גולשי מגזין Science: תגלית השנה – ישראלית

49% מהגולשי מגזין Science העניקו לפענוח הגנום של האדם הדניסובי את תואר התגלית המדעית של 2019 • במקום השני בסקר הגולשים: פיתוח תרופה לאבולה

האדם הדניסובי // איור הדמיה: באדיבות מעיין הראל ו-Cell

כבוד למחקר המדעי בישראל: המחקר פורץ דרך שנערך באוניברסיטה העברית נבחר על ידי גולשי המגזין Science למחקר השנה. 49 אחוזים מ-34 אלף גולשי האתר שהצביעו בסקר בחרו במחקר, שבמסגרתו שוחזר ההרכב הגנטי של צעירה מקבוצת בני האדם הנדירה שנכחדה לפני עשרות אלפי שנים – הדניסובים, למחקר השנה. למקום השני בסקר הגולשים הגיע פיתוח התרופה לנגיף האבולה, שזכה ל-25 אחוזים ולמקום השלישי הגיע הצילום הראשון של חור שחור, שבו בחרו עורכי המגזין לתגלית השנה.

הדניסובים חיו בסיביר ובמזרח אסיה. זו קבוצת האדם היחידה עד כה שנתגלתה והוגדרה אך ורק באמצעות דנ״א, בעוד שאר קבוצות האדם התגלו על סמך מחקר אנטומי של שרידי עצמותיהן. אוסף ממצאי הדניסובים מסתכם במספר זעום של ממצאים (שלוש שיניים, לסת תחתונה וקצה זרת.

קבוצת חוקרים בהובלת פרופ' לירן כרמל ופרופ' ערן משורר מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית פיתחה בעבר שיטה המאפשרת להבין אילו גנים עבדו בצורה שונה בדניסובים, בניאנדרתלים ובבני אדם מודרניים. על בסיס שיטה זו התבסס מחקר חדש, המאפשר לקשור שינויים בפעולות הגנים להבדלים באנטומיה של קבוצות האדם השונות.

תחילה הראו החוקרים כיצד השיטה משחזרת בדיוק גבוה את האנטומיה המוכרת של הניאנדרתל ושל קופי שימפנזה. לאחר שהוכח שהיא מדויקת, הופעלה השיטה גם על גנום האדם הדניסובי. כך, לראשונה אי פעם, נבנה פרופיל אנטומי מלא של האדם הדניסובי, וסופקה הצצה לאנטומיה של קבוצה מסתורית זו. כל זאת כאמור, אך ורק מתוך דנ"א שהופק מקצה הזרת הדניסובית. המחקר פורץ הדרך פורסם בשער המגזין הנחשב Cell.

"במחקר הצלחנו לאתר 56 תכונות אנטומיות המאפיינות את האדם הדניסובי", הסביר פרופ' כרמל, "בתכונות רבות הם מזכירים את הניאנדרטליים, בין היתר במצחם המשוך אחורה, פניהם המוארכות והאגן הגדול שלהם. סיקרנו אותנו במיוחד התכונות הקיצוניות והייחודיות לדניסובים, כגון קשת השיניים שלהם, שהייתה ארוכה מאוד וגולגולתם הרחבה באופן מיוחד. האם תכונות אלו יכולות לשפוך אור על אורח חיי האדם הדניסובי? האם הן יכולות להסביר כיצד שרד בתנאים הקיצוניים באזור סיביר? הדרך עוד ארוכה עד שנענה על שאלות אלה, אבל המחקר שלנו פותח צוהר חשוב להבנת ההתאמות השונות שעברה קבוצת בני אדם זו לסביבתה, ושופך אור על תכונות שמייחדות אותנו ומבדילות בינינו לבין קבוצות האדם האחרות, שלא שרדו".

בחירת העורכים: צילום חור שחור בעל מסה של יותר מ-4 מיליון שמשות

לעומת גולשי המגזין עורכיו בחרו כאמור, בצילום חור שחור כפריצת הדרך המדעית החשובה ביותר לשנת 2019. צילום החור השחור בוצע במערכת EVENT HORIZON, הבנויה משמונה טלסקופים קרקעיים ברחבי העולם, שהושקה באפריל 2017 במטרה לבצע זאת בדיוק. העוצמה האופטית המשותפת של הטלסקופים היא פי אלף מהעוצמה האופטית של טלסקופ החלל האבל. פרויקט Event Horizon הוא שיתוף פעולה של 200 גופי מדע ב-20 ארצות, בראשות קרן המדע הלאומית של ארה"ב NFS. החור שצולם הוא Sagittarius A, החור המסיבי במרכז הגלקסיה M87 במרחק של 53.4 מיליון שנות אור מאיתנו.

למעשה, החור עצמו אינו ניתן לצילום, והצילום הוא של "נקודת אל-חזור", שאחריה האור נבלע בתוך החור ואי אפשר עוד לראותו. חור שחור הוא גוף שמיימי עם כוח כבידה אדיר, שאפילו אור אינו יכול לברוח ממנו. למזלם של המדענים, עם הכניסה לחור השחור חלקיקי החומר מתחממים ופולטים אור, שאותו ניתן לתעד וללכוד בטלסקופ. לחור שצולם יש מסה של יותר מ-4 מיליון שמשות בגודל של השמש שלנו.

התצפיות לכדו את הקרינה שנפלטת מהטבעת שמסביב לחור, שהיא מעין צללית של החור עצמו. החשיפה לקרינה הייתה למשך תשעה ימים, והמידע שנאסף הועבר ועובד במשך כשנתיים כדי לייצר הדמיה של החור השחור, כעת התמונות נחשפות במסיבת עיתונאים מיוחדת.  המדענים סיפרו, כי התרגשו מהממצאים, שהתאימו לתיאוריות, והייתה זו הוכחה נוספת לתורת היחסות של איינשטיין. 

התמונה הראשונה מהחור השחור במרכז גלקסיה M87 // צילום: EHT

לדברי פרופ' דורון שלוש, ראש המרכז לפיסיקה תיאורטית ואסטרו פיזיקה באוניברסיטת חיפה, ״חורים שחורים מטבעם אינם פולטים אור. עם זאת, תצפיות מראות כי יש פליטה של קרינה מחומר אשר נמצא בסמוך מאד אליהם,  ובשלבים האחרונים לפני נפילתו לתוכם. מכיוון שחורים שחורים רחוקים מאד מאיתנו, איננו יכולים לראות את הנעשה בסמוך להם, ומקורות האור מסביבתם הקרובה נראים לנו כנקודה בשמיים. דבר זה היה נכון עד היום, עת פורסמו תמונות מסביבתו של החור השחור במרכזה של הגלקסיה M87 הרחוקה מאיתנו כחמישים מיליון שנות אור. 

התצפיות שפורסמו הצליחו בפעם הראשונה לצלם תמונה של האזור הפנימי ביותר סביב חור שחור, ואף להבחין בהעדר האור ממיקומו במרכז התמונה. תצפיות אלו מהוות הוכחה ניצחת לקיומם של חורים שחורים בטבע. תמונה זו ודומות לה, שתתקבלנה בעתיד תאפשרנה לנו לחקור את התנאים הפיזיקליים בקירבתם של חורים שחורים, שלא ניתן לייצרם במעבדה, ועל כן לחקור אותם. תצפית זו, כמו גם גילויים של גלי כבידה לפני מספר שנים, מבשרים את תור הזהב בחקר העצמים האפלים והדחוסים ביותר ביקום״.

טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו

כדאי להכיר