» «
ביו לומינציה
מה סודם של בעלי החיים שיוצרים אור?



התופעה של בעלי חיים שיכולים ליצור אור מוכרת לרובנו מהגחלילית. אבל היא תופעה שחוזרת על עצמה בטבע במקרים שונים. חלקים מגופם של בעלי חיים כאלה יכולים להפוך לנקודות אור או מקלות זוהרים.

היכולת ליצור אור היא חלק ממנגנוני ההישרדות של בעלי החיים המאירים. הגחלילית משתמשת ביכולת זו כדי למשוך בני זוג ולהתרבות. כימיקלים הם שמאפשרים לה להאיר כך. תולעת הרכבת מאירה בשני צבעים וכך מזהירה טורפים מלטרוף אותה. סרטן שרימפ המים העמוקים מקיא ג'לי זוהר כשתוקפים אותו וכך הוא מרחיק טורפים. דג האנגלר משתמש בנקודת אור כדי למשוך במעמקים החשוכים דגים קטנים אל פיו הטורף. חיידקים זוהרים ששמורים בתוך שק קטן הם שמאפשרים לו לזהור באפילת המעמקים.

האור שיוצרת תופעת הביו-לומינציה אינו חם ואינו מתכלה. זו הסיבה שכיום מנסים ליצור שימוש בביו לומינציה לתאורה שימושית וחסכונית בחיי היום יום, כמו תאורת דרכים על ידי עצים מאירים.


הנה תופעת הביולומינציה כפי שהיא נראית מתחת לפני הים:

http://youtu.be/UXl8F-eIoiM


הנה סרטון אנימציה שמסביר את תופעת הביו-לומינציה:

http://youtu.be/oKjFVBVGad0?t=14s


הנה משלחת צלמים שצוללת לצלם יצורים מאירים בביו-לומינציה במעמקי הים:

http://youtu.be/9HXXQBz6Vv0


הנה לקט של צילומים מופלאים של תאורת בעלי חיים ימיים:

http://youtu.be/84xlCYyxAF4


וכך מגלים אותם החוקרים:

https://youtu.be/M2nY-8ZGMdM
מערות ואיטומו
מהן התולעים הזוהרות של מערות ואיטומו?



אור השמש אינו חודר למערות ואיטומו שבניו זילנד, מערות עמוקות במיוחד. אך בחשיכה שבמערות מופיעות אלפי נקודות ירוקות ומסתוריות. האורות הללו נראים כמעין יקום ענקי שמקיף את המבקר מכל עבריו.

מדובר בתולעים מאירות. התולעים הזוהרות והזעירות הללו הן בקושי בעובי של אטרייה. התולעים, שאורכן הוא כ-3 סנטימטרים, מפרישות מעין קורים המזכירים קורי עכביש. החומרים שהן מפרישות מגופן מאירים ויוצרים את האור הקסום. מטרת התאורה הזו היא למשוך חרקים זעירים שנלכדים בקורים ומזינים את התולעים הזורחות.

אך כשהמבקרים במערות מדליקים את הפנסים שעל קסדותיהם, ברגע אחד נעלמות התולעים ולא נראות יותר.. עד החושך הבא.


הנה סרטון שמציג את גודלן של המערות:

http://youtu.be/ln8AjdFnaxo


והנה התופעה המופלאה של הקורים הזוהרים של התולעים הזוהרות:

http://youtu.be/puxf3HlMRCw


ויש אנשים שצוללים במערות הקסומות של ואיטומו:

http://youtu.be/1Byhz6ELqMk
עטלפים
איך העטלף מנווט בחשיכה?



כרבע ממיני היונקים על כדור הארץ הם מינים של עטלפים! - מדובר באחוז גבוה מאד והוא מראה שהעטלף חי מצוין ובעל כושר הישרדות גבוה במיוחד. אגב, הוא גם היונק היחיד בעולם שעף באוויר.

אבל איך העטלפים חיים כל כך טוב? - העטלפים נעזרים בשיגור של גלי קול בתדירות גבוהה, צלילים שאנחנו לא יכולים לשמוע והם קולטים את ההד החוזר. כך יכולים ללמוד על המיקום, הצורה והתנועה של עצמים שנמצאים בסביבתם, לנווט בחשיכה המוחלטת של המערות והיערות בלילה, מבלי להתנגש בעצמים או בבעלי חיים אחרים והכי חשוב - לאתר ולצוד חרקים ויצורים קטנים שמהם הם ניזונים.

כלומר, יש לעטלפים מנגנון של "זיהוי מיקום לפי הדהוד". הם משמיעים קריאה והזמן שעובר בין הקריאה להד שלה מסייע להם להבין את המרחק של עצמים שמחזירים את ההד. זוהי מערכת שנקראת באנגלית סונאר - "ניווט והתמצאות באמצעות קול", או "אקו-לוקיישן". העטלף יכול באמצעות הסונאר לזהות אפילו שערה בחשיכה ולא להתנגש בה!

כיום מתבצעים בעולם מחקרים רבים על מערכת הסונאר של העטלפים ומדענים וחוקרים לומדים ממנה כיצד לשפר את מכשירי הסונאר, הניווט והרדאר האנושיים.


הנה סיפורם של העטלפים:

https://youtu.be/Z8wLQ3NCBgg


מעט על כושר העטלף לנווט ולצוד רק בעזרת הרדאר שלו:

http://youtu.be/wgLHUNBWR58


קריאת עטלף שהוקלטה ועברה עיבוד סאונד כדי שתוכל להישמע באוזן אדם:

http://youtu.be/ajLY1EPybLY


כך חוקרים עטלפים באוניברסיטת תל אביב:

http://youtu.be/s3e4qf58QEw
יונק הדבש
מה מיוחד בכנפיו של הקוליברי, יונק הדבש?



הקוליברי (Hummingbird), שאנו מכירים בתור "יונק הדבש", היא ציפור בעלת כנפיים מהירות ביותר. יונק הדבש יכול לנפנף בכנפיו מעל 70 פעם בשנייה! והיא הציפור שקצב נפנוף הכנפיים שלה הוא המהיר ביותר בעולם.

היכולת של הכנפיים שלה וניצול זרמי האוויר, מאפשרים לקוליברי לעוף למעלה ולמטה, ימינה ושמאלה, אחורה וקדימה ואפילו לרחף במקום. זה מאפשר ליונק הדבש לדחוק את מקורו הארוך לפרחים ולינוק טוב יותר את הצוף.

היכולת הזו של תעופה במקום, ביחד עם הגודל הזעיר של יונק הדבש, גרמו בעבר לחוקרים שונים לחשוב שמדובר בסוג של חרק. כיום הם חוקרים במרץ כיצד ניתן ליישם את שיטת התעופה הזו ברובוטים מעופפים זעירים.


הנה סיפורו של יונק הדבש:

https://youtu.be/gaUhxQtNOwM


כמה עובדות מעניינות על יונק הדבש:

https://youtu.be/Ey3E6uLXjMc


צמד יונקי דבש בזמן האוכל:

http://youtu.be/b31CAYF2fIA


ויונק הדבש בהילוך איטי:

http://youtu.be/9NQv89pCYU8

טכנולוגיה טבעית

ספוגי זכוכית
מה מיוחד בספוגי הזכוכית "סלסלת ונוס"?



"סלסלת הפרחים של ונוס" הוא מין של ספוגים טבעיים שהמדע והטכנולוגיה המודרניים לומדים מהמבנה שלהם בעיון. ספוגי הזכוכית הללו הם יצורים מפתיעים שמצוידים בתכונות מעניינות שהטכנולוגיה עוד תשתמש בהן בעתיד. כמו למשל המערכות האופטיות המתוחכמות שהם פיתחו. צורת השלד שלהם היא של מחטים היוצרים רשת קוצנית. השלד עשוי מצורן (סיליקון), שהוא היסוד הכימי שבזכוכית. השלד הזה מוליך אור טוב יותר מהסיבים האופטיים המשוכללים ביותר שפותחו עד היום.

לסלסלת ונוס, אותו שלד מפתיע של הספוג, יש עוד תכונה הנדסית מעניינת. שכבות מחטי השלד של "סלסלת הוונוס" בנויות במרווחים קבועים, באופן שמקנה למחטי השלד עמידות מצוינת נגד שבירה. גם כשמפעילים עליו לחץ רב, השלד מתכופף ואף נסדק אך לא נשבר.

ואגב, השלד החזק הזה הוא גם הסיבה שסלסלת ונוס הוא מלכודת אוהבים מעולה. בצעירותם מוצאים זכר ונקבת הסרטן בתוך הספוג הצעיר מקום מחיה מצוין. אך בעוד הוא גדל לאיטו, הם גדלים במהירות וכך הם מוצאים את עצמם לכודים בספוג הנעים וחיים בו את כל חייהם, עד למותם. היפאנים רואים בכך סמליות גדולה והם מעניקים את הספוג הרומנטי בטקס האירוסין, לאות שהזוגיות היא לכל החיים.


הנה חוזקו העצום של שלד הסיליקון של ספוג הזכוכית:

https://youtu.be/Sqjfisptau4?t=4s


הנה התכונות המרתקות של ספוגי הזכוכית והעניין בהם לטכנולוגיה:

https://youtu.be/9FR6_8n29Mg


והנה הכוח הרב של השלד של ספוג ונוס והאדריכלות הטבעית שלו:

https://youtu.be/3wqIiTABoNo?t=5m11s&end=6m56s
סלמנדרה סיבירית
מי יכול לחזור לחיים אחרי קיפאון מוחלט?



הסלמנדרה הסיבירית היא זוחל דו-חיים שיכול לחזור לחיים אחרי קיפאון עמוק. הסלמנדרה הסיבירית ידועה ביכולתה לשרוד הקפאה עמוקה לאורך זמן - עד 45 מעלות מתחת לאפס!

תכונתה המיוחדת התגלתה כשבמקרים מסוימים הופשרו סלמנדרות שקפאו בקרח ולאחר שהיו קפואות במשך שנים והופשרו, פשוט קמו ועזבו את המקום בהליכה, כאילו לא קפאו מעולם.


הנה סלמנדרה שאוכלת דגים בקרח:

http://youtu.be/SPQlv_OdyIw
גחלילית
למה מאירות הגחליליות?



אולי ראיתם פעם בלילה המון אורות קטנים של גחליליות. אז למה הגחלילית בעצם מאירה?

גחלילית (Firefly) היא חיפושית קטנה, בעלת גוף מאורך, באורך של פחות מ-3 סנטימטרים. תכונתה המיוחדת של הגחלילית היא האור הזעיר שהיא מפיצה מגופה. היא עושה זאת כדי שגחליליות שמחפשות בני זוג יזהו אותה בחושך. האורות הקטנים של הגחליליות בחושך הוא מראה קסום ומיוחד. הם חלק מתהליך טבעי שנקרא ביולומינציה, תהליך נדיר יחסית על פני היבשה, אך נפוץ יותר בקרב בעלי חיים ימיים.

מנגנון התאורה הטבעי שלה, ממוקם בקצה בטנה של הגחלילית. יש שם איברי תאורה, שתגובה כימית המתרחשת בהם יוצרת חמצון של לוציפירין, חומר שאנזים הקרוי לוציפרז מסייע להתחמצנות שלו, במגע עם האוויר.

בשנים האחרונות הולך ומתברר בארצות שונות בעולם, שהחרקים המאירים הללו, המפיצים את האור הקסום והרומנטי כל כך, הולכים ונעלמים. הסיבה היא, כמו במקרים רבים, הפגיעה המתמשכת של בני-אדם בטבע ובמערכות האקולוגיות. מחומרי הדברה ודישון הרסניים ועד לאורות מלאכותיים שמציב האדם - סיבות אלה ואחרות גורמות להתמעטות הגחליליות.


הנה הגחליליות בלילות הקיץ:

http://youtu.be/lluWT6XU0Yg?t=8s


הנה מצגת וידאו שמסבירה את תופעת הגחליליות:

http://youtu.be/q-ZF46poxC8


והנה מחפשי הגחליליות של יוטה בארה"ב:

http://youtu.be/JFOmPQWw4Io
שממית
איך השממית מטיילת על התקרה מבלי ליפול?



השממית (House Gecko) היא לטאה קטנה שאנו רואים לעיתים קרובות בבית. היא אוכלת יתושים ואנשים נוהגים לומר שהיא מביאה מזל טוב לבית שבו היא נמצאת. אבל הדבר המופלא בשממית הוא האופן שבו היא מהלכת על הקירות ואפילו על התקרה, מבלי ליפול.

תודות לכריות הצמדה שיש לה בכפות הרגליים, השממית אינה נופלת מהתקרה ומקירות שעליהם היא מהלכת. כריות ההצמדה הללו עשויות משערות רבות וזעירות שיש להן צורה של וו. כל שערה כזו נתפסת בחריץ או בבליטה זעירה על הקיר או התקרה. כך מאפשרות שערות הוו הללו לשממית להצמד כמעט לכל משטח במבנה וללכת מבלי ליפול.

מנגנון ההיצמדות של רגלי השממית היווה השראה לפיתוח של דבקים מסחריים וחזקים. המחקר של רגל השממית סייע רבות לפיתוח של מנגנון היצמדות מכני, שהוא גם חזק וגם ניתן להסרה.


הנה הסבר על השממיות ויכולות האחיזה המדהימות שלהן:

http://youtu.be/t8cWrUd4Dy0


וסרטון מתורגם על היכולת של השממית ללעוג לכוח הכבידה:

https://youtu.be/YeSuQm7KfaE


תצוגה של יכולת האחיזה של שממית הבית על הקיר ולגמרי הפוכה:

http://youtu.be/rymLoj2ReuE


צילום מקרוב של שממית הבית:

http://youtu.be/XwoD9hoc95M


קורי עכביש
מהו החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם?



קורי העכביש (Spider Web) הם החזקים שביצירות בעלי החיים, הם עשויים ממשי אותו העכביש מייצר בבלוטות מיוחדות הנמצאות בבטן שלו. מעבר לגמישותם של קורי העכביש, שעומדים אפילו בסופות הוריקן, הם מצטיינים בחוזקם ובקושיים הרב. בעוד שעובי קור ממוצע הוא כעשירית מהעובי של שערת אדם, חוזק הקוטר שלו הוא עצום, למשל פי כמה מהחוזק של חוט פלדה באותו הקוטר. חוזק קורי העכביש הוא פי 5 ממיתרי הפסנתר!

לשם המחשה נוספת עד כמה חזקה רשת קורי עכביש - באופן תיאורטי, אם היינו יכולים לבנות רשת של קורי עכביש באורך של 100 מטרים ובעובי של סנטימטר, היא הייתה מסוגלת לעצור מטוס בואינג 747 במשקל 180 טון, שנע במהירות של 800 קילומטרים לשעה!

לפי החוקרים, חוזקם של קורי העכביש נובע משילוב של שני חומרים חלבוניים שונים, שכל אחד מהם בעל כמה אזורים. כך הופכים הקורים לגמישים וחזקים בו-זמנית, קצת כמו העצמות שלנו. תודות לכך הם מגלים יכולת התנגדות לכוח המופעל עליהם ולפיזור מושלם של האנרגיה הנספגת בתוכם.


הנה החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם:



ועכביש שטווה את קוריו:

https://youtu.be/gSwvH6YhqIM


סרטון בקפיצות זמן על עכביש הטווה את קורי העכביש החזקים שלו:

http://youtu.be/gUAWsBSExqc


הסבר על אחד מהעכבישים שטווה את הקורים החזקים ביותר:

http://youtu.be/Ar3veHKBYvU?t=4s


ועכבישה אוכלת דבורה שנלכדה בקורים:

http://youtu.be/riVnSe3wZRk?t=29s


והנה סרטון תיעודי על קורי העכביש - החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם:

https://youtu.be/nYlkJyG1Oik?long=yes
איך עפים הדגים המעופפים?



דגים מעופפים הם כאילו דבר והיפוכו. דגי הדאון חיים בים הפתוח (מי שיפליג בסירת מירוץ יראה אותם גם באילת). הם לא מתחרים בעופות, אלא בשל התחרות עם דגים טורפים מהירים כמותם הם מנצלים את יכולתם הבלעדית לקפוץ ולזנק לאוויר. זה מצליח להם הודות לסנפיר הזנב התחתון הארוך, שחותר בזיגזג במים כמו מנוע של סירת מירוץ. היתר כבר נעשה בעזרת סנפירי החזה הרחבים שהם בדיוק כמו כנפיים.

הכנפיים מאפשרות לדג הדאון לדאות באוויר למרחק של מאות מטרים. הם לא רק מעופפים למרחק גדול שכזה. לפני שהם צונחים בחזרה למים, דגי הדאון נוטים לימין או לשמאל, כדי ליפול הרחק מנתיב הרדיפה של הטורפים הרודפים אותם במים.


הנה סרטון שבו רואים את דגי הדאון מעופפים באוויר:

http://youtu.be/9uFjmeWnFZ4
מהו הצמח שדואה מאות קילומטרים?



שינן רפואי, או שן הארי, מוכר בראשו הצהוב. ראש הפרח, ממש כמו הסביון שאנו מכירים היטב, מצויד במנגנון מופלא של הפצה, כשבגמר הפריחה הוא הופך לכדור סיבי שעף ברוח. רשת של ריסים זעירים יוצרים מעין יריעה שהרוח מעיפה לכל עבר וממש כמו מכונת תעופה משוכללת, הזרע מופץ כך ומסוגל להגיע באמצעות הרוח למקום שבו ינבוט.

בין הצמחים הנוספים שיש להם 'סבא' כזה, או 'סביון', הם הגדילן, הסביון והכלנית. גם לתפוח סדום יש קורים שהרוח קורעת מהפרי ומפיצה.

אבל בניגוד לצמחים רגילים בעלי מנגנון הפצת זרעים שכזה, זרעיו של השינן הרפואי יכולים להפיץ את עצמם למרחקים של מאות קילומטרים ממקומו המקורי של הצמח!


הנה הסבר על השינן הרפואי ויכולת ההפצה שלו:

http://youtu.be/-Sty_559uhs


והנה סרטון אנימציה שמראה את תפוצתו של פרח אחד כזה:

http://youtu.be/Ep5L0KUmmR8
מתי השתמשו הלוחמים בזחל כפנס?



הכל התחיל עם הלוחמים בחפירות של מלחמת העולם הראשונה. הלוחמים המסכנים ששהו תקופות ארוכות בחפירות השתמשו בזחלים מאירים כדי להאיר את סביבתם בצנעה.

הם קראו ליצורים הללו "תולעים מאירות" (Glow worms), אבל למעשה אלו היו זחלים שהאירו להם. הזחלים הללו, בעלי תכונת הביולומינציה, או ביולומינסנציה, שימשו כפנסים זעירים לחיילים בחזית. החיילים השתמשו בהם לקריאת מכתבים מאהובה רחוקה, לצפייה בתמונות של בני המשפחה, לסקירת מפות ומעבר על תכניות הקרב.

וכך הפך האור הקסום והטבעי הזה את הזחלים המאירים לחברים טובים לאותם לוחמים. מי שהיה מאמץ את עיניו בלילה השחור, יכול היה לראות נקודות אור זעירות בלב האפילה המילולית והאמיתית, של המלחמה הגדולה והאיומה ההיא, פיסות של אנושיות ואהבה מוארת בלב החושך של המלחמה והסבל של אותה תקופה.


כך השתמשו הלוחמים במלחמת העולם הראשונה בזחלים הזעירים כפנסים:

https://youtu.be/x3VTT9ARr3g?t=2m52s


הנה מערה בניו זילנד שמכילה עשרות אלפים מהם:

https://youtu.be/JC41M7RPSec


וסיפורה של המערה:

https://youtu.be/zRz7Crx5xPc
איך העכביש לא מסתבך בקוריו?



העכביש לא מסתבך בקורים שהוא מיומן מאד בהליכה בין הקורים והטיפות הדביקות שעליהם, אותן טיפות שנועדו ללכוד חרקים.

במקומות רבים כותבים שהעכביש מוגן מהקורים הללו מכיוון שהרגליים שלו שמנוניות. שמנוניות הרגליים מבטיחה שרגליהם של העכבישים יחליקו על הקורים שברשת ולעולם לא ייתפסו בה וילכדו בה עצמם.

החוקרים גם לא איתרו כזו שמנוניות על רגלי העכבישים. מה שהם כן מצאו היא ציפורן שלישית, בקצה פיסת הרגל בעכבישים בוני רשתות. זו ניצבת אל מול מערך זיפים יעודיים שמאפשרים אחיזה מדוייקת בקורים בודדים ותנועה מהירה לעכביש על רשת הקורים שטווה בעצמו.


הנה העכביש טווה את קוריו בזהירות ובשקדנות:

http://youtu.be/4Y9K1H6Yn6o


וכאן כיצד הוא משתמש בזוג הרגליים השלישי כדי לחתוך את הקורים הנטווים:

http://youtu.be/Y8v6LD0YOs8
מהי ביולומינציה?



ביו-לומינציה, או ביולומינסנציה (Bioluminescence) היא יצירת אור על ידי אורגניזם חי. אורגניזם הוא בעל חיים. הביולומינציה משותפת לכמה מיקרואורגניזמים, בעלי חיים זעירים וניתן למצוא אותה גם בצמחים.

מה הופך את כל אלה לפנסים חיים? - מדובר באור שנוצר מתגובה כימית אצל אותם מיקרו-אורגניזמים וצמחים. תגובה כימית כזו גורמת לפליטת אנרגיה בצורה של אור. האור הזה נועד למשיכת בני זוג, לפיתוי הטרף ועוד.

התאורה הטבעית שבביולומינציה מתרחשת בחמצון של חומר בשם 'לוציפרין'. ההרכב הכימי של הלוציפרין משתנה מבעל חיים אחד לשני. המבנה הזה לא זוהה בכל האורגניזמים הזוהרים.

בגחליליות למשל, זיהו כבר לפני שנים את המבנה הכימי של הלוציפרין וכיום הוא מיוצר באופן מלאכותי. השימוש המסחרי העיקרי בו הוא ליצירת סטיקלייט - מקלות זוהרים.

מרבית בעלי החיים זוהרים לפרקי זמן קצרים, בעיקר משום שהארה רצופה גורמת להתחממותם. רק מספר קטן של בעלי חיים זוהר כל הזמן, בעיקר תודות למולקולה בשם ATP1, שצורכת מעט אנרגיה ולא מחממת.


הנה הכימיה של הביולומינציה:

https://youtu.be/Wy1vtK8srzQ


הנה הביולומינציה:

https://youtu.be/oKjFVBVGad0?t=11s


כמה יצורים מופלאים עם ביולומינציה מעולה:

https://youtu.be/5gky11YlGXA


והנה סרט תיעודי על יצורי המעמקים המאירים ברובם:

https://youtu.be/rRZyYHsnO1M


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.