|
כמה חיידקים נמצאים בגוף האדם? איזה מסתורין אופף את חקר המיקרואורגניזמים? איזו תועלת יכול האדם להפיק מפענוח מסתורין זה? ד"ר דרור מינץ עונה |
|
מהו תחום המחקר המרכזי שלך?
מכון המחקר בו אני חבר, מיישם את התפיסה הגורסת כי לחקלאות יש תפקיד מפתח בסביבה. בעבר (ובמקומות מסוימים, גם היום) תפקיד החקלאות היה רק לספק מזון בכמות גדולה ובמחיר נמוך, תוך ניצול סביבתי חסר התחשבות שגרם לנזקים חמורים (למשל שימוש בלתי סביר בחומרים כימיים כגון קוטלי מזיקים, או הרס מבנה הקרקע עקב חקלאות אינטנסיבית). היום, מבינים שנזקים לסביבה ניתן למזער, ולנצל את החקלאות גם, למשל, ליצור ריאות ירוקות, נוף וסביבה כפרית נעימה, ולניצול ומיחזור פסולות (עירוניות, חקלאיות, תעשיות, מי קולחים ובוצות שפכים). בנוסף, ניתן לרתום את הטכנולוגיות החקלאיות גם לטיפול בפגעי סביבה קיימים.
קבוצת המחקר שלי עוסקת במיקרוביולוגיה סביבתית ובאקולוגיה מיקרוביאלית. אנחנו שואלים שאלות שעוסקות באינטראקציות של חיידקים עם יצורים אחרים (צמחים ובעלי חיים) ובינם לבין עצמם. מעניין אותנו לדעת איך משפיעים החיידקים על הצמח, למשל, ואיך החברה החיידקית מושפעת מפעילויות האדם.
אנחנו עוסקים באינטנסיביות בהשפעות של השקיה ב"מים שוליים" (דוגמת מי קולחים) על הסביבה ובשאלה איך ניתן למזער נזקים של השקיה כזו, למשל דרך פירוק מזהמים שמגיעים לקרקע. ידוע כבר זמן רב כי שימוש בתוספי קרקע כמו קומפוסט (תוצר פירוק מיקרוביאלי של פסולות אורגניות, אשר מזין את הצמח ומשפר את תכונות הקרקע) יכול למנוע או לעכב מחלות צמחים. ברור גם כי הפעילות הברוכה הזו היא תוצאה ישירה של החברה המיקרוביאלית בקומפוסט. אנחנו בוחנים את המיקרואורגניזמים הרלבנטיים לפעילות הזו, ואת האינטראקציה שלהם עם הצמח ועם גורמי המחלה במטרה לשפר את הקומפוסט ואת פעילות המיקרואורגניזמים. |
|
כיצד הגעת לעסוק בתחום ומה הניע אותך לכך?
בעצם, ההתעניינות שלי במיקרוביולוגיה התחילה בתיכון, כשהשתתפתי בקיץ בקורס מיקרוביולוגיה לנוער שוחר מדע באונ' בר אילן. לכן, אגב, אני משתדל "להמשיך את השושלת" דרך הוראת נוער במסגרות נוער שוחר מדע (באונ' ת"א, במינהל המחקר החקלאי ודרך עמותת "בשער"). אני חושב שעיקר העניין שלי במיקרוביולוגיה סביבתית נובע מהמסתורין המאפיין את התחום.
אנחנו מכירים חלק זניח מתוך המגוון העצום של המיקרואורגניזמים בסביבה, זאת בעיקר בשל העובדה שהרוב המכריע של המיקרואורגניזמים לא גדל במעבדה וקשה לחקור אותם. בשנים האחרונות התחום עבר מהפכה בשל פיתוח ויישום שיטות מולקולריות מתקדמות, שחוקרות את החיידקים על בסיס הדנ"א שלהם, למשל.
במעבדה שלי, לדוגמה, אין מיקרוסקופ כלל! את רוב העבודה אנו עושים ברמה המולקולרית וכשצריכים ממש "לראות" חיידקים, מיקרוסקופ רגיל ממילא לא מספיק וצריך להשתמש במיקרוסקופ לייזר משוכלל שמשותף לחוקרים רבים. |
|
"שלושה דברים ש(אולי) לא ידעתם על חיידקים":
- בכל גרם אדמה יש בין מיליארד לעשרה מיליארד תאים מיקרוביאליים המורכבים מאלפי מינים. הם חיוניים לשמירה על המבנה הכימי והפיסיקלי של הקרקע, מיחזור חומרים, הזנת הצמח ועוד.
- בגוף האדם יש בערך פי 10 יותר תאי חיידקים מתאי אדם. מבחינה מספרית וגם מבחינת הרכב, המספרים מדהימים. אנחנו מעריכים כי יש כ-1000 מיני חיידקים במערכת העיכול של האדם, ומספר דומה של חיידקים על העור. עלינו ובתוכנו חיים כמאה טריליון (!) תאי מיקרואורגניזמים, שרק תפקידם של מעטים מהם מובן לנו. הם, למשל, אחראים על מניעת מחלות וסילוק חומרים מזיקים מהגוף, עוזרים בעיכול ואחראים על אספקת ויטמינים שונים. מיעוטם אחראים על ריחות הגוף ואף גורמים נזקים (מחלות, נזקים לשיניים ולחניכיים ועוד).
- רובנו מתייחסים לחיידקים כגורם מאיים, אולם כדאי להבין שהרבגוניות שלהם היא עצומה. חיידקים מאכלסים כל מקום בכדור הארץ, מקרחוני העד ועד למעיינות רותחים ונביעות של מים בטמפרטורות גבוהות בהרבה מ-100 מעלות. הרוב המוחלט של מיני החיידקים לא רק שאינם מזיקים לאדם, אלא שלא יפגשו איתו לעולם. לחלקם, למשל, חמצן הנו גורם רעיל ביותר גם בריכוזים אפסיים.
|
|
האם לתחום המחקר שלך יש השלכות יישומיות?
בוודאי. להלן מספר דוגמאות: מזהמים רבים, כגון הורמונים, אנטיביוטיקות ותרופות אחרות, מגיעים למי הביוב שלנו ואינם עוברים פירוק יעיל באופן טבעי. הוספה מלאכותית של חיידקים בעלי יכולת מוגברת לפירוק מזהמים אלה, מייעלת את תהליך הטיהור של אותם מזהמים. בכך אנו מאפשרים שימוש חוזר במים ותורמים לבריאות הסביבה והחי בה.
פרויקט אחר אשר לקחנו בו חלק, עוסק במניעת נזקי קרומים מיקרוביאליים במערכות מים. חיידקים מפתחים "ביופילם" שסותם צנרת, טפטפות השקיה, מערכות קירור וממברנות של מתקני התפלת מים. הנזק הכלכלי והסביבתי כתוצאה מכך הוא עצום, והפחתה שלו תעשה טוב לתעשיות המים (ולתעשיות נוספות) בישראל ובעולם.
בנוסף, אנחנו חוקרים את האינטראקציות של צמחים עם החיידקים שעליהם ובסביבתם, מתוך מטרה למצוא את החיידקים ה"מועילים" לצמח ולעודד אותם. |
|
| |
חיידקים, אורגניזמים זעירים, חד-תאיים ופשוטי מבנה. תאי החיידקים הם פרוקריוטיים, כלומר חסרים גרעין תא ואברונים ומשום כך הם קטנים יותר מהתאים האווקריוטיים.
לערך המלא
|
|
מה תיחשב עבורך פסגת הישגיך המחקריים?
המרתק בעיסוק במדע, לדעתי, זה שאין פסגת הישגים. ישנן פסגות רבות ותמיד יש גילויים מרתקים חדשים ושאיפות לפצח מסתורין חדש נוסף. אם הייתי מנסה למצות את השאלות העיקריות שהייתי רוצה לפתור בעתיד הנראה לעין, אני חושב שהייתי בוחר בהבנה של המבנה ובעיקר התפקוד של חברת החיידקים שנמצאת באינטראקציה עם הצמח, עד לרמה שנוכל לשלוט בה ולעודד את ההשפעות החיוביות שלה על גדילתו ובריאותו. זו תיחשב בעיניי פסגה ראויה. |
|
"רעיון מורכב בשפה פשוטה" – ד"ר דרור מינץ מציג נקודה למחשבה:
כל המורכבות שלנו, כבני אדם, מקודדת בכ-30,000 גנים. אם נניח כי בגרם קרקע חקלאית מצויים כ-4000 מינים שונים של חיידקים, ולכל אחד מהמינים בממוצע כ-500 גנים שונים, הרי שבגרם אחד של קרקע יש סה"כ כ- 2 מיליון גנים שונים!
חישוב דומה של מספר הגנים שיש לכ-1000 מינים שונים של מיקרואורגניזמים המאכלסים את גופנו, מראה שלמרות שכבר פענחנו את הגנום האנושי הרי שיש יותר מפי 10 גנים לחיידקים שאיתנו. אם כך, עד כמה מורכבת היא חברת חיידקים? ואלו גנים בעלי חשיבות רפואית, תעשייתית, חקלאית וסביבתית מתחבאים לנו בכל גרגר אדמה? בכל סביבה על פני כדור הארץ? |
|
לסיום, ציטוט חביב עליך:
בחרתי שני ציטוטים: הראשון הוא אימרה גרמנית עתיקה שקובעת:
In wine there is wisdom. In beer there is strength. In water there are bacteria
(בתרגום חופשי - ביין יש חוכמה, בבירה יש כוח, במים יש בקטריה)
והציטוט השני שייך לאייזיק אסימוב ז"ל - אחד מסופרי המדע הבדיוני הגדולים מאז ומעולם:
"המשפט הכי מלהיב לשמוע מהעוסקים במדע, המשפט שמבשר על תגלית חדשה, הוא לאו דווקא 'אאוריקה!' אלא 'זה מוזר...'". |
|
|
| | | יליד 1964, בני ברק. את לימודיו עשה בפקולטה למדעי החיים של אוניברסיטת תל אביב, כאשר התואר השני והשלישי עסקו במיקרוביולוגיה. ביצע השתלמות בתר דוקטורט באונ' נורטווסטרן ליד שיקגו ובמכון מקס פלנק למיקרוביולוגיה ימית בברמן שבגרמניה.
כיום משמש כחוקר במכון למדעי הקרקע, המים והסביבה של מינהל המחקר החקלאי (במרכז ולקני), מלמד מיקרוביולוגיה סביבתית ואקולוגיה מיקרוביאלית בפקולטה לחקלאות של האונ' העברית ובביה"ס למדעי הים של מכללת רופין ופעיל באגודה הישראלית לאקולוגיה ומדעי הסביבה. |
|
| עוד שאלות מחקר | | |
|
|
|