אמנם 2024 הייתה שנה סוערת בעולם ככלל ובארצנו הקטנה בפרט, אך ניתן למצוא מעט נחמה בידיעה שהאנושות פיצחה לאחרונה מספר תעלומות ארוכות שנים, דבר העוזר לה להבין את היקום הרבה יותר טוב מבעבר.
אֵילוּ תגליות מדעיות היו החשובות ופורצות הדרך ביותר בשנת 2024? קביעה זו אינה פשוטה. לעיתים ישנו רגע 'אאוריקה' ברור, המוביל לשינוי פרדיגמה על האנושות, העולם הרחב או היקום כולו. אך לעתים קרובות מה שעשוי להיראות רק צעד קטן בהבנה המדעית שלנו, הוא למעשה צעד גדול המשנה לחלוטין את כללי המשחק המדעיים.
בין אם מדובר בהרחבת הידע שלנו אודות העולם המיקרוסקופי או שינוי האופן שבו אנו תופסים את הגלקסיה שלנו – כל התקדמות ראויה לציון, אך כאן אנו מציגים לכם את התגליות המדעיות הבולטות במיוחד ב־2024.
גילוי אוקיינוסים נסתרים במערכת השמש החיצונית
במשך שנים סברו המדענים שאין מים בכוכבי לכת אחרים; הרי מאדים הוא מדבר רדיואקטיבי, נוגה הוא כדור לוהט עם אפקט חממה חזק, והירחים של צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון הם כדורי קרח קפואים.
אך בשנות ה־80 אותות חשמליים שהגיעו מירחו של צדק, אירופה, הצביעו על כך שאוקיינוס קדום, חמים ומלוח מסתתר מתחת למעטפת הקרח שמעליו. גילוי זה זירז את שיגור גשושית אירופה קליפר של נאס"א, שיצאה מכדור הארץ באוקטובר האחרון כדי לחקור את האוקיינוס הזה ולקבוע האם יש חיים מתחת למעטה הקרח המכסה אותו.
כיום, מדענים ממשיכים למצוא עוד ועוד עדויות משכנעות המצביעות על קיומם של אוקיינוסים במערכת השמש החיצונית. מדענים סבורים כי גם בירח השישי של שבתאי, אנקלדוס, ישנו אוקיינוס מימי, ובמרוצת השנים התגלו עוד מספר מועמדים מבטיחים יותר – כמה מהם רק השנה.
בחודש פברואר האחרון הודיעו אסטרונומים כי מצאו עדויות לאוקיאנוס חבוי במימס, הירח הקרוב ביותר לשבתאי, ואילו בחודש אוקטובר התקבלו נתונים נוספים שהצביעו על קיומו של אוקיינוס נוסף בירח של אורנוס – מירדנה.
הראיות להימצאם של אוקיינוסים במערכת השמש הן חשובות. החיים כפי שאנו מכירים אותם אוהבים מים, ולמרות שאיננו יודעים אם מתקיימים חיים בירחים הללו, יש כעת מקומות כה רבים בחצר האחורית הקוסמית שלנו המצריכים מחקר, שהמדענים לא יודעים מהיכן להתחיל.
מיפוי מוחו של זבוב הפירות
מרבית האנשים מעולם לא הקדישו תשובת לב רבה מדי לזבוב הפירות המוכר לשמצה, מלבד ניסיונות חבטה רפים כאשר הוא נוחת על גופם. אולם בעיני מדענים רבים יצור קטן זה הוא אחד המינים החשובים ביותר על פני כדור הארץ, שכן מוחו הזעיר מבצע חלק ניכר מהתהליכים הנוירולוגיים המתרחשים באדם, בין אם בחיפוש אחר מזון או כאשר הוא מתרועע עם בני מינו. המשמעות היא שמוחו הזעיר יכול ללמד אותנו רבות על המוח ככלל ועל המוח האנושי בפרט.
באוקטובר האחרון, מופה מוחו של זבוב פירות בוגר באופן מקיף, עם כ־50 מיליון קשרים בין כ־140,000 נוירונים בודדים שהוצבו על מפה.
ביצוע קרטוגרפיה מוחית של כל אורגניזם באשר הוא היא קשה כפי שהיא מבטיחה. במהלכה עולות שאלות רבות: איך נראה חיבור בריא או לא בריא בין תאי מוח? מאיפה באה ההתנהגות? מהי בעצם מחשבה ומהו זיכרון?
אמנם מוחו של זבוב הפירות הוא הרבה פחות מורכב מזה של האדם, אך המפה הזו מספקת רמזים שיכולים לעזור למדעני מוח להבין מה גורם לנו להיות כפי שאנחנו.
בני אדם מזדקנים ב'התפרצויות'
אין זו תופעה כה נדירה להתעורר יום אחד, לנסות לקשור שרוך, למשוך במאמץ את המכנסיים ולהרגיש הרבה יותר מבוגרים ממה שהייתם אתמול.
בחודש אוגוסט האחרון גילו מדענים כי על אף שאנו אכן מזדקנים בכל יום שעובר, גוף האדם עובר שתי 'התפרצויות' הזדקנות מהירות: הראשונה מתרחשת סביב גיל 44 ואילו השנייה כאשר אנו מגיעים לגיל 60.
מדעני המחקר חקרו את השתנות הביוכימיקלים והחיידקים בגוף בשלבי החיים השונים באמצעות דגימות שונות של 108 מתנדבים. מסיבות שאינן ברורות למדענים, עלה מהדגימות כי הדרך שבה גופנו מתמודד עם מחלות לב ומפרק אלכוהול, שומנים וקפאין, משתנה באופן משמעותי באמצע שנות ה־40 בקרב גברים ונשים כאחד. לאחר מכן, כאשר אנו נכנסים לשנות ה־60 לחיינו, גם מערכת החיסון שלנו וקצב חילוף החומרים של פחמימות משתנים באופן משמעותי.
למרות שעדיין לא ברור כמה מהשינויים הללו מושפעים משינויים באורח החיים או משינויים ביולוגיים, העובדה שאנו מזדקנים בהתפרצויות היא מרתקת ועשויה לסייע לנו להבין את התהליכים הללו טוב יותר.
מדענים פותחים תיבת אוצר קוסמית
האסטרונום היהודי־אמריקני הדגול, קרל סייגן, אמר פעם: "אנחנו עשויים מכוכבים". זה נכון, פשוטו כמשמעו, שכן כל האלמנטים המרכיבים אותנו, את כוכבי הלכת ואת כל מה שביניהם, מקורם באין ספור כוכבים עתיקים. כעת, הודות למשימת אוסיריס־רקס (OSIRIS-REx) של נאס"א, אנחנו על סף גילוי של מקור כל החומר הזה.
בשנת 2020, הצליחה אוסיריס רקס לנחות לזמן קצר על האסטרואיד בֶּנוּ ולקחת ממנו מעט חומר. כעבור שלוש שנים השלימה הגשושית את משימתה ונחתה בחזרה בכדור הארץ. זו אינה הפעם הראשונה שבה חללית מצליחה לקחת חומר מאסטרואיד (יפן עשתה זאת פעמיים), אך 121.6 גרם של גרגירים אסטרואידים הוא ללא ספק המדגם הגדול ביותר של חומר בתולי שהושג אי פעם.
אסטרואידים הם החומר שנותר מהיווצרותה של מערכת השמש. אבני הבניין הללו מכילות לא רק את המינרלים שמהם נוצרו כוכבי הלכת, אלא גם את הכימיה שיצרה את הימים והאוקיינוסים שלנו וייתכן שגם את התרכובות שמהן נוצרו החיים הראשונים. השנה החלו המדענים לחקור את החומר שהביאה אוסיריס־רקס. בדגימה הם גילו תרכובות פרה־ביוטיות, לרבות חומצות אמינו שונות – גילוי ראשון מסוגו.
בינה מלאכותית חושפת את סודות החלבונים
ככל שהבינה המלאכותית הופכת ליותר נוכחת בחיינו כך היא מעוררת חששות גדולים יותר. עם זאת, לא ניתן להתכחש לתרומתה הרבה לכל מישורי חיינו, לרבות למדע. כך למשל, התברר השנה שביכולתה לחשוף נדבכים מרכזיים בכימיה האנושית.
באוקטובר האחרון הוענק פרס נובל לכימיה למספר חוקרים העוסקים בחקר חלבונים, אבני בניין מרכזיות העומדות בבסיס רוב התהליכים הביוכימיים בגופנו. ההבנה כיצד פועלים חלבונים עשויה לתרום להבנה כיצד מתרבות מחלות ובכך גם לזהות דרכים לעצור אותן.
שניים משלושת מקבלי הפרס – דמיס חסאביס וג'ון ג'מפר, העובדים ב־Google DeepMind – הגיעו לגילויים שלהם, הכוללים תכנון חלבונים מלאכותיים וחיזוי מבנה חלבונים, בעזרת מודל הבינה המלאכותית שפיתחו – AlphaFold2.
ביעילות מפליאה, הצליחה הבינה המלאכותית לחזות את המבנה של כמעט כל 200 מיליון החלבונים הידועים עד כה למדע. בעקבות זאת, יש כעת למדענים כלי שיכול להבין במהירות ובדיוק אילו סוגי חלבונים מעורבים בתגובות כימיות שונות, החל ממתן אנטיביוטיקה ועד למחלות נוירולוגיות.
גבול ההתחממות הגלובלית של 1.5 מעלות צלזיוס מתקרב
במובנים מסוימים אין זה מפתיע: על אף האזהרות החמורות, כדור הארץ ממשיך להתחמם בקצב מסחרר. אך השנה, יותר מאי פעם, הטמפרטורה העולמית הממוצעת התקרבה לגבול של 1.5 מעלות צלזיוס.
אמנם הגבול של 1.5 מעלות צלזיוס הוא שרירותי במקצת; שום דבר דרמטי – מלבד מזג האוויר הקיצוני שאנו כבר עדים לו כיום – לא יקרה ברגע שנחצה את ה'רוביקון' הזה, אך הוא עדיין חשוב.
במסגרת הסכם פריז כמעט 200 מדינות הסכימו להגביל את עליית הטמפרטורות של כדור הארץ ל־2 מעלות צלזיוס מעל לרמות הטרום תעשייתיות, אך באופן אידיאלי הן רצו לשמור אותה מתחת ל־1.5 מעלות צלזיוס. ככל שכוכב הלכת יתחמם, כך נחווה יותר ויותר השפעות הרסניות של שינויי אקלים; כל עלייה של 0.1 מעלות צלזיוס בטמפרטורה הגלובלית הממוצעת מעלה את הסיכון לסערות חזקות יותר, גלי חום ארוכים יותר והצפות קטסטרופליות.
