כמה חברות, כולל וירג’ין גלקטיק פתחו מטוסי חללית עבור תיירים, מדענים ונוסעים אחרים. וכך נפתחה האפשרות לנסיעה קצרצרה מיעד אחד לשני בכדור הארץ. 

 
סוללה קוונטית דיגיטאלית שמורכבת מננוקבלים  

  

הטכנולוגיה מתקדמת ונראה שהבטריות נותרו מאחור. הבטריות של היום הן בעיה. לוקח שעות להטעין אותן ולפרוק אותן. וגרוע מזה, לאחר כמה שנים של שימוש צריך להשליכן לפח. מסתבר שיש פתרון לבעיה. הבה נשתמש בקבל שהוא אוגר מטען מסוג אחר. לוקח שבריר שנייה להטעינו ולפרוק אותו. מסתבר שהקבלים הם עתיד הסוללות של היום. מצוין לטלפון סלולארי או למחשב הנייד. למי יש סבלנות לחכות עד שמטעינים אותו. ובייחוד אורך החיים של הסוללה נגמר ויש להחליפה. את הקבל לא נצטרך בכלל להחליף. היכולת שלו להחזיק מטען גודלת בקצב מהיר יותר כל שנה לעומת היכולת של הסוללות. הקבלים ידידותיים יותר לסביבה ועדיפים.  ראו כאן. 

והנה פיזיקאים מאוניברסיטת אילינוי אורבנה-קמפיין בראשות אלפרד האבלר נטלו את הרעיון הנושן ישן של הקבל והחליטו לחדשו בצורת המושג של סוללה קוונטית דיגיטאלית. סוללה זו תהיה דחיפה דרמטית בקיבול אחסון האנרגיה ברגע שיוכלו לבנות אותה בהתאם למודל התיאורטי שאותו הציעו הפיסיקאים. הרעיון הוא שהסוללה תהיה מורכבת ממיליארדי קבלים בגודל ננומטרי. ברגע מדובר בקבלים בעירים, ננוקבלים, לאחסון אנרגיה, פועלים אפקטים קוונטיים. המאמר של החוקרים. 

קבלים קונבנציונאליים מורכבים מלוחות מוליכים בסקאלה מקרוסקופית, או אלקטרודות, המופרדים על ידי שכבת חומר מבודדת. כאשר אלקטרונים רבים מאוחסנים בלוח השלילי (האלקטרודה השלילית) הם נוטים לדחות זה את זה ואז הם דוחפים זה את זה הרחק מהאלקטרודה השלילית אל האלקטרודה החיובית. כלומר, תוך יישום מתח לקבל נוצר שדה חשמלי בחומר המבודד שאוגר אנרגיה. הקבל כך מסוגל לאגור כמות מטען מוגבלת, שמעבר לה מופיעים ניצוצות ומתבזבז הכוח המאוחסן.  

במקום זאת, האבלר וקבוצתו הציעו, הבה נבנה ממערך של ננוקבלים, בעלי אלקטרודות במרווח של 10 ננומטרים זו מזו (או במרווח של עשרה אטומים זו מזו). עתה אפקטים קוונטיים אמורים לדכא הופעת ניצוצות: ידוע שבאטום הגרעין (פרוטונים) והאלקטרונים מופרדים למרות המטענים שלהם. הם קיימים יחד מבלי למשוך זה את זה. לכן חשבו האבלר והקולגות שלו, אם באותו האופן ניצור ננוקבלים נפתור את הבעיה של האלקטרונים שדוחפים זה את זה מהלוחות אל עבר הלוח החיובי.  

צפיפות ההספק שמתקבלת מהסוללות החדשות (המהירות שבה ניתן לאחסן או לשחרר אנרגיה) עשויה להיות הרבה יותר גדולה מאשר טכנולוגיות סוללות הליתיום-איון שיש לנו כיום. ובנוסף צפיפות האנרגיה (כמות האנרגיה שניתן לאחסן) היא פי עשר גדולה יותר מאשר סוללות הליתיום-איון של היום. יש כרגע בעיה לייצר אותם עקב אפקט מנהור ומתחים גבוהים. אבל כאשר הם יחליפו את הבטריות, הם גם כאמור יאחסנו יותר מטען וגם יהיו יותר ידידותיים לסביבה: בעת היצור הם לא פולטים תוצרי לוואי כימיים. הסוללות, לעומת זאת, דורשות כימיקאלים כדי לאחסן מטען. בנוסף ברגע שחיי הסוללה מסתיימים יש להשליכה לפח, עוד מפגע סביבתי. לעומת זאת, אין צורך להחליף קבלים. כמוכן קבל יכול לאגור אנרגיה סולארית. בטרייה ואנרגיה סולארית? מדובר בסוללת עופרת (מצבר) שתאחסן את המטען. הפאנל הסולארי הוא אולי ידידותי לסביבה אבל הסוללה מכילה חומרים רעילים.  

חרף זאת, בטיפול לקוי הננוקבלים הם מסוכנים אם הם סדוקים או שבורים –  השחרור המהיר של אלקטרונים, תלוי במטען שמוחזק בין הלוחות, יכול לגרום לפיצוץ כמו פצצה אטומית. אבל הפיצוץ לא ישאיר נשורת. נחמה פורטה…   
 

הפרופסור שהציע לפני שנה בדיוק שטרוריסטים יבואו עם מזוודת חרקים נגועים ביולוגית 

  

(לכבוד הסילבסטר…) 

  

ה-טלגראף הבריטי דיווח בדיוק לפני שנה את הסיפור הבא. פרופסור לאנטומולוגיה (חקר החרקים) מאוניברסיטת ויומינג בשם ג’פרי לוקווד התראיין לתחנה מספר 4 של רדיו ה-.BBC הוא אמר בשידור, שטרוריסטים יכולים להיכנס לתוך מדינה עם מזוודה מלאה בחרקים שנדבקו במחלות כמו קדחת השקע האפריקאי (מחלה אפריקאית, קטלנית לחיות ולבני אדם). כמוכן הוא אמר בשידור את הדברים הבאים: “אני חושב שתא טרוריסטים קטן יכול בקלות לפתח נשק על בסיס חרקים”. הוא הוסיף שזה יהיה הרבה יותר קל מאשר לפתח נשק גרעיני וכימי, כי חומר הגלם נמצא בחצר האחורית של כל אחד. כלומר, ג’וקים יש לנו הרי בשפע… ולכן זה יהיה קל למדי ותהליך פשוט. כמה מאות דולרים וכרטיס טיסה במטוס (פלוס כרטיס חינם כמובן לג’וק). הפרופ’ לוקווד הציע לממשלות להתכונן ושיהיה להן ממשק שמסוגל להגיב לכניסה של מזוודת מזיקים שנדבקו במחלה הקטלנית. וזאת כדי לנסות ולעצור כל דבר שנכנס למדינה כבר בגבולותיה. זוכרים שקדאפי (שליט לוב) הכריז באו”ם ששפעת החזירים היא נשק ביולוגי מלאכותי?… מעניין האם הוא חשב שהיא מועברת על ידי חרקים במזוודה?… 

בכל מקרה, אין לנו כל דרך לדעת האם ההדבקות שלנו במחלות נובעת ממגע ישיר עם הדם או האיברים של חיות נגועות?  

והתקשורת כרגיל… מביאה לנו סיפורים על פרופסורים, רעיונות ושליטים…  

Terrorists could use 'insect-based' biological weapon 

חרק טרוריסטי?…   

המסך הבא: פוסטר ממוסגר, שניתן לעקם אותו  

מאז הופעת הבכורה של הטלוויזיה ביריד שיקגו העולמי ב-1933, המושג של “שפופרת קרני הקתודה” “cathode ray tube” (CRT) הייתה מלה נרדפת ל”מסך”. אולם מהר מאוד לקראת שנת 2000 טכנולוגית מסך הפלזמה נכנסה ואז טכנולוגית המסך הגבישי הנוזלי liquid crystal display (LCD) החלה להחליף את ה-CRT בישומי מחשב. ומהר מאוד ה-LCD הוציא החוצה את ה-CRT משוק הטלוויזיה. והנה חשבנו שזהו. הגענו לשיא הטכנולוגיה: ה-LCD החליף את ה-CRT באותו האופן שהמכונית החליפה את העגלה והסוס. האומנם?…והנה הגיעה שנת 2009 ועוד מעט מגיעה שנת 2010, וטכנולוגית המסך תעבור מהפכה. 

בטווח הקרוב יהיה דור חדש של לוחות LCD שיגרום למהפכה בשוק הטלוויזיות בעל מסכים חזקים שהם דקים ביותר (2.5 ס”מ), בעלי קונטרסט מאוד גבוה וניתן יהיה לתלות אותם על הקיר כמו פוסטר ממוסגר. ומה הסוד של החידוש הזה? החידוש הוא בתאורה האחורית – המסכים מחליפים את המנורות הפלורוסנטיות הקומפקטיות ב-LED-ים. שמשתמשים בהרבה פחות הספק ומאפשרים פרופיל מסך הרבה יותר דק.  

 

מסך OLED גמיש מתקפל בעל עובי של כרטיס אשראי מכאן 

  

יהיו שני סוגי מסכים:  LED LCD למסכים גדולים יותר ו-LED אורגני שמוגבל רק למסכים קטנים: OLED. זווית הצפייה למסכי OLED היא רחבה מאוד והסיבה לכך היא שכל פיקסל על המסך מורכב מ-LED זוהר. ולכן בניגוד ל-LED LCD ה-OLED לא זקוק בכלל לתאורה אחורית בגלל שגריד הפיקסלים עצמו הוא גריד של אורות צבעוניים. בנוסף, ה-OLED יהיו דקים יותר. ל-OLED יש יישומים פוטנציאלים מעבר ל-HDTV. ניתן להדפיס מסכי OLED על סובסטראט פלסטיק גמיש, ועל מסכים מתקפלים בעלי עובי של כרטיס אשראי. וכך חלון בבית יכול לשמש גם כחלון וגם כמסך טלוויזיה. 

  

  

הולוגרפיה שניתן לנגוע בה 

  

  

מסך שנקרא בשם: Airborne Ultrasound Tactile Display הוא מקרן הולוגרמה שמשתמש בתופעת האולטראסאונד שקרויה לחץ קרינה אקוסטי כדי ליצור תחושת לחץ על הידיים של המשתמש, שאחריהן עוקבים שני Wiimotes של נינטנדו. את ההמצאה הזו יצרו חוקרים מיפן כמובן, מטוקיו, והם מסבירים את השיטה, שלא משתמשת בכל מגע ולכן לא גורעת בכל איכות של ההולוגרמה. את המחקר הוביל הירויוקי שינודה, והוא הציגה בקיץ בניו אורלינס. מרקר רטרו-מחזיר מחובר לקצה האצבע של המשתמש ו-LED-ים מאירים את המרקרים. ה-Wiimotes חשים במיקומים התלת ממדיים של האצבע. באמצעות מערכת עקיבה תלת ממדית זו, המשתמש יכול לטפל בתמונה התלת ממדית המרחפת בעזרת ידיו. 

בסרט הוידאו החוקרים מדגימים כיצד משתמש יכול להקפיץ כדור וירטואלי מהולוגרמה, כיצד הוא יכול לחוש את טיפות הגשם ההולוגראפיות מטפטפות על ידיו, וכיצד הוא חש יצור וירטואלי בכף ידו. החוקרים מקווים שטכנולוגיה זו תהיה ישמיה במשחקי וידאו, ב-CAD ובשימושים אחרים. 

  

האייפון שמניע מזל”ט 

לרגל כניסתו של האייפון לארץ, הנה המצאה מאת פרופסורית מה-MIT שהתפרסמה באוגוסט האחרון: האייפון הופך לשלט שמניע מזל”ט.  

פרופסורית מה-MIT בשם מיסי קמינגסטייסת F-18 לשעבר –  וקבוצה של 30 סטודנטים הצליחו להדגים באוגוסט האחרון כיצד ניתן להשתמש במכשיר טלפון מסוג אייפון iPhone כדי לשלוט ברכב בלתי מאויש: Unmanned Aerial Vehicle UAV, מזל”ט.  

לאחר שפרופ’ קמינגס עזבה את תא הטייס של מטוסי הקרב, היא עשתה דוקטורט ב”הנדסת מערכות קוגניטיביות”. לאחר מכן היא התחילה לעבוד ב-MIT שם היא ראש המעבדה לבני אדם ולאוטומציה : Humans and Automation Lab  או HAL. יש לה צוות של 30 סטודנטים והם כולם מנסים למצוא רעיונות וטכנולוגיות חדשים בניסיון להקל את האינטראקציה בין האדם למכונה. כחלק מעבודתה במעבדה, פרופ’ קמינגס והקבוצה שלה  חשבו על דרכים לשיפור השלט בגודל מזוודה שכעת חיילים צריכים לסחוב סביב כדי לשלוט במזל”ט, הרכב הבלתי מאויש. מכאן הקבוצה הגיעה לרעיון של האייפון ששולט במזל”ט, רעיון שיקל על השליטה במזל”טים. למעשה הרעיון היה של אחד הסטודנטים לאחר ששיחק עם האייפון כדי לשלוט ברובוט חדש.  קמינגס מספרת שהרעיון הופיע לקבוצה ביוני האחרון. תוך ששה שבועות, הם הוציאו אל הפועל את הרעיון לטיסה מבצעית, כאשר הם מבצעים זאת באזור מעבדת הרובוטים של ה-MIT – כפי שרואים זאת בסרטי הוידאו. וגם בסרט הזה. למעשה השלט של האייפון, ששולט במזל”ט, הוא רק אפליקציה. הוא נשען על הגיר הקיים של האייפון, כאשר הטלפון עדיין יכול לשמש לשיחות נכנסות ויוצאות רגילות, ניתן לגלוש בו כמקודם, להשתמש בו לכתיבה וכולי. היישום שלט של האייפון שולח קואורדינטות של GPS לרובוט מזל”ט. הרובוט מנווט סביב באמצעות יכולותיו העצמיות לזהות מכשולים ולהמנע מהם –מה שקרוי “sense-and-avoid” . הרובוט יכול להזרים חזרה תמונות וסרטי וידאו לאייפון.  

ומה המחיר של השלט מסוג אייפון? 5000 דולר עבור הרובוט המזל”ט הזעיר, שהוא זמין מסחרית, פלוס המחיר של האייפון לצוות. מחירים בארה”ב כמובן…. אבל העיקר זה הרעיון, התגלית שניתן להשתמש בטלפון סלולארי באמצעות אפליקציה מתאימה כדי להטיס רובוט קטן מעופף…   

 

חמישה מוצרים שאותם דרג ה-וול סריט ג’ורנל כעתיד הבא   1) כוח סולארי מהחלל: אור השמש מוחזר ממראות למערך של תאים פוטו-ואלטאיים. האור מומר לחשמל ואז משתנה למיקרוגלים, שמוקרנים לכדור הארץ. אנטנות על כדור הארץ לוכדות את אנרגית המיקרוגלים וממירות אותה חזרה לחשמל שנשלח למערך אצלנו. חשמל נונסטופ במחיר “חבל על הזמן”… 

[ey_solar]
Source: New Scientist 
2) בטריות מתקדמות למכונית: בטרית ליתיום-אוויר (פי עשר הביצועים מבטריות ליתיום איון): החמצן מגיע מהאוויר (חינם) וזורם דרך קתודה פחמן נקבובית ומתקשר עם יוני הליתיום מאנודת מתכת הליתיום בנוכחות אלקטרוליט, ונוצר מטען חשמלי. מוסיפים קטליזאטור לריאקציה (תחמוצת המנגן) שישפר את הביצועים.
[ey_battery]
Source: EDSRC
3) אחסון תועלתי: מארזי בטריות ענקיות קרוב ללקוחות מתחת לאדמה. המארזים מסוגלים לאגור חשמל ממקורות רוח מחודשים וממקורות סולאריים ולספק כוח כאשר השמש לא זורחת או כאשר הרוח לא נושבת. דוחסים את אנרגית האוויר בחדרים תת קרקעיים והאנרגיה נאספת ביחידות אחסון ונשלחת כנדרש לבתים ולעסקים.
[ey_store] Source: AEP

4) לכידת פחמן ואחסונו: מוציאים את הפחמן הדו-חמצני מגזי ארובות ודוחסים אותו כדי להשתמש בו למפעלים. וכך הפליטה של ה- CO2 פוחתת בשליש ומוכפל יצור הכוח. אחרי הלכידה של ה-CO2 שואבים אותו עמוק לאדמה ומאחסנים אותו במחצבות. 

[ey_carbon]
Source: Vattenfall

  5) ביו-דלקים של הדור הבא: דרך להפטר מהנפט ולעשות שימוש יעיל בפסולת היא באמצעות ביו-דלקים שמייצרות אותם אצות. אצות גדלות מהר מאוד והן זוללות CO2, אנרגיה סולארית וחומרים מזינים אחרים. הן מייצרות ביו-דלק שניתן להפיקו וליצור ממנו תחליפי דיזל, בנזין ותוצרים אחרים. צריך לגדל את זני האצות הנכונים, להזינן נכון ולמצוא את הטכנולוגיה הנכונה. רוצים לגדל עצה כדי להניע מכונית?…   

[ey_biofuel]
Source: Saferenviroment  

  
 

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment

שחזור דיגיטאלי של הסעודה האחרונה

 שחזור דיגיטאלי של הסעודה האחרונה מגלה פרטים חדשים ביצירה 

הסעודה האחרונה עברה לאחרונה שחזור דיגיטאלי ב”סדנת לאונרדו דה וינצ’י” בתערוכת דיסקוברי בככר טיימס אשר בניו יורק – התערוכה תתקיים בניו יורק עד הרביעי באפריל 2010  בככר טיימס ברחוב 44 בעיר ניו יורק, ושם ניתן לראות את השחזור. 

 

התערוכה

הסעודה האחרונה

“הסעודה האחרונה” היא יצירת המופת שעמדה בשיא הקריירה של לאונרדו דה וינצ’י כצייר. זהו פרסקו ענק בהיכל האוכל של המנזר הדומיניקני של סנטה מריה דלה גרציה במילאנו. הנושא: הסעודה האחרונה של ישו עם תלמידו היה נושא מסורתי לקישוט חדרי אוכל של מנזרים. כמו תמיד לאונרדו שקל את הנושא בזהירות בתוך הקונטקסט הדתי, האומנותי והארכיטקטוני שלו. הוא ביצע אינספור סקיצות ולקח לו שנתיים או שלוש שנים עד שהשלים את הציור ב-1498. על פני השנים במאות הבאות היו הרבה שחזורים של הציור הידוע של לאונרדו וקשה להימנע מהמסקנה שמה שאנחנו היום רואים על הקיר אינו הציור של לאונרדו עצמו…אלא השחזורים, שכבות על גבי שכבות של שחזורים… מעט מאוד נשאר מהיצירה האורגינאלית של לאונרדו, למען האמת רק 20%.

הסעודה האחרונה של ישו הייתה סעודת סדר פסח בהשתתפות ישו ותלמידיו, היא נושא ידוע של ציורים. לאונרדו מתאר את הסעודה האחרונה עצמה. בציור מתוארים ישו ושנים עשר שליחיו בסעודה שבה אמר ישו לתלמידיו כי יש ביניהם בוגד וכי הוא עצמו ימות. בסעודה זו גם אמר ישו לתלמידיו לאכול מלחם הקודש ולשתות מהגביע הקדוש כי הלחם הוא גופו והיין הוא דמו, אבל בציורו של לאונרדו לא נמצא גביע. מסתורין זה מקבל הסבר מקורי ומוזר ברומן “צופן דה וינצ’י” כפי שנראה למטה. הכנסייה והמנזר הדומיניקני של סנטה מריה דלה גרציה הוכרזו ב-1980 כאתר מורשת עולמי. ההכרזה כללה התייחסות מפורשת לציור של לאונרדו. בציור זה ניסה לאונרדו להמציא טכניקות חדשות לציורי קיר (מעין פיתוח של שיטת הפרסקו), השיטה לא הצליחה ומצבו של הציור החל להדרדר עוד בימיו של לאונרדו. אחד הגורמים העיקריים לכך היא הבחירה לצייר את הפרסקו על קיר צפוני של חדר האוכל במנזר הסובל מבעיות לחות. גורם נוסף להרס הוא השימוש בטכניקת הפרסקו והטמפרה (שמבוססות על מים) עם צבעי השמן, מכיוון ששמן דוחה מים. הנזק המשמעותי הראשון שספג הציור, למעט התפוררותו הטבעית, קרה כ-150 שנים לאחר השלמתו.

בשנת 1652 שברו נזירי המנזר את הקיר שעליו צויר הציור לצורך בניית דלת. בחלקה של התמונה שהוסר על ידי הדלת החדשה ניתן להבחין עד לימינו. במהלך המאה ה-18 בוצעו מספר שחזורים לתמונה. מרביתם רק החמירו את מצבה הרעוע. בשנת 1796 הפך המנזר לבית סוהר של הצבא הצרפתי, דבר שלא הוסיף למצבה של התמונה. במהלך שנות ה-20 של המאה ה-19 נמסרה עבודת שחזור התמונה לאמן איטלקי שהתמחה בהזזת פרסקאות ממקומן. הוא הספיק להסב לה נזק משמעותי לפני שהבין כי אין מדובר בפרסקו, והעבודה אינה בת הזזה. בתחילת המאה ה-20 החלו מדענים להבין לראשונה את הרכבה הכימי המיוחד של היצירה ובעקבות כך החלו משחזרים חלקים ממנה. ב-15 לאוגוסט 1943, במהלך מלחמת העולם השנייה פגעה פצצה שהוטלה מן האוויר בחדר בו נמצאת היצירה. שקי חול שהושמו עליה מבעוד מועד הגנו עליה מפגיעה ישירה, אך הרעד שעבר במבנה מעוצמת הפגיעה פגע במצבה ובמאמצי השימור שהונהגו בה. ב-1978 החל מבצע שימור לתמונה שנעזר בפסגת הטכנולוגיה בתחום שימור יצירות אומנות. החדר בו נמצאת התמונה נאטם והאקלים בו נשמר בעזרת מערכות בקרת לחות וטמפרטורה כדי לעזור ולשמר את היצירה. צוות של מומחים, שעבד בעזרת ציוד מיקרוסקופי, הצליח להסיר את תוספות הצבע והחומרים האחרים שהתווספו לציור במהלך 400 שנותיו, ושחזר את הצבעים המקוריים של לאונרדו. במסגרת השימור האחרון, התגלו הבדלים בין התמונה המקורית שנשתמרה מתחת לשכבות הצבע לבין התמונה שהכיר העולם המודרני, שהשתנתה רבות תחת ידיהם של שלל משחזריה. חלקים קטנים מהתמונה לא שוחזרו בשחזור האחרון (שהסתיים ב-1999) והושארו כמות שהם כדי להראות את ההבדל הניכר בין היצירה המקורית לזו ששוחזרה שוב ושוב.

ההסבר לסעודה האחרונה ב-צופן דה וינצ’י

בעקבות הספר “צופן דה וינצ’י” של דן בראון התעוררו מעין תיאוריות קונספירציה בנוגע ליצירה “הסעודה האחרונה”, השתייכותו של לאונרדו דה וינצ’י לכת נוצרית והשערות בנוגע לחייו של ישו. תיאוריות קשר אלה חיברו בין מספר יצירות של לאונרדו דה וינצ’י: ה”סעודה האחרונה”, ה”מונה ליזה”, ו”הבתולה בין הסלעים”. האם התיאוריות מעוגנות בידע היסטורי? נכתב על כך רבות. נטען על הציור “הסעודה האחרונה” ועל העדר הגביע הקדוש את הדברים הבאים: הדמות הנמצאת מימינו של ישו בציור הסעודה האחרונה היא לא יוחנן כותב הבשורה כי אם מריה מגדלנה.

לפי הספר, מגדלנה הייתה אשתו של ישו ונשאה ברחמה את בנו בזמן שישו נצלב. היעדרותו של הגביע מהציור מצביעה, ככל הנראה, על כך שלאונרדו ידע שמגדלנה היא למעשה הגביע הקדוש (כלומר, היא נושאת את הדם של ישו). חיזוק לטענה זו ניתן למצוא באות “וי” האנגלית שנוצרת מהתנוחות של ישו ומריה, כיוון שהאות “וי” מסמלת את הנשיות הקדושה. היעדרותו המשוערת של יוחנן, לפי פירוש זה, מוסברת באמצעות זיהויו בתור “זו שישו אהב”, שם קוד המתייחס ככל הנראה למריה מגדלנה. כמו כן, הספר מציין שצבעי הבגדים שלהם הפוכים: ישו לובש טוניקה אדומה עם צווארון כחול; יוחנן/מריה לובש/ת טוניקה כחולה עם צווארון אדום – ככל הנראה סמל לאיחוד באמצעות נישואין. עתה אם “מזיזים” את הדמות של יוחנן/מריה לימינו של ישו, נראה כאילו הדמות מניחה את ראשה על כתפו של ישו.

לפי הספר, סודותיו של הגביע הקדוש, כפי שהוא נשמר על ידי מסדר ציון, הם: הגביע הוא לא כוס אמיתית כי אם מריה מגדלנה, שנשאה ברחמה את הבת של ישו. הביטוי הצרפתי העתיק לגביע הקדוש הוא שיבוש של הביטוי בצרפתית עתיקה ל”דם מלכותי”. החפצים המרכיבים את הגביע הם מסמכים המאמתים את קיומה של שושלת ישו וכן עצמותיה של מריה. הכנסייה השתיקה את האמת לגבי צאצאיהם של מריה וישו במשך 2,000 שנים. דבר זה קרה בעקבות חששם מהנשיות הקדושה, כמו גם בעקבות האיום המעמדי שדבר זה היה מהווה על בכירותו של פטרוס הקדוש. מריה מגדלנה היא נצר למשפחת מלוכה (באמצעות שבט בנימין) והייתה אשתו של ישו, שהיה נצר לבית דויד. הטענה שהיא הייתה פרוצה הומצאה על ידי הכנסייה בשלב מאוחר יותר על מנת לטשטש את מה שבאמת קרה. בזמן הצליבה, היא הייתה בהריון, ולאחריה היא ברחה לגאליה (צרפת של היום) והסתתרה אצל יהודי מרסיי. היא ילדה בת וקראה לה בשם שרה. במהלך השנים הפכו צאצאי ישו ומריה לשושלת המרובינגית של צרפת. קיומם של הצאצאים היה הסוד שהתגלה במסמכים שנחשפו על ידי הצלבנים במהלך כיבוש ירושלים ב-1099. מסדר ציון ואבירי ההיכל התארגנו על מנת לשמור על הסוד.

לפי הספר, סודותיו של הגביע קשורים לעבודתו של דה וינצ’י בצורה הבאה: לאונרדו היה חבר במסדר ציון וידע את סודו של הגביע. למעשה, ניתן לגלות את הסוד בציור הסעודה האחרונה כיוון שלא מצויר שם ולו גביע אמיתי אחד. רוב התעתיקים והשיחזורים המודרניים של הציור מסווים את המאפיינים הנשיים הברורים בציור. הדו-מיניות של המונה ליזה משקפת את האיחוד המקודש בין זכר לנקבה, המתגלם באיחודם הקדוש של ישו ומריה. איחוד זה בין הכוח הגברי לנשיות היווה איום על ההגמוניה הכנסייתית במשך שנים רבות. 

עד כאן צופן דה וינצ’י. הספר עורר את הדמיון של רבים. למשל מצאו דמיון בין הספר צופן דה וינצ’י לבין הספר של ג’ונתן סוויפט על עלילות גוליבר – מצאו משפטים ואזכורים דומים:צופן דה וינצ’י ועלילות גוליבר בארץ הליליפוטים

השחזור הדיגיטאלי של הסעודה האחרונה

 

השחזור 

כיום הסעודה האחרונה דהויה וסדוקה. ולכן הצבעים הרוויים והמושקעים מופיעים חיוורים. אולם עתה נעשה שחזור שמחייה מחדש את הצבעים. חברת המדיה לאונרדו3 ממילאנו בצעו בצורה דיגיטאלית את השחזור לסעודה האחרונה. הם מאמינים שהשחזור הוא הייצוג הקרוב ביותר לאופן שבו הפרסקו ככל הנראה נראה כאשר לאונרדו צייר אותו.

כיצד החברה יצרה את השחזור? הם הרכיבו את התמונה על בסיס מאות תצלומי “הי דפינישן” של הפרסקו, וזאת כדי למקם את הפיגמנטים במקום הנכון. החוקרים שיבטו את המקור של לאונרדו פיקסל אחרי פיקסל כדי לשחזר את האזורים שבהם הצבע נאבד ללא תקנה עם השנים.

זוכרים שבשנת 1652 שברו נזירי המנזר את הקיר שעליו צויר הציור לצורך בניית דלת? הדלת נשברה בדיוק כדי לחתוך את רגליו של ישו שבפרסקו. לכן על מנת להשלים את שחזור החלקים החסרים עקב שבירת הדלת בפרסקו, אנשי הצוות נאלצו להביט בהעתקים עכשוויים של הסעודה האחרונה, אלה של ציירים שהושפעו מלאונרדו דה וינצ’י, כמו למשל גיאמפיאטרינו.  

לבסוף הם הצליחו לשחזר את הסצנה כולה. הייתה זו משימה עצומה, מכיוון שמהיצירה המקורית של לאונרדו דה וינצ’י נותרו רק 20 אחוז. השחזור גילה פרטים שלא היו ידועים מקודם, כמו למשל עיר אידיאלית שהייתה משורטטת בחלקים בלבד משמאל לפנים של ישו, ומנער מלח שנראה שהופל על ידי יהודה איש קריות.

ומהי התוכנית הבאה של חברת לאונרדו3? לשחזר דיגיטאלית יצירות נוספות של לאונרדו דה וינצ’י!

 

סדנת לאונרדו דה וינצ’י 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

הצל של לאונדרו דה וינצ’י נמצא בסעודה האחרונה.

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

Posted in מאמרי רשימות | 1 Comment

המיקרו רובוט השוחה בגודל של בקטריה: הבקטריה המלאכותית.

המיקרו רובוט השוחה בגודל של בקטריה: הבקטריה המלאכותית השוויצרית.

 

אהבתם את המאמר על קפסולות רובוטיות זעירות שזוחלות בתוך הגוף? הנה עוד פיתוחים מהשנה בתחום שדורשים מאמר בפני עצמו. ולכך מוקדש החלק השני של המאמר כאן.

באפריל 2009 חוקרים מאוניברסיטת ציריך בנו מיקרו רובוטים בגודל של בקטריה של אי קולי ובקטריות דומות. הם נראים כמו זנבות ספיראלות (פלאג’לות) בעלות ראש זעיר –– בקטריות מלאכותיות – בערך מחצית מעובייה של שערה אנושית. הן יכולות לשחות בנוזל במהירות עצומה, כמעט כמו מקבילתן הטבעית. בעודן שוחות הן נראות כמו בקטריות מגושמות בעלות זנבות מפותלות. הבקטריה המלאכותית אורכה הוא בין 25 ל-60 מיקרו מטרים בלבד (שערה אנושית היא בעובי של 100 מיקרו מטרים) ובקטריה ממוצעת היא בין 5 ל-15 מיקרומטר. ולכן ניתן לראות את הבקטריה המלאכותית רק תחת מיקרוסקופ.

 

helical swimming robot

את הבקטריות המלאכותיות המציאו ויצרו חוקרים בקבוצה מאוניברסיטת ציריך שאותה הוביל ברדלי נלסון, פרופסור במכון לרובוטיקה ולמערכות אינטיליגנטיות בניגוד לתפקידן של הבקטריות בטבע, כאשר חלקן גורמות למחלות, הבקטריות המלאכותיות מטרתן היא לסייע לרפא מחלות בעתיד תוך כדי כך שהן יהיו הכלי לתמסורת תרופות ולהגעה למקומות זעירים בגוף.  

Prof. Dr. Bradley Nelson

כאן פרופ’ ברדלי נלסון.

 

כיצד יצרו את הבקטריות המלאכתיות ואיך הן פועלות

 

הבקטריה המלאכותית מורכבת מציפוי אדים ברצף מסוים של מספר שכבות אולטרא דקות של היסודות אינדיום, גליום ארסניד וכרום על סובסטרט. בונים תבנית מהסובסטרט באמצעות ליטוגרפיה ואיכול. זה יוצר סרטים סופר צרים ומאוד ארוכים שמסתובבים על עצמם לצורת ספיראלה מיד כאשר הם מתנתקים מהסובסטרט. זאת בגלל מבני הסריג המולקולארי הלא שווים של השכבות השונות. תלוי בעובי השכבה המצופה ובהרכבה, נוצרת ספיראלה בגדלים שונים שניתן להגדירה במדויק מבחינת גודל וכיוון הגלגול של הסרט שיוצר את הספיראלה. סרט זה יוצר את הפלאג’לה המלאכותית של הבקטריה המלאכותית. מחברים מעין ראש לרובוט הזעיר באחד מקצוות הסרט. הראש מורכב מציפוי אדים על שכבה שמחולקת לשלושה: כרום-ניקל-זהב. ניקל הוא חומר מגנטי “רך”, בניגוד לשאר החומרים שהם לא מגנטיים, ולכן ראש מגנטי זעיר זה מאפשר לבקטריה המלאכותית לנוע בדרך מסוימת בשדה מגנטי. הבקטריה המלאכותית בצורת ספיראלה שוחה בנוזל וניתן לצפות בתנועותיה דרך המיקרוסקופ. על ידי כוונון עוצמת השדה המגנטי המסתובב שנוצר סביב על ידי מספר סלילים וגם שליטה בכיוונו, ניתן לנווט את הבקטריה המלאכותית למטרה מסוימת. היא יכולה לנוע אחורה וקדימה, מעלה ומטה והיא גם יכולה להסתובב לכל הכיוונים. לבקטריה המלאכותית אין מנוע או חלקים פנימיים שמניעים אותה. היא שוחה. השדה המגנטי מזיז אותה מבחוץ. הראש הזעיר של הבקטריה המלאכותית כל הזמן מנסה לכוון את עצמו אליו והוא כל הזמן נע ולכיוון שלו.



helical swimmer fabrication steps

כרגע הבקטריה המלאכותית נעה במהירות של עד 20 מיקרו מטרים לשנייה. הקבוצה מצפה להגביר את המהירות ל-100 מיקרו מטרים לשנייה. רק לשם ההשוואה, בקטרית האי קולי שוחה במהירות של 30 מיקרו מטרים לשנייה.

 

הבקטריה המלאכותית למטרות רפואיות

 

המטרה של הבקטריה המלאכותית היא לשאת תרופות למטרות בתוך הגוף, להסיר מרבצי סתימות בעורקים או לסייע לביולוגים לשנות את המבנים התאיים שהם קטנים מידי למניפולציה ישירה על ידי חוקרים. וכיצד ניתן להעביר תרופה? מנחים את הרובוט לוריד החסום על ידי מערכת הנעה מגנטית, כאשר הספיראלה שלו חודרת לכלי הדם, והתרופה שעוטפת את הרכיב מתפשטת בדיפוזיה אל תוך הוריד.

 

בסרט המסע המופלא מ-1966 צוות של מדענים עם צוללת ממוזער לגודל של מיקרומטר אחד ומוזרק לתוך מחזור הדם של מדען. הבעיה: המזעור פועל לפרק זמן מוגבל. המדען גילה את הנוסחא כיצד ניתן להשאר ממוזערים לעד, אולם הוא נורה ויש להצילו על ידי טיפול בקריש הדם במוחו… לשם כך יצא הצוות הממוזער ועליו לפעול במהירות, לגבור על כל המכשולים בטרם יגדל לממדים שבהם לא יוכל כבר לטפל בנזק שנגרם למדען.

 

כרגע המחקר הוא בשלבים התחלתיים והקבוצה תזדקק למחקרים נוספים בטרם הבקטריה המלאכותית תכנס לשימושים מעשיים יותר. לשימושים בתוך גוף האדם, יש צורך לנווט את הבקטריה המלאכותית במדויק, לעקוב אחר מסלולה ולהבטיח שיודעים היכן המיקום שלה בכל רגע. וכאמור היא מאוד זעירה. אם רוצים שהיא תשמש לתמסורת תרופות, עליה קודם כל לתפקד כראוי ואז לשחרר תרופות בדיוק לתוך הרקמה הנדונה. התוכנית היא שהבקטריה המלאכותית תיהפך אף ליותר מהירה ויותר זעירה מהמקור.

 

על ידי כיוון מהירות הסיבוב והכיוון של השדה המגנטי, מכוונים את המהירות והכיוון של המיקרו רובוט המלאכותי בעל הספיראלה ששוחה במים:

<a href="

 

 

מהקטן ביותר אל הגדול יותר. הפעם הראשונה שבה הוזכר מכשיר מיקרו-ניתוחי ראשון הייתה ב-1938 על ידי רימונד ז. גאלון בסיפורו Masson’s Secret. המלה מיקרו ניתוח לראשונה פורסמה ב-1938 בהקשר לשימוש במיקרוסקופ בניתוח גלאוקומה. במילה מיקרו התכוונו למיקרוסקופ. רוברט היינלין חשב על יד זעירה בעלת עין מיקרוסקופית שנוצרה על ידי מניפולציה גנטית בסיפורו מ-1941, ילדי מתושלח. והנה לאחרונה בסוף יוני בהרצאת TED הוצג מכשיר כזה בדיוק: מכשיר רובוטי מיקרו ניתוחי שמשלב ידי רובוט זעירות יחד עם מצלמה מסיב אופטי שמחוברת אליהן. זו דוגמא לרובוט דה וינצ’י (ראו סרטון במאמר הראשון על הקפסולות הרובוטיות שזוחלות בתוך הגוף):

 

<a href=" 

 

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment

יום הולדת 150 שמח מוצא המינים

יום הולדת 150 שמח מוצא המינים

אתמול לפני 150 שנה, ב-24.11.1859 יצאה המהדורה הראשונה של הספר של צ’רלס דרווין מוצא המינים בדרך הברירה הטבעית או השארת גזעים מחוננים במלחמת החיים, ספר שזכה ליחס מטעם הכנסייה כמעט כמו ספרו המהפכני והידוע של קופרניקוס. מהספר של דרווין הודפסו 1250 עותקים, שכולם נמכרו ביום אחד. המהדורה השישית של הספר יצאה בשנת 1872. לרגל החגיגות המגזין ניו סייאנטיסט ראיין את דרווין באומרו, “המוות הוא לא מחסום ל-ניו סייאנטיסט. 150 שנים אחרי הפרסום של על מוצא המינים, אנו קבלנו ראיון עם המחבר”. וכיצד זה יתכן? המגזין משתמש בציטוטים אמיתיים של המחבר שנאמרו לעמיתיו על מוצא המינים ולקוחים מההתכתבויות של דרווין .למשל ממכתב שדרווין כתב להוקר ב-11 לינואר 1844,ה ניו סייאנטיסט, שמראיין אותו פוסט מורטם, הסיק שכתיבת על מוצא המינים הייתה כמו וידוי על רצח. דרווין כתב להוקר את המשפט הבא: ” לבסוף ניצוצות של אור הגיעו, ואני כמעט השתכנעתי (בניגוד גמור למדי מהדיעה שהתחלתי בה) שהמינים הם לא (זה כמו וידוי על רצח) בלתי משתנים”.

עלילות המהדורה הראשונה של מוצא המינים בחדר שירותים עתיק באוקספורד

והנה מאה וחמישים שנה אחרי, ב-22 לנובמבר 2009 בית מכירות בלונדון מודיע: אני מוכר עותק נדיר של המהדורה הראשונה של מוצא המינים, שאותו גילו עכשיו לגמרי במקרה בחדר שירותי האורחים של משפחה אחת באוקספורדשייר אשר בדרום אנגליה. תארו לכם… אורח נכנס לשירותים בריטיים עתיקים בבית משפחה באוקספורד העתיקה, מחפש מה לקרוא ו… הופ נתקל בעותק מהמהדורה הראשונה של מוצא המינים. איזו מקריות: אאוריקה, לפתע, הוא אומר לעצמו, הבנתי שמוצאי מהקוף בדיוק כאשר…

מסתבר שבמציאות, הספר התגלה כזה של דרווין כך: החתן בבית נכנס לשירותי האורחים, נטל הספר מהמדף ולפתע נזכר: הייתי בתערוכה של דרווין וראיתי תמונה של גב הספר הזה בדיוק בתערוכה. הוא הבין, שהספר הנדון, רכושה של החותנת (בעלת הבית שימוש הביתי), הוא משהו מיוחד ותואם בדיוק לתמונה בתערוכה של דרווין. איזה מזל, הוא לבטח חשב לעצמו, התחתנתי עם כלה בעלת נדוניה אבולוציונית רצינית….

סליחה, אכן בדיחה בריטית טיפוסית. בית המכירות הנדון של קריסטיס אמר ביום ראשון, שהספר, אחד מ-1250 העותקים של המהדורה הראשונה, היה מונח על המדף של חדר השירותים הנדון בבית המשפחה באוקספורדשייר. ממתי?… האם משנת 1859?… לא. מסתבר שהספר נקנה בעבור כמה שילינג במערב אנגליה לפני ארבעים שנה. מאז ועד היום נשמר בבית השימוש.

את הספר מכרו אתמול במכירה פומבית לציון 150 שנה לצאת המהדורה הראשונה של ספרו של דרווין. בית המכירות של קריסטיס העריך שהספר ימכר ב-99,000 דולר. דבר זה מוכיח שכדאי להחזיק ספרים מעופשים על אצטבעות בחדרי השירותים….

DARWIN, Charles (1809-1882). On the Origin of Species by Means of Natural Selection. London: W. Clowes and Sons for John Murray, 1859.

הספר הנדיר שנמצא (תודה לאסתי על הקישור למטה).

באפריל השנה נמכר עותק של על מוצא המינים, אחד מ-1250 הראשונים:

sold for £35,000

Darwin first edition

ההתרגשות הייתה בשיאה, ונכתב: “נדיר מאוד שנתקלים בספר כזה. וכאשר נתקלים זה נחשב כה חשוב, שלרוב הוא נדרש על ידי מוסדות ספריות מכל העולם”.   

ביוני השנה נמכר עותק אחד  נוסף מ-1250 הספרים שיצאו במהדורה הראשונה. העותק נמצא בבית משפחה במקרה (שאין לה כל קשר לדרווין) באיברנס ליד אדינבורו:

Origin of Species

אבל למצוא ספר בחדר השירותים של משפחה בדיוק ביום הולדתו ה-150… זוהי דרמה בריטית משובחת.

דרווין הניוטון של הביולוגיה

ספרו של דרווין, מוצא המינים, מבחינת חשיבותו, כמוהו כפרינקיפיה של אייזיק ניוטון. אולם מבחינת ההתנגדות לו, ניתן לומר שהפרינקיפיה היוותה שיאה של מהפיכה מדעית – אם ננקוט במינוח של תומס קוהן –  ואילו ספרו של דרווין השאיר מהפיכה מדעית לא גמורה. הכנסייה ותומכי תיאוריות הבריאה מתקשים להתפייס בלב שלם עם דרווין ועדיין ישנה התנגדות ניכרת לעצם הרעיונות שבמוצא המינים והוא קונטרוברסאלי היום יותר מאשר כאשר הוא פורסם; מעלה ויכוחים גם ביום ההולדת ה-200 לדרווין שחל השנה. מזל טוב.

אולם השנה, לרגל יום הולדתו ה-200 של דרווין, הכנסייה של אנגליה החליטה להתנצל בפניו על חוסר ההבנה של תורת האבולוציה ועל ביצוע טעויות בתגובתה. הכנסייה של אנגליה יצאה בסדרת מאמרים על דרווין לרגל ההתפייסות ההיסטורית. אולם עדיין הויכוחים בין תומכי האבולוציה לתומכי תיאורית הבריאה ניטשים במלוא המרץ.

מבחינת ההשפעה של הספר מוצא המינים על חסידי האבולוציה ועל מתנגדיה, הרי אין ספק שהספר הוא אחד החשובים ביותר שהופיע במאה התשע-עשרה. לא היה ספר כמוהו שעורר תגובות כה רבות, אם חיוביות ואם שליליות, אם על ידי אנשי מדע בתחום הביולוגיה, הפסיכואנליזה, האתיקה המטפיזיקה, הפוליטיקה וההגות, ואם על ידי סופרים ואמנים או על ידי הדיוטות ובתודעה העממית הפולקלורית.

האם ומדוע יש סיבה להתנגדות הרבה לאבולוציה? יודעים אתם שהמדע לא מתקדם בצורה של קפיצות. אוהבים להשאיל את הביטוי “קפיצות קוונטיות”, כמו איזה פוטון שיורד בצורה דיסקרטית מרמה לרמה ונעלם כמו חתול הצ’שייר מאליס בארץ הפלאות בין הרמות. בפיזיקה הקוונטית בה כל עוד לא מבצעים מדידה לא יודעים בכלל היכן החלקיק… מושג זה אולי מתאים, אבל לתיאור המדע הוא לא מתאים. אין קפיצות בגילויים מדעיים, ולכן מהפכות מדעיות לא מתרחשות כאשר יום אחד קם בבוקר מדען בשם אלברט אינשטיין ואומר ויהי יחסות או צ’רלס דרווין – ויהי אבולוציה. אפשר לומר שתיאוריות מדעיות עצמן מתגלות בתהליך אבולוציוני ולא בתהליך של בריאה פתאומית…

הבה נסקור מעט את התיאוריות שקדמו לאבולוציה ונראה כיצד הן מובילות בתהליך אבולוציוני לתורה של דרווין. צ’רלס דרווין חיטט באבק הספריות וביצע עבודה קשה וערך רשימה של 34 מחברים שחשבו לפניו על האפשרות של השתנות המינים, ובהם אף אלה שהגו את רעיון הברירה הטבעית.

האדם והקוף

אולי אחד הערעורים המודרניים המדעיים הראשונים לתיאוריות הבריאה ולרעיון שכל המינים הם יציבים בתכונותיהם ובמבניהם באו די מוקדם. הביולוג הצרפתי ביפון, בן מאה ה-18, הגיע בשנת 1761 לידי מסקנה שהמינים לא היו קבועים ועומדים, אלא הם השתנו במשך הזמנים. הוא שיער שמוצא אחד היה לאדם ולקוף, לסוס ולחמור ולשאר בעלי החיים. במלים אחרות, ביפון אמר שהאדם מוצאו ממשפחת הקופים. הוא תלה את השינויים, הקובעים דרגות חילופים בין מין לקודמיו, בשינויי סביבה שפעלו על הגוף החי. הוא הסתייע גם בעובדה, שמאובני החיות והצמחים התקועים בשכבות עמוקות, הם שונים מהחיות והצמחים של ימינו ויותר מאלה התקועים בשכבות העליונות.

לפיכך, ביפון הגיע לכדי מסקנה שכדור הארץ הוא עתיק הרבה יותר ממה ששערו לפניו – בניגוד להשערה של תיאורית הבריאה. לדעתו, תקופה של 6000 שנה לא יכלה להספיק להתפתחות החיים באופן שתואר על פני כדור הארץ. ביפון גם הניח שהבדלים בפוריות, חוסר התאמה לסביבה ופגעי הזמן והמקום הם היו הגורמים להתפתחות החיים, כך שבתורתו ניתן למצוא את הניצנים הראשונים לתורת הברירה הטבעית. ביפון בכל זאת חי בתקופה שבה להביע דעה כמו זו שהביע היה בזה משהו נועז, וגם החשש מפני הכנסייה ששידלה אותו להתכחש לדעותיו – כל אלה גרמו לו לחזור בו מהשקפתו הנועזות. ולכן הוא אמר שהמינים למעשה נבראו כפי שהם נראים בהווה, כלומר, זוהי ההשקפה של תורת הבריאה.

התפתחות המינים

בדומה לביפון, ג’אן בפטיסט למרק גם כן חשב על רעיון התפתחות המינים והקדיש את כל חייו לביולוגיה. הוא קבל משרת בוטנאי במוזיאון הלאומי בפריס, ואחרי המהפכה הצרפתית הוא נתמנה לפרופסור לזואולוגיה של חסרי-חוליות. תוך כדי מחקריו הסיסטמאתיים למרק הגיע לידי מסקנה שמיני בעלי חיים והצומח אינם יציבים, אלא הם משתנים והופכים למינים חדשים, שהם צאצאיהם. במשך הזמן מופיעים מינים חדשים, שהסתעפו מן הראשונים שקדמו להם. למרק מגדיר מין באופן הבא: “כל ציבור יחידים, שמוצאם מאחרים הדומים להם”. בעלי חיים מגיבים לשינויי סביבה באנטומיה שלהם, ושינויים אנטומיים אלה הם תגובותיהם המתאימות המבניות של בעלי החיים מתוך הצורך והשאיפה שלהם לשכלול. התגובה לסביבה היא סיבת ההשתנות האיטית, המסתיימת ביצירת המינים החדשים. לגבי גופים חיים, כל מה שנרכש עובר בירושה מדור לדור. למשל שימוש מרובה באיבר גורם לפיתוח יתר של איבר זה, ותכונה נרכשת זו עוברת בירושה. מאידך, אי-שימוש באיבר במשך דורות מביא עליו ניוון ואף כליה. תכונות חדשות, שנרכשו מחמת הצורך בתגובה לסביבה, לפי למרק, עוברות בירושה ומצטרפות לסך הכל של התכונות, הקובעות את אופיו של היחיד ושל המינים החדשים שהופיעו במשך הזמן. כל יצור חי מתאמץ להגיב לסביבה לפי הצורך. ובאשר לצמחים שהם נטולי רצון, ושעל כן אין בהם הכישרון למאמץ מכוון לפי הצורך, הרי הסביבה לבדה מספקת את השינויים האנטומיים ואת יצירת המינים החדשים במשך הזמן. למרק הרחיב את רעיון ההתפתחות הזה למציאות כולה, על כל החיים והדומם כאחד. הוא פרסם את הרעיון שלו בשנת 1802 בספרו פילוסופיה זאולוגית, שראה אור בשנת 1809.

אולם הרעיון של התפתחות המינים לא מצא אוזן קשבת בין אנשי המדע בני זמנם ואולי זה אות לבאות. בגלל שרעיון הבריאה היה כל כך ממוסד ומקודש לדת, והוא הכה שורשים כה עמוקים במחשבה האנושית ואנשי מדע בעלי סמכות באקדמיה הצרפתית ובכלל באקדמיה החזיקו בו, רעיון השתנות המינים זכה ללעג והוא ירד מן הפרק מהר מאוד בחוגים המדעיים והפילוסופיים של צרפת.

הסבא דרווין

ניתן לומר שצ’רלס דרווין קבל את האהבה לביולוגיה וגם אולי בעקיפין ביותר ירש חלק מדעותיו המהפכניות מסבו. אראסמוס דרווין, סבו של דרווין היה רופא ידוע בזמנו, הוגה דעות מקורי ובעל דמיון מדעי, שרעיונותיו הרחיקו לכת אל מעבר למחשבה בת זמנו. ספרו, זואונומיה או חוקי הטבע האורגני, יצא בין השנים 1794 ל-1796 בשני כרכים, ובשנת 1802 הוא הוציא מסה בחרוזים בשם היכל הטבע. דרווין הסב דחה את רעיון הבריאה ושיער, שחיים אורגניים הופיעו לראשונה “תחת גלי-ים ללא חופים וטופחו במערותיו העשויות בדולח. תחילתם גופים קטנים בלתי-נראים בזכוכית מגדלת, שנעו ברפש בתחתית הים או בקעו להם דרך במים; ואלה רכשו להם במהלך הדורות כוחות חדשים והצמיחו אברים, שהיו הולכים וגדלים; ומהם יצאו קבוצות הצומח וממלכות הנושמים בעלי סנפירים, רגליים וכנפיים”. החיים התחילו, התרבו והתפתחו לראשונה במי הים.

כמו ביפון לפניו, שיער אראסמוס דרווין, שהאדם מוצאו ממשפחת הקופים. הוא זכה ליתרון גדול מכל בעלי החיים על ידי שינוי מוצלח ואקראי בשרירי האגודל, מה שאפשר לו לקרב את קצה האגודל עד לקצה האצבע הקטנה. לאחר שרכש תכונה זו הלך והתקדם עוד. הדמיון בין איבר החי מעיד על מוצאם ממקור אחד. במשך הזמן נרכשו תכונות חדשות וחלו שינויים אנטומיים חדשים בהתאם לסביבה ובהתאם לצרכים שלהם, רגליהם ותזונתם וגם מחמת מאמציהם. ישנה תבנית משותפת במבנה של כל בעלי החיים, והדמיון במבנה שבין מיני החיים בעלי הדם החם מוכיח, שכולם נוצרו מאיזה שהוא סיב חי זה. “בורא הכל הגדול גיוון את מעשי ידיו עד בלי סוף, אבל יחד עם זאת הוא הטביע דמיון מסוים בפני הטבע, מה שמוכיח לנו שכל בעלי החיים הם ממשפחה אחת בעלי אב אחד”, כתב דרווין הסב. הוא הניח שתכונות חדשות עוברות בירושה מדור לדור.

הנכד דרווין

צ’רלס דרווין נולד ב-12.2.1809 לפני קצת יותר מ-200 שנה בעיר שרוסברי אשר באנגליה. כאשר היה בן 8 מתה עליו אמו וכך נשלח לפנימייה של בית הספר התיכון. הוא לא הצטיין בלימודיו ונחשב לתלמיד פחות מבינוני. דרווין היה עסוק בחיפושים אחר פרפרים וחיפושיות במקום לשקוד על לימודי הלשונות הרומית והיוונית. וזה הרי מזכיר את אלברט אינשטיין התלמיד בבית הספר, במקום לשקוד על לימודי שפות לטיניות בהן לא הצטיין, אינשטיין למד לבד מדעים וספר גיאומטריה קטן יקר לליבו שאותו קבל במתנה. ולא פעם אכן אומרים שדרווין הוא האינשטיין של הביולוגיה. אם כן כאשר הגיע דרווין לגיל שש-עשרה הוציאו אביו מבית הספר ושלח אותו לאדינברו ללמוד רפואה. באותם ימים הרפואה נחשב למקצוע מקובל ויישומי. גם גלילאו גליליי התחיל את לימודיו כסטודנט לרפואה ונטיות ליבו היו לעבר המתמטיקה והפיזיקה. דרווין כמו גלילאו קודמו ואינשטיין הבא אחריו (שהשתעמם בשעורים המיושנים של האקדמיה בפיזיקה), השתעמם בשעורי הרפואה, והוא לכן בילה את זמנו באיסוף חומר ביולוגי ובהסתכלות בטבע בחברתם של חוקרי טבע צעירים. אינשטיין כמה עשרות שנים אחריו מרוב שעמום בילה את זמנו בלימוד עצמי של ספרי פיזיקאים וקריאת כתבים פילוסופיים. דרווין נפגש עם ד”ר גרנט, זואולוג צעיר שהאמין בתורת ההתפתחות של למארק. היה ברור כבר שדרווין לא יעסוק ברפואה. זאת בייחוד לאחר שאביו התעשר והוא יכל להבטיח את עתיד בניו. דרווין האב החליט בכל זאת שבנו צריך ללמוד מקצוע, ומכיוון שהבן – כמו שראיתם – סירב ללמוד רפואה או משפטים, שהיו המקצועות הנהוגים באותה תקופה, הוא שלח את בנו לקיימבריג’ על מנת שיכין עצמו להיות כוהן בכנסייה האנגליקנית. דבר שדרווין קיבל בלי התנגדות, כיוון שבימים ההם עדין הוא היה מאמין ונוצרי אדוק. לתשומת לב הכנסייה שהתנגדה קשות לתורת האבולוציה שלו אחר כך…

דרווין למד בקיימבריג’ משנת 1831, וחרף זאת עיקר ההתעניינות שלו הייתה בביולוגיה. אבל מה עושים, שבניגוד לרפואה או משפטים, ביולוגיה לא הייתה מן המקצועות המכובדים ביותר בעולם האקדמיה באותה תקופה? כאשר הוא היה בקיימבריג’, דרווין התקרב אל פרופסור הנסלאו, כוהן-דת שהיה פרופסור לבוטניקה באוניברסיטה. הנסלאו משך את דרווין להתעניין גם בגיאולוגיה והציג אותו בפני פרופ’ סדג’וויק, פרופסור לגיאולוגיה, וזה קירב את דרווין למחקר מעשי בשטח. בשנת 1831 סיים דרווין את לימודיו בקיימבריג’ ושב לביתו.

האוניה ביגל

בהמלצתו של פרופסור הנסלאו דרווין נתמנה חוקר-טבע באוניה “ביגל”, שיצאה בשליחות הצי הבריטי למסע סיור סביב העולם. האוניה יצאה ב-27.12.1831 וחזרה לאנגליה ב-2.10.1836. במשך המסע הזה דרווין ירד מהאונייה וערך סיורים בחופה הדרומי של אמריקה, בפנים הארץ ובאיים, כדי לאסוף חומר גיאולוגי, בוטני זואולוגי ופליאונטולוגי. ותוך כדי כך הוא חקר את החי והצומח ורכש ידע אקולוגי על בעלי החיים והצמחים. דרווין חקר את הדמיון בין החיות השונות ואת המאובנים של החיות הקדומות, שאותם הוא מצא בדרום אמריקה. הוא בחן את ההבדלים השונים בין החיות באזורים שונים, תוך תלות באקלים שונה ושווה. הרושם הגדול ביותר על דרווין היו החיות והצמחים שבאיי גלפאגוס. איים אלה הם חבל איים המרוחק 800 עד 1000 קילומטר מערבה מחופי אמריקה הדרומית.

התגליות שאותן ביצע דרווין במהלך חמשת השנים של הסיורים והנסיעות באונית “ביגל” – תוך שהוא פטור מדאגות פרנסה – גרמו לדרווין להחליט שיקדיש את חייו לחקר בעיית מוצא המינים. הוא התחיל לערוך רשימות מפורטות, נוסף על החומר הרב שאותו הוא אסף, והוא סקר את הספרות שרק יכל להשיג בתחום. דרווין התחיל להכין את יומן המסע של “ביגל” לדפוס. וכאשר הוא הפך בחומר הרב שאסף והסתכל בו, הוא הגיע לכלל דעה, שהרבה עובדות רומזות על מוצא משותף לבעלי החיים. ביולי 1837 הוא התחיל להכין רשימות של בעיית מוצא המינים. באוקטובר 1838, כחמישה עשר חודשים אחרי שהתחיל בחקירה שיטתית, הוא קרא את ספרו של מאלתוס על האוכלוסיה. עכשיו הוא היה מוכן להעריך את מלחמת הקיום הנפוצה בכל מקום על סך התצפיות, שנמשכו זמן רב, בהרגליהם של בעל חיים והצמחים. מיד עלה בדעתו שבתנאים אלה יהיו שינויים מועילים נוחים להתקיים ולא מועילים נוחים לחלוף, ודבר זה עשוי להביא ליד התהוות מין חדש. כך נולד רעיון הברירה הטבעית.

מעלה על הכתב את עבודתו ומחקריו

בשנת 1839 דרווין התחתן ולאחר מכן גר כשלוש שנים בלונדון. בספטמבר 1842 הוא עבר לגור באחוזה שקנה בכפר דאון, שם הוא בילה את שארית חייו עד ליום מותו ב-19 לאפריל 1882. רוב ימיו היה דרווין חולה וב-1841 הוא נאלץ לוותר על עבודת מחקר בגיאולוגיה מפאת חולשה גופנית. אשתו טיפלה בו במסירות ובאהבה. מחלתו הרחיקה אותו מחיי ציבור, וכך בילה את רוב ימיו בחוג משפחתו ובאחוזתו, והיה עסוק בחקירה ביולוגית, בניסויים לפי מידת כוחותיו, ובעיון בלתי פוסק בבעיות היסוד של הביולוגיה. כל חייו לאחר שובו מהמסע באוניית ה”ביגל” הוקדשו לעבודה ולמחשבה בלתי פוסקים. בגלל מחלתו דרווין לא השתתף בפרהסיה בפולמוס הסוער שעורר ספרו, אלא הסתפק בתשובה שבכתב במהדורות האחרונות של ספרו.

מחברת גלפגוס הגנובה – אנא השיבו הגניבה לרגל 150 השנה

הבריטים מנסים לחפש אחר אחת ממחברות גלפגוס החסרות של דרווין – המחברת ספקה עדות מכרעת לתורת האבולוציה שלו. המחברת שסייעה לדרווין לכתוב את מוצא המינים ככל הנראה נגנבה מביתו לשעבר בקנט בשנות השבעים או השמונים של המאה העשרים. במחברת זו דרווין תאר מפגש עם צב ענק ובנוסף, הוא ביצע רשימות אודות ציפורים מקומיות. המחברת היא אחת מ-15 מחברות שהן רשמים מהמסע בן חמש השנים שלו באונית הביגל בשנות השלושים של המאה התשע עשרה. ב-1969 המחברות כולן הועלו על מיקרופילם (והן הועלו עתה לרשת לרגל 150 שנה למוצא המינים). אולם, בשנות השמונים מחברת הגלפגוס נעלמה. מאמינים שהיא נגנבה מהחדר של דרווין בביתו לשעבר, בית דאון, שעתה הוא בבעלות המורשת הבריטית.

המחברת החסרה היא מרובעת קטנה, עטופה בעור אדום ומהודקת בנחושת ודרווין סימן אותה בכתב ידו: “גלפגוס. טהיטי. לימה”. היא מכילה רישומים מ-1835 כאשר דרווין היה בצ’ילה, בפרו, בגלפגוס ובטהיטי. דרווין, אז רק בן 26, כתב: “נתקלתי בצב יבשה עצום, ששם מעט לב אלי”. דרווין הבחין בשונות בשריון הצב וכך הוא ידע לאיזה אי גלפגוס הצב השתייך…

Some of Darwin's remaining notebooks on his writing desk

בן נינו של דרווין, הסופר רנדל קיינס, אמר לחדשות הבי בי סי הבריטיים: “משפחתנו תמיד חשה שהחומר הטוב ביותר של דרווין אמור להיות בבית דאון, כך שהציבור יוכל לראותו בביתו. מחברת הגלפגוס היא בעלת ערך בלתי רגיל להיסטוריה של המדע. לו דרווין לא היה מעלה את השאלות במחברת זו, הוא אף פעם לא היה כותב את על מוצא המינים“. והנה אכן מדף הספרים של בית דאון מכיל רווח עצוב בשל גניבה זו ומחכים שהיא תתמלא…  ראו כאן וגם כאן.

בדרך ל-על מוצא המינים

בשנת 1842 העלה דרווין על הנייר סיכום קצר של משנתו על מוצא המינים, ובשנת 1844 הרחיבו עד כדי 230 דפי כתב, אבל לא פרסם את שני החיבורים האלה בדפוס. אולם בצוואה שכתב בימים ההם, ביקש להוציאם לאור אם ימות – הם יצאו לאור בשנת 1909 על ידי בנו, סיר פרסיס דרווין, ובשנת 1958 על ידי הוצאת קיימבריג’. שני החיבורים האלה מכילים למעשה את עיקרי הנימוקים, שדרווין הביא אחר כך בפרוטרוט בספרו מוצא המינים של שנת 1859. דרווין המשיך לאסוף חומר ומזמן לזמן הודיע את מסקנותיו לשני ידידיו, שהם הבוטניקאי הגדול הוקר וסיר צ’ארלס לייאל, אבי הגיאולוגיה המודרנית. הוקר קרא את כתב-היד של הספר, שנכתב בשנת 1844. דרווין היה מחליף מכתבים עם שני חבריו אלה, שתחילה לא קבלו את דעותיו, וזאת למרות שהם עודדו אותו בעבודתו.

'On the Origin of Species' by Charles Darwin

במכתב שכתב דרווין להוקר ב-11.1.1844 הוא כותב: “הייתי עסוק מאז שובי בעבודה נועזת מאוד ואינני מכיר איש שלא יגיד שזו היא עבודה מטופשת מאוד. התרשמתי מאוד מנפיצותם של בעלי החיים באיי גלפגוס… ומטיבם של מאובני יונקים שבדרומה של אמריקה…, עד שהחלטתי לאסוף ללא הבחנה כל עבודה מכל מין, העשויה לעסוק באופן כלשהו בבעיה מהו המין. קראתי ספרים בלי סוף על חקלאות ולא הפסקתי מלאסוף עובדות כל הזמן. ובסוף נראה האור, ואני כמעט משוכנע (בניגוד גמור לדעה שבה האמנתי עד עכשיו), שמינים אינם בלתי-משתנים (וזה דומה להודיה ברצח). ישמרני אלוהים משטויותיו של למרק על ‘נטייה להתקדמות’ ועל ‘הסתגלות מכוח רצון שבבעלי חיים, הפועל לאטו’. אבל המסקנות, שאליהן הגעתי, אינן שונות הרבה משלו, אף-על-פי שהמנגנונים שונים זה מזה מעיקרם”.

דרווין ו-וואלס

דרווין המשיך במחקריו ובשנת 1856 יעץ לו לייאל לפרסם את השקפותיו בספר כולל, ודרווין החליט להכין את פרסום דעותיו בשלושה כרכים. הוא כבר כתב מכתב לפרופסור אזה גריי שבבוסטון ב-5.9.1857 בו הוא מודיע על השקפותיו. אבל בינתיים ב-18.6.1858 דרווין קבל מכתב לא צפוי מאלפרד ראסל וואלס מטרנייט שבמזרח הרחוק שאליו מצורף מאמר על “הנטייה של זנים להתרחק בלא סייג מהתכונות של אב-טיפוס”. במאמר הזה וואלס נתן תיאור מלא של תפקיד מלחמת הקיום והברירה הטבעית בהתפתחות מינים חדשים. המאמר למעשה היווה תמצית קצרה ומספקת של תורת דרווין. כמו דרווין, וואלס הגיע למסקנותיו לאחר קריאה בספרו של מאלתוס על האוכלוסיה. דרווין כבר רצה לוותר על זכות ראשונים אבל הוא פנה בעניין זה לשני ידידיו לייאל והוקר. כיוון שלייאל והוקר ידעו על כתב היד של דרווין משנת 1844 (הוקר קרא את כתב היד), הם לא יכלו להסכים לוויתור שכזה, ואחרי משא ומתן הוחלט לפרסם בבת אחת בצורת הרצאות בחברה הלינאית שבלונדון פרק מכתב היד של דרווין יחד עם העתק המכתב, שאותו כתב דרווין בשנת 1857 לאזה גריי, וגם את המאמר של וואלס על הנטייה של זנים. וכך היה.

דרווין הזדרז עתה וכתב את ספרו המפורסם, ה”אופוס מגנום” של חייו. השם המלא של הספר היה “על מוצא המינים בדרך הברירה הטבעית, או השארת גזעים מחוננים במלחמת החיים”. בסך הכל זכה הספר לשש מהדורות. ישנם שינויים קלים בין מהדורה למהדורה, והמהדורה השישית מכילה פרק אחד נוסף על הראשונה וכוללת גם תשובות למבקריו של דרווין.

ראוי לציין, שבין דרווין לוואלס הייתה ידידות גמורה ו-וואלס טבע את השם דרוויניזם ככינוי לתורת האבולוציה על ידי הברירה הטבעית, והוא היה האיש שכינה את דרווין בשם “ניוטון של הביולוגיה”.

מקורות: צ’רלס דרווין, מוצא המינים בדרך הבירור הטבעי או השארת גזעים מחוננים במלחמת החיים, תרגם מאנגלית והוסיף מבוא שאול אדלר (מוסד ביאליק: ירושלים), 1965.

 

 

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment

חדשנות: קפסולות רובוטיות רפואיות זעירות זוחלות בתוך הגוף

ההתפתחויות האחרונות ברובוטיקה מסייעות למנתחים. מערכות מיקרו רובוטיות, שמסייעות ברפואה, כוללות רובוטים מתוחכמים כמו קפסולות ומיקרו-רובוטים בצורת לטאות המסוגלים לזחול דרך המעיים. בולעים קפסולות ומיקורו רובוטים אלה בחתיכות והם מתפרקים מעצמם בתוך הגוף. המגזין הבריטי ניו סייאנטיסט יצא בפרויקט לחקר מערכות המיקרו רובוטיקה בעולם הניתוחים. שימו לב לא מדובר בננו-רובוטיקה. אחד הפיתוחים החשובים בתחום הוא פיתוח ישראלי מהטכניון והמרכז האוניברסיטאי באריאל והוא יתואר בסוף בהרחבה.

 

מכשיר ראשון: קפסולת המצלמה הזוחלת.

 

גלולת המצלמה הזוחלת היא באורך של 25 מילימטר בלבד. המכשיר מתוכנן לזחול לאורך מערכת העיכול של החולה ולצפות בכולה בעת מסעו דרכה. מפתחים עתה גרסאות מתוחכמות יותר של המכשיר שמסוגלות בנוסף לקחת דגימות וגם לשחרר בדרך תרופות. 

הגלולה נדחפת על ידי פעולת השרירים הרגילה של המעיים. באמצעות “רגליים” קפיציות הרובוט נושא עמו מצלמה והוא יכול לספק אלטרנטיבה לאנדוסקופיה המסורתית. הרובוט יכול לשמש כדי לבדוק את הפנים של הושט והגרון, הקיבה והתריסריון במטרה לגלות נזק או לא עלינו אולקוס.  

הרובוט פותח באוניברסיטת Scuola Superiore Sant’Anna אשר בפיזה, איטליה:

 

 

מכשיר שני: קפסולת המצלמה השוחה.

אבל ראוי להבדיל כאן בין מיקרו רובוט זוחל למיקרו רובוט שוחה. המיקרו רובוט הזוחל תופש את הדפנות הפנימיות של האיבר או הכלי שבתוכו הוא זוחל. ולכן מיקרו רובוט זה מתאים יותר כאשר מדובר בזרימה. הוא יכול לפחות תיאורטית לסבול זרימות דם מסיביות כאשר הוא נמצא בכלי דם. אבל לשימושים גסטרואינטסטינליים הוא פחות יעיל. ולכן צריך לחשוב על גלולה שהיא שוחה על ידי תנועת המעיים בלבד, משהו שנדחף לבד על ידי תנועת שרירים טבעית. כלומר, מחפשים אחר מערכת שתהיה טובה למערכת הקיבה והמעיים. הגלולה השוחה הזו היא גם כן בגודל של בערך 20 מילימטר והיא מונעת כמו מעין מסוק זעיר על ידי מדחפים מאחור. גלולת המצלמה הזעירה מתוכננת לחקור את מערכת העיכול האנושית. לאחר שבולעים אותה בפה בדיוק כמו כל גלולה אחרת, היא פשוט “שוחה” לה כדי לבחון את האזור שאותו רוצים לבדוק. גם את המכשיר הזה תכננה אותה חברה בפיזה אשר באיטליה.

 

 

Surgery just got smaller (Image: CP Canadian Press/The Canadian Press/Press Association Images) 

 

קפסולת מצלמת הוידאו השוחה מיוקנעם.

 

מפעל Given Imaging הוקם בשנת 1998 בפארק התעשייה ביקנעם. ב-2001 המפעל החל לייצר את הגלולה שקרויה  PillCam – גלולה אנדוסקופית שוחה מצלמת שבתוכה יש מצלמת וידאו זעירה. הגלולה מכילה מצלמת וידאו ומשדר. הגלולה היא גלולה פלסטית חלקה וזעירה שמכילה מקור אור בקצה אחד שלה, בטריות ומשדר רדיו פלוס אנטנה. לאחר שבולעים אותה, היא מסוגלת לשדר בערך חמישים אלף תמונות בזמן אמת על פני זמן של שמונה שעות (בערך שתי תמונות לדקה) לחגורת מקלט שאותה לובש החולה סביב המותניים, ואז הרופא יכול להוריד את התמונות לתחנת עבודה ולצפות בתמונות האלה על גבי צג מחשב. בולעים את הגלולה כאילו היא גלולת תרופה רגילה לכל דבר. ואחר כך היא שוחה בגוף ומצלמת את מעברה במערכת העיכול. במהלך המסלול שלה בתוך מערכת העיכול, המצלמה הזעירה משדרת את המידע למחשב. הגלולה כך מסייעת לאבחן בצורה בלתי פולשנית את מחלת הצליאק, מחלת הקרוהן, הפרעות אי ספיגה וגידולים ממאירים ושפירים במעי הדק. וגם מחקר חדש מעכשיו מראה שהגלולה יכולה ממש להציל חיים במקרה של דימום של הקיבה והמעיים העליונים. היא גם יכול לגלות ליקויים וסקולאריים, פגיעות מעיים, ומגוון הפרעות בילדים שהן לרוב בלתי ניתנות לגילוי במהלכים אחרים.

 

הגודל של המכשירים האלה הוא בערך 20 מילימטרים.

 

מכשיר שלישי: דיאגנוזה במרחק ובדיקה ממרחק.

רופא מתייעץ עם אחות. רגע איפה הרופא? האם זה הרובוט? לא ולא. הרופא מתייעץ עם האחות המרוחקת באמצעות רובוט בשם אר-פי 7 בשלט רחוק, כאשר הרופא מופיע במסך. ממש מדע בדיוני. הרובוט מספק מצלמה ומסך, כך שגם החולה וגם הרופא המרוחקים זה מזה יוכלו לדבר – והפלא ופלא הרובוט גם מחבר ביניהם באמצעות ה”טלפון”. המה?… הסטטוסקופ כמובן…. הרובוט מחובר לסטטוסקופים, לאוטוסקופים (המכשיר שבאמצעותו בודקים את האוזניים) ולסורקי אולטראסאונד. זה מאפשר לרופא במרחקים לחוש עד כמה שניתן במציאות את החולה (הכרחי ממש בעידן שפעת החזירים).

 

 

רובוט ה-Virtobot משלב הדמיה תלת ממדית של פני משטח הגוף עם CT של האיברים הפנימיים. התוצאה טובה לביופסיה לשם לקיחת דוגמית מרקמה, כאשר לא מחוררים את הגוף וגם לנתיחה אחרי המוות.

 

Getting under the skin, virtually (Image: University of Bern)

 

מכשיר רביעי. מכונת שרירים.

 

סופרמן כבר כאן. כלומר ריי-מן הוא אב-טיפוס של סניטר סופרמן מבית חולים שפותח על ידי חברת:

 RIKEN Bio-Mimetic Control Research Center.

נחשו איפה? כמובן ביפן, בעיר ששמה נגויה. לסניטר הרובוט יש חיישנים שמעניקים לו מגע רך בידיו וטורסו שמאפשר לו להרים את החולה בעדינות. אל דאגה, לא לפחד. הוא מיועד להחליף את המטפלים באנשים מבוגרים.

 

 

מכשיר חמישי. קפסולת מיקרו רובוט לבליעה שבונה את עצמו בגוף כמו לגו.

את הרובוט ARESAssembling Reconfigurable Endoluminal Surgical System ניתן לבלוע בגלולה או להחדיר בגלולה דרך פתחים טבעיים. הרובוט מתחיל לבנות את עצמו בתוך הגוף (לגו?…).

המטרה היא לאפשר ניתוח בעל מינימום חיתוכים. החולה בולע עד 15 רכיבים המסוגלים לנוע לאזורים הנגועים בתוך הגוף. ברגע שהם מגיעים ליעד, רכיבי הרובוט מתחילים להרכיב את עצמם לאיזה צורה שזקוקים לה לרכיב גדול יותר – בהתאם לניתוח הנדון – הרכיב מסוגל לשאת רכיבי ניתוח. ברגע שהרכיב מורכב הניתוח מתקדם בצורה מדויקת מאוד.

פותח באוניברסיטת:  Scuola Superiore Sant’Anna מפיזה באיטליה.

 

 

מכשיר שישי. קולונסקופיה רובוטית

הקולונסקופ הרובוטי הביתי משתמש בסדרת תופסנים ומגדילים כדי למתוח את עצמו לאורך המעי, במקום שיעמוד רופא וידחוף אותו כמו שעושים היום עם הקולונסקופ המסורתי. המכשיר לכן מפעיל פחות לחץ על דפנות המעי, וכך אנחנו החולים חשים פחות אי נוחות. תנועת הרובוט היא בהשראת הזחל של העש.

 

מכשיר שביעי. המיקרו רובוט הנוחת על הלב.

זה נשמע כמו עוד אחד הרובוטים שנוחתים על מאדים. אבל זה לא. קרוב, נוחת על הלב האדום…

הרובוט באורך 29 מילימטרים, שאותו מפתחים לניתוחי לב, הוא בעל איברי יניקה מתחתיו שמאפשרים לו להתקדם באיטיות כמו זחל. המנתח מביט על הרכיב באמצעות מסך וידאו (שעובד על קרני x) או באמצעות גשש מגנטי. ואיך המנתח שולט ברובוט? בדיוק כמו שהבן שלכם שולט במשחקי מחשב: באמצעות ג’ויסטיק. לחילופין הרובוט גם יודע לנווט את עצמו לבד לנקודה שאותה בחר לו המנתח.

רובוט שפועל על הלב הוא אתגר לא קטן. יש לעצור את הלב והחולה מחובר למכונת לב ריאה. הגישה החדשה היא לבצע ניתוח “חור מנעול” על הלב הפועם. בכל זאת מבוצעים מספר חתכים והריאה השמאלית עוברת דפלציה חלקית כדי לאפשר גישה לניתוח בהרדמה מלאה. רובוט ה-HeartLander מתוכנן בצורה כזו, שניתן יהיה להעבירו ללב באמצעות חתך חור מנעול, ומשם הוא יזחל לנקודה הנכונה. אין צורך לעצור את הלב ואין צורך בדפלציה של הריאה השמאלית. וכך החולה יכול לנשום בצורה טבעית ב…הרדמה מקומית. הצוות המפתח מאוניברסיטת קרנגי מלון בפיטסבורג טוען, שניתוחי לב מסוימים ייהפו לפרוצדורה של אשפוז אמבולטורי. זה באמת כבר עידן העתיד.

HeartLander Illustration

מכשיר שמיני. פיתוח ישראלי מהטכניון ומאריאל.

ה-ViRob מיקרו-רובוט זוחל באורך של 5 מילימטרים ובקוטר של מילימטר אחד! הוא בעל 16 רגליים רוטטות. הרובוט מופעל חיצונית על ידי אלקטרומגנט סמוך, שהשדה שלו רוטט בערך 100 פעמים לדקה. השדה האלקטרומגנטי הרוטט גורם לרגליים להקיש קלות הלוך ושוב, כאשר מהירות הרגליים נקבעת על ידי התדירויות המשתנות: הרגליים מימין ומשמאל של הרובוט מגיבות לתדירויות שונות, ולכן ניתן לגרות את הרובוט על ידי כוונון התדירות.

ראשית המיקרו רובוט הוא משלנו. שנית, הכריזו עליו כבר לפני שנתיים ומדברים עליו ומפתחים אותו כל הזמן. הקבוצה היא של פרופ’ משה שוהם מהמעבדה לרובוטיקה רפואית בטכניון בחיפה בשיתוף עם חוקרים מהמרכז האוניברסיטאי באריאל. וכל זאת, כדי לפתח מיקרו רובוט שידע לקחת דגימות רקמות בתוך הגוף, מיקרו רובוט לתמסורת תרופות למחלת הסרטן וכדי שיעביר מצלמה למקומות מרוחקים בגוף שלא ניתן להגיע אליהם, כמו למשל עמוק בתוככי הריאות. גודלה של המצלמה הוא עניין של פיתוח: ישנם מודלים של מצלמות זעירות בקוטר של 1.5 מילימטרים. אבל דעו לכם שכל שנה, ולמעשה עד שתספיקו לקרוא את סוף השורה הזו ממש, המצלמות כבר יקטנו בעוד פקטור אחד…

היישום הראשון של המכשיר יכול להיות בחולים שלוקים בהידרוצפאלוס. כלומר, חולים שיש להם בעיה של ניקוז נוזלים במוח. המכשיר מסוגל להסיט ולנקז את עודף הנוזלים. ניתן להשתיל שאנט שמנקה את עצמו על ידי זה שמתקינים מיקרו רובוט ViRoB קבוע בפנים. בערך פעם בחודש הוא יתופעל לשלוח רכיב שינקב מעלה ומטה את השאנט, וחולים יוכלו לעשות זאת בבית.  

לקבוצה של שוהם יש בנוסף רובוט בגודל של פחית שתיה, שהוא כבר ממוסחר על ידי חברת מזור, והוא מסוגל לחבר שתי חוליות יחד בניתוחי עמוד שדרה. הרובוט קרוי SpineAssist והוא מתהדק על חתך חור מנעול בעמוד השדרה, ודרכו הוא מגלה בעצמו את הנקודה הנכונה על החוליה כדי להבריגה:

בעוד שהמיקרו-רובוט ה-ViRob מסוגל לזחול דרך צינורות או על פני משטחים, הוא אינו מסוגל לשחות. ולכן הקבוצה מהטכניון תכננו רכיב אחר, מיקרו רובוט שוחה שקרוי SwiMicRob. הרובוט הזה הוא מעט גדול יותר מה-ViRob ואורכו עשרה מילימטרים וקוטרו 3 מילימטרים. הוא מופעל על ידי מנוע שמצוי בתוכו והרכיב הוא בעל שני זנבות שמסתובבים כמו מעין פלג’לה של בקטריה (או של תא זרע אם תרצו). מיקרו רובוט זה יכול לשחות בתוך חללים מלאים בנוזל כמו למשל בתוך עמוד השדרה, אבל הוא בשלבי פיתוח ראשוניים.

רובוט ה-ViRob של מעבדת הרובוטיקה הרפואית בטכניון ואריאל: הוא מסוגל לזחול בתוך הגוף באמצעות רגליו הרוטטות. ניתן להשתמש בו לתמסורת תרופות או להעברת רכיבים רפואיים לאזורים מסוימים בתוך הגוף.  

 

ViRob crawls along inside the body using its vibrating legs.  It could be used to deliver drugs or medical devices to specific sites.

 

“Dr. Robot Will See you NOW” – The Impending Sci-fi Future of Surgery

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

ביוני השנה ה-ViRoB מוצג ב-CNN:

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment

רשימה להשכיר

רשימה להשכיר

 

קוראי היקרים, אתם ודאי יודעים שאנחנו כאן ברשימות עומדים לעבור דירה,

לאכסדרה יותר חדישה ומפוארה.

בעמק יפה, בין כרמים ושדות, עומד מגדל רשימות בין כמה קומות.

ומי גר במגדל רשימות?

בקומה הראשונה פגשתי את נטלי מסיקה: את הסיפורים על משפחתה, על הארכיאולוגיה: היכן ומי חפר.

בין הקומות החוג למשפטים, נעמה כרמי, אייל גרוס, משה גולדבלט אביגדור פלדמן ויוסי דר.

בקומה השנייה קראתי את רשימותיה הפוליטיות של חנה בית הלחמי הלוחמת למען הנשים.

ובאין מעלית בין הקומות חיי היו לפעמים לא פשוטים ואפילו די קשים…

חלי גולדנברג מהלכת בין הסיפורים, ואסתי סגל מספרת על ספרים.

ריקי כהן, שאותה הכרתי, נחשו מאיפה? כמובן מבית היולדות… כולן יחד נאספו במגדל של רשימות.

כרמן ויסמן המלומדה, ואלי אשד בלש תרבות, חבר שלי מלפני שנים רבות, חבר ילדות.

עולים עוד חצי קומה, והנה איריס, שידעה תמיד לכתוב את המלה הנכונה.

ובקומה השלישית, או אולי אפילו כבר השביעית – אם מדובר בכלל בגורד שחקים…

הגענו לכותבים אשר במרומים. 

דניאל בלוך ז”ל עורך “דבר” לשעבר, נפרדנו ממנו אך לפני חודשים…

דניאל התכבד להדליק את הטור “באש התמיד של תגובות מהירות בענייני היום, לזכר העיתונות הטובה של פעם ולתפארת מדינת ישראל.

נתקדם בקומות לאליעזר יערי מהטלוויזיה לשעבר והקרן החדשה,

ולאהרון האופטמן מהעתיד שעוד לא נעשה.   

ובקומה ה… יושב לו גיל בנחת…

מדבר ומספר לנו על הפסיכולוגיה האבולוציונית המתפתחת.

גילי בר הלל מתרגמת סיפורים לילדים ולמבוגרים בקומה מעל,

ודוד מרחב כותב פוליטיקה אחרת בנוף של המגדל,

בקומה למטה דינה ראלט על דיאטה ממליצה,

ודב אלבוים מזמן לא ביקר במגדל רשימות – איזו החמצה.

הני זובידה, דון קישוט השומר על הכיוון המזרחי של הבניין,

ויודית שחר פוצחת בשירה לכיוון המפגינים מלמטה בעניין.

יהודה בלו ברשימות מהתיבה הלבנה בקומה העליונה.

וליאור שמיר מדבר על המדע הלא שימושי

בעלית הגג המעופשת של המגדל הראשי.

לימור ואגדת העם, ומרית בעניין כותבת ומיכאל אולי תכנן בכלל את הבניין,

ומוטי הצייר שצייר את כל העניין.

ומתי הפובליציסט מניף את דגל המורד יחד עם עידן לנדו שהלך לסייע לשכננו ממזרח.

צבי גיל, זוכרים, ארגן לנו את המפגש בבניין הסמוך בקדימה, מפגש שלא נשכח…

וגם כותבים רבים כמו רוני גלבפיש, שועי רז מתחום קרוב אלי, ושוקי הלוחם,

ועוד רבים וטובים שלא הזכרתי והם חשובים כמוכם…

ושחר שילוח ותומר פרסיקו מהעידן החדש…

אך עתה חברי היקרים, אצטרך לארוז את חפצי ולנסוע, איש אינו יודע לאן ומדוע.

יכתבו דרי המגדל כאן של רשימות שלט ויתקעו מסמר מעל הדלת, ויקבעו בקיר:

רשימה להשכיר

ואילו אני אכתוב בשלט על המשרד כאן בתחתיות:

משרד פטנטים להשכיר מאת הדוקטור גלי ברשימות

 

 

Posted in מאמרי רשימות | Leave a comment