הכירו את עובדי הארכיון הזעירים של כדור הארץ

רוצים לדעת מה קרה לדינוזאורים או כיצד נראו מחזורי האקלים לפני מיליוני שנים? תשאלו את הפורמיניפרים, יצורי ים מיקרוסקופיים שהשלדים שלהם מתעדים כל שינוי שהתרחש כאן • פרופ' סיגל אברמוביץ', מאוניברסיטת בן גוריון, גילתה שאנחנו יכולים לגייס אותם גם למלחמה בזיהומים סביבתיים

פורמיניפרים. מחקר שישפיע גם על העתיד / צילום: חן קניגסברג
פורמיניפרים. מחקר שישפיע גם על העתיד / צילום: חן קניגסברג

דמיינו שיום אחד היינו מוצאים הארד דיסק שמתעד כל מה שקורה לאקלים ולחומרים שעל פני כדור הארץ. לא היינו צריכים לנחש מתי היה כאן חם יותר או קר יותר, מה היו הטמפרטורה ורמת הזיהום באוויר כשנכחדו הדינוזאורים, ומה היה ריכוז החמצן בים כשהדגים יצאו ליבשה. ובכן, מתברר שיש לנו ארכיון כזה, והוא יכול לספר לנו משהו גם על ההווה ואפילו על העתיד.

פרופ' סיגל אברמוביץ', מהמחלקה למדעי כדור הארץ באוניברסיטת בן גוריון, חוקרת יצורים מיקרוסקופיים חד-תאיים בשם פורמיניפרים (חוריריות בעברית, אבל היא לא אוהבת את השם הזה), שהופיעו לראשונה בכדור הארץ לפני מאות מיליוני שנים ומאז מתעדים את המתרחש בו.

פרופ' סיגל אברמוביץ' / צילום: דני מכליס - אונ' בן גוריון
 פרופ' סיגל אברמוביץ' / צילום: דני מכליס - אונ' בן גוריון

הכול התחיל משאלה על דינוזאורים

"מאז ועד היום התפתח מגוון עצום של פורמיניפרים, וכל אחד מהם הוא שונה", אומרת אברמוביץ'. "כל פורמיניפר יוצר שלד מסידן, אך ההרכב המדויק שלו תלוי בתנאים הסביבתיים. לדוגמה, אם יש שינוי בטמפרטורה, הם ישתמשו לפעמים במגנזיום במקום בסידן, או שיהיה בשלד שלהם ריכוז גבוה יותר של איזוטופ מסוים של חמצן ופחות מאיזוטופ אחר. במעבדה, אנחנו חוקרים מה קורה למין כזה בתנאים שונים. אחר כך, כאשר אנחנו מוצאים אותו בטבע ובוחנים את ההרכב שלו, אנחנו יכולים לדעת מה היה מצב כדור הארץ באותו זמן.

"בעצם, כל הסלעים הלבנים בים או במקומות שבהם היה פעם ים, הם ערימות שלדים של פורמיניפרים. כל פורמיניפר חי כמה חודשים עד שנה, כך שבאזורים מסוימים בנגב, שהיו בעבר חלק מים טתיס, או בים התיכון, אוכל לאסוף בעומק שלושה מטרים דגימות המתעדות רצף של מיליוני שנים, ולהשוות בין זמנים שונים במקומות שונים".

מה זה פורמיניפר?

יצור חד־תאי שחי בין כמה חודשים לשנה, ובמהלך חייו בונה סביבו שלד על בסיס סידן פחמתי. כאשר הוא מת, השלד נושר לקרקעית הים.

אברמוביץ' החלה את דרכה המחקרית כפלאונטולוגית של הים. "כשאומרים פלאונטולוג, מתכוונים בדרך כלל למישהו שחוקר דינוזאורים ואת היצורים של תקופתם, איך נראה הדינוזאור, איך הוא אכל ונשם. אלה שאלות מעניינות, אבל גם אנקדוטליות. כשאני עובדת על פורמיניפר מאובן, אני בעצם לא חוקרת אותו, אלא את ההיסטוריה של כדור הארץ דרכו.

"לפורמיניפרים יש רגישות מאוד גבוהה לסביבה, ולכן אפילו בשינוי של מעלה אחת במים סוג אחד יפרח וסוג אחר יצטמצם או ייעלם. למדנו עם השנים לזהות א המינים השונים, עד לרמת הניואנסים הזעירים".

אברמוביץ' הגיעה אל מחקר הפורמיניפרים בתואר השני, וההתחלה הייתה דווקא כן משאלה על דינוזאורים. "עבדתי באוניברסיטת פרינסטון אצל חוקרת ששאלה מה הכחיד אותם. זו הייתה אחת מחמש הכחדות משמעותיות בכדור הארץ, אחוזים מטורפים של מה שחי בים או ביבשה נכחדו, ומעניין לדעת אם זה קרה ביומיים או עשרת אלפים שנה.

"התיאוריה השלטת היא שהם נכחדו בגלל נפילת מטאוריט על כדור הארץ, אך ישנה השערה שלמרות שאותו מטאוריט גרם נזק גדול, הוא לא היה גורם הנזק היחיד, ואולי ההכחדה לא הייתה מיידית אלא הדרגתית. ראינו שההיכחדות של היצורים הימיים שלנו החלה כמה מאות אלפי שנים לפני היכחדות הדינוזאורים, כנראה בגלל פעילות געשית ששינתה את הרכב האטמוספירה והשפיעה על הכימיה של הים".

איך נראה הים של פעם? היו בו דינוזאורים ימיים?
"אנחנו יודעים המון על הים של פעם בזכות העובדה שהרבה יצורי ים השאירו אחריהם שלדים. לא היו דינוזאורים בים, אבל היו הרבה זוחלים ימיים ענקיים בשם מזוזאורוסים. המדינה שלנו היא פארק גיאולוגי עצום של ים טתיס הפרה-היסטורי. רוצה לדעת מה קרה לפני 30 מיליון שנה? 100 מיליון שנה? 76 מיליון שנה? לכל שאלה כזאת יש תשובה במקום אחר בארץ. ומה שאנחנו רואים הוא באמת התחממות והיעלמות של מינים שלא אוהבים חום".

מה אנחנו יכולים ללמוד מזה על מה שקורה היום?
"אנחנו יודעים שבכדור הארץ יש גם שינויי אקלים מחזוריים וגם שינויים קטסטרופליים. אנחנו נכנסים ויוצאים מעידני קרח במחזוריות לאורך מאות אלפי או מיליוני שנים. אנחנו כבר 11,000 שנה במחזור של התחממות בין עידני קרח, אבל אנחנו יודעים גם שההתחממות היא לא רגילה ביחס למחזורי קרח רגיל. הפורמיניפרים עזרו לנו לתעד בצורה די מדויקת את דפוסי ההתחממות בעבר, וזה אושש גם בכלים מדעיים רבים נוספים.

"ההשלכות הן כמובן משמעותיות. אנחנו תלויים במזונות מסוימים שגדלים בטמפרטורה מסוימת. הערים שלנו אינן בגובה, והתהליך הזה מאיץ את עצמו, ומעבר לסף מסוים ההתחממות תהיה אקספוננציאלית. משמעותי מאוד לדעת איך משפיע הדבר על מי הים, משום שהם המווסתים העיקריים של הטמפרטורה בכדור הארץ".

הים התיכון, מרכז המחקר של אברמוביץ', מתחמם ומשתנה במהירות אפילו בתוך שנים ספורות. "משנות ה-80 של המאה הקודמת הוא התחמם במעלה. התגובה הביולוגית להתחממות הזאת הייתה מדהימה. פתאום אנחנו רואים פלישה מטורפת של מינים דרך תעלת סואץ, על חשבון מינים שאכלסו בעבר את הים התיכון.

"אנחנו מכירים את המדוזות שהגיעו בפלישה הזאת, אבל נוסף עליהן הגיעו אלפי מינים פולשים שנהנים מהמים החמים. קוראים להם 'מינים לספסיים' על שם פרדיננד דה לספס שהוביל את חפירת תעלת סואץ. זה אירוע פלישת המינים הכי גדול בהיסטוריה המודרנית של כדור הארץ. מהמינים החדשים שאנחנו ממשיכים לראות, שלא היו כאן לפני עשור, מבינים שהטמפרטורה ממשיכה לעלות".

הזיהום שיצור זעיר זיהה והמדינה פספסה

כך הגיעה אברמוביץ' גם למחקר הנוכחי שלה, באזור תחנת הכוח בחדרה. "זה היה רעיון מבריק של קולגה מאוניברסיטת חיפה. אנחנו צוות חוקרים גדול שעובד על הבעיות האלה. תמיד קל לשכנע אנשים להצטרף לקבוצת המחקר שלנו, כי אנחנו הולכים לים", היא צוחקת.

ככל שמתקרבים לתחנת הכוח, מי הים חמים יותר, וממש בקרבת התחנה הם חמים יותר ב-10 מעלות זה כ-18 שנה. אברמוביץ' וצוותה רצו לבדוק אם הפורמיניפרים שורדים בחום כזה, ומה מאפיין את השורדים. איך עתיד חם יותר ישפיע על מגוון החיים בים?
"חשבנו שהפורמיניפרים יהיו רגישים לחום, בעיקר כי כדי לשרוד הם חייבים לחיות בסימביוזה עם מין של אצה, שעושה פוטוסינתזה בתא של הפורמיניפר".

הקבוצה גילתה שיש מינים פולשים של פורמיניפרים שלא מתקרבים לאזור החם סביב התחנה, חלקם נהנים מאוד מהמים החמים במרחק מסוים מהתחנה, "ובעשר מעלות התחממות, שם חשבנו שלא נמצא כלום, אבל הפלא ופלא - שני מינים היו שם. הם חיים גם באקסטרים הזה". אפילו נראה שהם חיים יפה. מבנה השלד שלהם לא העיד על כך שהם בסטרס קיצוני.

ואז קרה עוד דבר מעניין. "כשבדקנו את הרכב החומר של השלדים שלהם, דנה טייטלבאום מהקבוצה שלי גילתה שאריות של מתכות כבדות שלא אמורות להיות שם. עופרת, אבץ מנגן. דוחות ניטור המים של ישראל לא העלו שיש ליד תחנת הכוח מתכות כאלה. הבנו שזיהינו זיהום שלא עלה בניטור, חותמת מאוד ברורה של התעשייה באזור. מצאנו מתכות כאלה, בריכוזים יותר נמוכים, גם בדגימות שאספנו בנחשולים. כלומר, יש מקור של זיהום גם בשמורת טבע".

לא מדובר ברמות מסוכנות של זיהום או בכמות מתכות מעבר לתקנים. הדבר החשוב מבחינת אברמוביץ' הוא שהניטור היקר והמסובך של מדינת ישראל פספס את זה והפורמיניפר לא. "הבנו שבלי לשים שום חיישן, את יכולה לדעת מה הייתה רמת הזיהום המצטברת לאורך כמה חודשים באמצעות הפורמיניפר", אומרת אברמוביץ'.

"כשהתחלנו לחפש את הסימנים הללו, זיהינו למשל את העלייה בריכוזי הליתיום בכל קיץ, כנראה בגלל העלייה בצריכת החשמל. חוקרי פורמיניפרים לרוב חוקרים את העבר, והנה אנחנו משתמשים בהם כדי לחקור את ההווה. ואפילו ראינו שהם שורדים היטב בריכוזים גבוהים של מתכות כבדות, פי אלף מהתקן, כך שזו עבודה שהם יכולים לעשות. כמה מינים לא שרדו, אבל כל השאר? חיות רעות".

אז זה מה שאנחנו נאכל בעתיד האפוקליפטי?
"אני לא חושבת שיהיה עתיד אפוקליפטי. אני חושבת שהאנושות תתעשת ותעשה את השינוי לפני שיהיה מאוחר מדי. אבל כן, נראה התחלפות מינים, והמינים השורדים לא יצליחו להחליף 90% מהמינים שלא שורדים בחום. כיוון שהם יוצרים את הסלעים בים תהיה ירידה ביצירה של הסלעים, וזה לא רק אומר שלא יהיו סלעים יפים. ליצורים האלה יש תפקיד מאוד חשוב, הם נועלים את הפחמן, שומרים על האיזון. אנחנו לא יכולים להרשות לעצמנו ש-90% מהם יתחלפו".

מה ראיתם אחרי זיהום הזפת?
"מיררתי בבכי כשבית הגידול שאנחנו חוקרים כוסה כולו בזפת. ייקח עשור עד שהוא ישתקם. זה אולי לא משפיע עדיין על כמה מצרכים יהיו לנו בסופר, אבל זו שמורת טבע שהושחתה באופן שאי אפשר לדמיין בכלל. זה חיסל את החיים שם, כמו התפרצות של הר געש שמכסה את כל האזור באפר וולקני. זה מה שהזפת עשתה לבתי גידול ימיים ישראליים. החופים הצפוניים נפגעו קשה מאוד.

"אנחנו נגיע מדי חודש לקחת דגימות, בתקווה לראות את החיים מתאוששים. זה לקח לבאות, כמה זמן לוקח להתאושש מקטסטרופה כזאת ואם זה בכלל הפיך".

"הם פשוט יצורים יפהפיים"

אברמוביץ' רואה בעצמה היום חוקרת מפוצלת: מצד אחד פלאנטולוגית שחוקרת את העבר דרך מאובני הפורמיניפרים, ומצד אחר ביולוגית, שחוקרת את הביולוגיה של הפורמיניפר לעומק, כדי לדעת איך תנאים מסוימים משפיעים עליו ברמה המולקולרית, ואז לנחש לאחור את התנאים שבהם חי. "זה נחמד לא לשים את עצמך ברובריקות", היא אומרת. "אני לא רק פלאנטולוגית או ביולוגית, אני פורמיניפרולוגית מכל מיני כיוונים".

את מרגישה שאת מכירה את היצורים האלה באופן אינטימי?
"כן, לגמרי. יש כאלה שזזים בצורה מטורפת. איפה שתשימי אותם לא תמצאי אותם. ויש כאלה שלא זזים, לא משנה מה את עושה. ויש כאלה שמלוכלכים כמו הילדות שלי כשהיו חוזרות מהגן, איך שלא תנקי אותם הם מצליחים לחזור להתלכלך. הם פשוט יצורים יפהפיים. כולם יודעים שביימים שבהם אני צופה בהם במיקרוסקופ, צריך לבטל לי את כל הפגישות".

כינים, סוחרי סמים וההרפתקאה הבאה של פרופ' סיגל אברמוביץ'

כאשר פרופ' סיגל אברמוביץ' עשתה את התואר השני שלה בפרינסטון, היא עבדה עם פרופ' גרטה קלר, שלקחה אותה למסע עולמי. "הבנתי מיד שלא אוכל להביא ילדים בתנאים האלה, כי בכל חודש היינו במדינה אחרת, בעבודות שטח. עבדנו במקסיקו באזור שנשלט על ידי סוחרי סמים, היינו במדגסקר, בטורקיה, ביוון, בתוניס, בסיני. בכל מקום חטפנו כינים".

"במקסיקו נפל עליי קן של קרציות"

"לתוניס הגעתי באישור מיוחד, כישראלית. לקחו לי את הדרכון ואמרו לי, 'תקבלי אותו כשתצאי'. אז לא נלחצתי. היום אני אמא והכול מלחיץ אותי. הגענו לאתר חדש לגמרי שלא היו בו חוקרים אחרים, ויום אחד מישהו עם חמור בא ופשוט גנב לגרטה את המצלמה, עם תיעוד מחקר שעלה עשרות אלפי דולרים. מה שהיה מדהים הוא הרוגע שלה. היא אמרה, 'אל תדאגי, אני אסביר כבר ל'נשיונל ג'יאוגרפיק' (מממני המסע - ג"ו).

"במדגסקר גרטה שברה את הרגל, משהו נתקע וממש עשה לה חור ברגל. היה לי תיק עזרה ראשונה ותפרתי אותה. עשיתי לה את הצלקת הכי מכוערת שיש. ואז, באותו מסע היא נפלה ושברה את כף הרגל. במקסיקו נפל עליי קן של קרציות. זה מין של קרציות שמזהה יונק מתחתיו ואז מפיל את עצמו עליו. התמלאתי באלפי קרציות, עמדתי שם, וכל הקולגות פלו אותי. היה לי חום, וכשגילחתי את הרגליים במלון הקרציות נכנסו לתוך העור. לקחתי די הרבה אנטיביוטיקה כשחזרתי לפרינסטון. זה היה באמת לא נעים".

"מתמחים בכל התחומים הרלוונטיים"

היום המחקר שלה אמנם רגוע ולוקאלי יותר, אבל עדיין עם שאיפות גבוהות. "נשיא האוניברסיטה החליט להקים גוף שמאגד את כל חוקרי הסביבה שלה, עם דגש על משבר האקלים, ושמו בית הספר לקיימות ושינויי אקלים באוניברסיטת בן גוריון. זה משהו שחלמתי עליו. כבר סיימתי להתקדם בדרגות, והיום אני רוצה שהתובנות שלנו יגיעו למקבלי ההחלטות ושישראל תהיה מגדלור לנושאי סביבה, מדינה שאסון כמו אסון הזפת לא יוכל לקרות בה.

"אנחנו צריכים להיות מובילים כי אנחנו מתמחים בכל התחומים הרלוונטיים. בקבוצת המחקר המשולבת שלנו יש אנשי חקיקה, אנשי אקטיביזם ומדיניות, אנשי בריאות, וחוקרים שבודקים את השלכות ההתחממות על ביטחון המזון.

"המטרה היא לא להביא עוד 100 סטודנטים לאוניברסיטה. אנחנו רוצים לעזור למקבלי החלטות, להנגיש את המדע שלנו לקהל הרחב, ללכת לכנסת ולדפוק על שולחנות, להיות חלק ממיזמים בינלאומיים. בישראל יש המון אנשים עם מודעות סביבתית מדהימה, אבל צריך להתאחד כדי לתת להם כוח".

פרופ' סיגל אברמוביץ'

בת 51, ראשת המעבדה לפורמיניפרים במחלקה ללימודי כדור הארץ והסביבה באוניברסיטת בן גוריון • תואר ראשון ושני בגיאולוגיה ולימודי הסביבה באוניברסיטת בן גוריון • דוקטורט ופוסט-דוקטורט במחלקה לגיאופיזיקה בפרינסטון • נשואה לאורי עבדו, פרופ' במדעי החיים, "שעובד כרגע על פריצת דרך משמעותית בשינוי מין בתרנגולות", ואמא לרומי (16) ואמה (13) • כיום היא חלק מקבוצת מחקר רב-תחומית שמטרתה להנגיש תובנות בנושאי סביבה למקבלי החלטות בישראל

צרו איתנו קשר *5988