בשנה החולפת, שבמהלכה הגיע המדע שוב להישגים מדהימים, אסטרונומים חשפו תגליות חדשות על היקום, ביולוגים שרטטו מפה ברורה יותר של היצורים החיים בכוכב הלכת שלנו, ופליאונטולוגים ציירו תמונה עשירה יותר של הדינוזאורים ששוטטו על פני כדור הארץ לפני מיליוני שנים. האוסף האחרון של המחקר המדעי של האנושות ממשיך לסקרן ולחשוף תעלומות חדשות שיש לפותרן.
הנה כמה מהבחירות המובילות של נשיונל ג'יאוגרפיק לפריצות הדרך המרתקות ביותר ב־2023.
1. אסטרונומים מזהים אדוות עצומות במארג המרחב־זמן
מדענים זיהו לראשונה גלי כבידה בתדר נמוך הנעים בגלקסיה. אדוות קוסמיות אלה הן ככל הנראה הדים רחוקים של חורים שחורים מאסיביים ביותר המקיימים אינטראקציה ומתמזגים במרחק מיליארדים רבים של שנות אור. קונסורציום של חוקרים בין־לאומיים גילה את הגלים הקוסמיים הללו על ידי מדידת שינויי זמן זעירים באותות רדיו מכוכבי פולסאר (כוכבים נייטרונים המסתובבים על צירם). הממצאים מצביעים על כך שהיו הרבה יותר חורים שחורים ענקיים בראשית היקום ממה שחשבו עד כה, והמשך המחקר של סוג גל כבידה חדש זה יכול לעזור לפענח פרטים על מקורות היקום שלנו ולהסביר טוב יותר את החומרים והכוחות הבלתי נראים המפעילים את הקוסמוס.
(קראו עוד על האופן בו נראו הכוכבים הראשונים כשנוצרו.)
2. מכשיר טלפתי מעניק תקווה לאנשים שאבד להם כושר הדיבור
אומנם מבחינה טכנית אין זה "מכשיר לקריאת מחשבות", אך חוקרים מאוניברסיטת טקסס באוסטין, ארצות הברית, דיווחו על עבודה מהפכנית עם המערכת החדשה שלהם המבוססת על בינה מלאכותית. המערכת מתרגמת את פעילות המוח האנושי לזרם טקסט רציף במעבדה. מפענח סמנטי זה אינו מצריך השתלה כירורגית אלא מסתמך על סריקות MRI פונקציונליות כדי לקלוט פעילות מוחית בתגובה לדברים כמו פודקאסטים או תמונות. במקום לספק תמלול מילה במילה, מערכת פענוח המוח יוצרת למעשה מילון של דפוסי פעילות מוחית על סמך האופן שבו מגיב האדם למילים או תמונות מסוימות, ולאחר מכן משתמשת במילון זה כדי להצליב את פעילות המוח עם דברים אחרים שעליהם האדם חושב. טכנולוגיה זו, המסתמכת על אלגוריתמים ליצירת שפות בינה מלאכותית, נמצאת כעת בראשית ימיה, אך כבר עכשיו היא מעלה שאלות נוקבות בנוגע לפרטיות ואתיקה במצבים לא רצוניים. לעומת זאת, למשפחות של אנשים עם לקות תקשורת מעניקה עבודה זו תקווה חדשה.
3. הלוויתן הקדום עשוי להיות החיה הגדולה ביותר אי פעם
GIOVANNI BIANUCCI
זוז הצידה, לוויתן כחול – יונק ימי קדום, שהשם שניתן לו 'פרוצטוס קולוסוס' (Perucetus colossus) הולם אותו ביותר – היה כפי הנראה בעל החיים הגדול ביותר בכדור הארץ. ניתוח חדש של עצמות מאובנים מן הלוויתן הקדום ששחה לאורך חופי פרו לפני יותר מ־37 מיליוני שנים, מצביע על כך שבעל החיים הזה שקל כנראה יותר מ־300 טונות ואורכו מוערך בכ־18.2 מטרים. אם הוא באמת היה כבד כפי שמדענים משערים, אז מדובר בבעל החיים הידוע הגדול ביותר שחי אי פעם. לווייתנים כחולים אומנם עדיין ארוכים יותר, סביב 30.5 מטרים, אך הם שוקלים רק כ־200 טונות.
(קראו עוד על ה"כרטא מרינה" – מפה מהמאה ה־16 השופעת מפלצות ים, רובן מבוססות על יונקים אמיתיים).
4. לטי רקס היו שפתיים, מה שמשנה את הדימוי שלנו לגבי הדינוזאור הזה
צוות פליאונטולוגים רב־מוסדי משער שלטירנוזאורוס רקס (Tyrannosaurus rex) ולדינוזאורים טורפים אחרים היו כנראה שפתיים שכיסו את שיניהם החדות, כפי שניתן לראות באיור זה. MARK P. WITTON
סביר להניח שלטירנוזאורוס רקס ולדינוזאורים טורפים אחרים היה פרצוף שונה ממה ששיערו, שכלל שפתיים שכיסו את שיניהם האימתניות. צוות פליאונטולוגים הגיע למסקנה מדהימה זו לאחר שחקר יצורים מודרניים שניתנים להשוואה עם בעלי החיים הפרהיסטוריים, כולל ציפורים וזוחלים, לצד פרטים ידועים על האנטומיה של הדינוזאורים. לפי המומחים, לטי רקס ולאוכלי בשר קרובים הייתה ככל הנראה רקמה רכה שכיסתה את שיניהם החדות כדי להגן על פיהם ולשמור על השיניים החותכות שלהם במצב אופטימלי לצורך ציד.
(קראו עוד על 'חמשת המאובנים החיים' שעדיין מסתובבים על פני כדור הארץ.)
5. כלי אבן בני שלושה מיליוני שנים חושפים את כושר ההמצאה של קרובינו הלא אנושיים
בדרום־מערב קניה חפרו ארכיאולוגים והוציאו ממצא מפתיע: כלי אבן קבורים לצד מאובנים מההומיניני פרנתרופוס (Paranthropus), קרוב משפחה לא־אנושי שקדם למין שלנו. גילוי הכלים – שגילם עשוי להגיע עד שלושה מיליוני שנים – מספק הוכחה לכך שהומינינים לא־אנושיים פיתחו טכנולוגיות עבודה באבן. יתרה מזו, הדבר מצביע על כך שפיתוח הכלים התרחש מוקדם מכפי שחשבו החוקרים בעבר. לפרנתרופוס היו שיניים ולסתות גדולות, כך שרעיונות לגבי השימוש האפשרי שלהם בכלי אבן נדחו ברובם מכיוון שהפריטים הללו לא היו חיוניים לעיבוד מזון, אומרת הפליאונתרופולוגית של מוזיאון קליבלנד לתולדות הטבע, אמה פיינסטון. נראה שהממצאים האחרונים תומכים בהנחה זו.
6. 'עולם אבוד' שעשוי לדחוק את מקורות החיים המורכבים
ראיות כימיות שהופקו מסלעים עתיקים באוסטרליה ובמקומות אחרים מצביעות על כך שתאים מתוחכמים כבר היו נפוצים בין כ־1.6 מיליארדי שנים עד 800 מיליוני שנים לערך לפני זמננו, מה שתומך בתיאוריות שלפיהן ציר הזמן של מקורות החיים המורכבים הוא מוקדם באופן מפתיע. האבולוציה של אוקריוטים – אורגניזמים שיש להם גרעין תאי מוגדר בבירור – התגלתה כחמקמקה במידה רבה, ולכן צוות מחקר בינלאומי בחר בטקטיקה חדשה: חיפוש אחר תוצרי הלוואי של מולקולות שעליהן מסתמכים האוקריוטים כדי ליצור את קרומי התא שלהם. לפי השערתם, אם הם יוכלו למצוא עדויות כאלה בדגימות סלע עתיקות, זה עשוי לשמש כראיה לנוכחותם של אוקריוטים. הדגימה העתיקה ביותר של מולקולות אלה, שנלקחה מתצורת בארני קריק (Barney Creek) באוסטרליה, מתוארכת לתקופה שלפני 1.6 מיליארדי שנים – מה שדוחף את הראיות הכימיות להימצאות אוקריוטים אחורנית בזמן כדי ליישר קו עם עדויות גנטיות ומאובנים זעירים.
7. התגלו יותר מ־5,500 כוכבי לכת
באוגוסט 2023, כשלושה עשורים לאחר שאסטרונומים גילו את כוכבי הלכת הראשונים מחוץ למערכת השמש שלנו, חשפו מדענים שהם חשפו שישה כוכבי לכת חיצוניים חדשים, מה שהעלה את המספר הכולל של כוכבי הלכת המוכרים שלנו ליותר מ־5,500. החיפוש אחר כוכבי לכת חוץ־שמשיים, המתאפשר על ידי טלסקופים כמו לוויין סקר כוכבי הלכת הנמצאים במעבר (TESS), ממשיך לחשוף מגוון מדהים של עולמות חדשים ברחבי הגלקסיה. יתרה מזו, טלסקופ החלל ג'יימס ווב (James Web) ומצפי כוכבים רבי־עוצמה אחרים מספקים אף הם פרטים נוספים על העולמות הללו, דוגמת K2-18b – כוכב לכת בגודל של כדור הארץ ונפטון, שעשוי להיות לו אוקיינוס גלובלי מתחת לאטמוספירה עבה.
8. גם שימפנזים חווים את גיל המעבר
ביולוגים תמהו זמן רב על התועלת האבולוציונית של בעלי חיים החיים זמן רב לאחר שנות הרבייה שלהם. ידוע כי היחידים שחווים את גיל המעבר הם לווייתני קטלן (Orcinus orca), חדשיניים (Monodon monoceros), לווייתני בלוגה (Delphinapterus leucas), עבשנים (Pseudorca crassidens) ובני אדם. אבל מאמר עדכני, המסתמך על מחקר ארוך טווח על שימפנזים, מאשר כי לפחות באזור אחד, הפארק הלאומי קיבאלה (Kibale) באוגנדה, שימפנזים עוברים את גיל המעבר וממשיכים לחיות. המחקר, שכלל בדיקת הורמונים בשתן של נקבות שימפנזה בגילי 14 עד 67, מצביע על כך שהן חוו את גיל המעבר בסביבות גיל 50, מה שמספק הקבלה מסקרנת לבני אדם, שחווים לעיתים קרובות את גיל המעבר בסביבות אותו גיל. עדויות מצביעות על כך שבחלק ממיני הלווייתנים והדולפינים, נקבות מבוגרות תורמות לגידול דורות מאוחרים יותר, אך נראה שאין זה המצב עם שימפנזים, מכיוון שהחיות אינן מגדלות צאצאים קרובים. עם זאת, אחת התיאוריות היא שגיל המעבר מסייע בהפחתת תחרות הרבייה עבור הפרימאטים, דבר שמדענים ימשיכו לחקור בשנים הבאות.
(קראו עוד על הזיכרון ארוך הטווח של השימפנזה הננסית.)
9. רביית הבתולים הידועה הראשונה בקרב תנינים אמריקנים
בדוגמה האחרונה של טכניקת רבייה א־מינית הנקראת פרתנוגנזה, נקבת תנין אמריקני בודדה בפארק בקוסטה ריקה הביאה צאצאים לבדה, ללא זכר. התופעה, שלרוב נצפית כאשר בעלי חיים מתמודדים עם מצוקת אכלוס יתר, דווחה בעבר בבעלי חיים אחרים, כולל קונדורים קליפורניים (Gymnogyps californianus) בסכנת הכחדה חמורה, מגוון מיני כרישים, דרקוני קומודו ונחשים מסוימים, אך היא לא דווחה בעבר באף מין של תנינים. לאם התנין לא היה מגע עם חיות אחרות מסוגה במשך כ־16 שנים, וניתוח גנטי אישר שהעובר אכן היה שיבוט חלקי של אמו. אף על פי שבעל חיים זה חי בשבי, לממצא יש השלכות על קרובי משפחתו הפראיים, שכן האיגוד הבינלאומי לשימור הטבע ומשאבי הטבע (IUCN) סיווג את התנין האמריקני כמצוי בסכנת הכחדה.
10. מדענים מפתחים גנום חדש ומייצג יותר
מכוני הבריאות הלאומיים של ארצות הברית (NIH) חשפו ב־2023 פאן־גנום חדש – עדכון נחוץ מאוד של גנום הייחוס האנושי שגילו 20 שנים. המודל החדש מתאר נתח מייצג יותר של האנושות עם הרבה יותר מגוון אתני וגזעי, שהוא צעד הכרחי לשיפור הרפואה המותאמת אישית. הפאן־גנום החדש כולל כיום את רצפי הגנום של 47 אנשים, אם כי המודל אמור לכלול בסופו של דבר כ־700 אנשים. דגימת ההתייחסות הקודמת שאבה ברובה מהגנום של פרט אחד בלבד עם נקודות נתונים אחרות מאנשים ממוצא אירופי בעיקר. על־פי ה־NIH, למרות שהגנומים של שני אנשים לרוב זהים ביותר מ־99 אחוזים, הפרדת הבדלים אינדיבידואליים עשויה להביא לתובנות מרכזיות לגבי הסיכון למחלות ולשמש בסיס להחלטות רפואיות חיוניות.
11. זרחן התגלה על ירחו של שבתאי, סימן מכריע לכך שהחיים אפשריים
עדויות כימיות חדשות מצביעות על כך שייתכן שאחד הירחים של שבתאי מסוגל לתמוך בחיים. בשנה החולפת הודיעו מדענים כי מצאו זרחן באוקיינוס של הירח השישי בגודלו של שבתאי, אנקלדוס (Enceladus). לצד פחמן, מימן, חנקן, חמצן וגופרית, היסוד השישי הזה חיוני לקיום חיים. אסטרונומים כבר מצאו על אנקלדוס סימנים של חמשת היסודות האחרים, כך שהממצא האחרון הזה – שזוהה בגרגרי קרח שנאספו על ידי מנתח האבק הקוסמי של חללית קאסיני – הופך את הסלע הקפוא הזה למועמד מבטיח לחיים מחוץ לכדור הארץ.