מדע קהילתי פורח במדבר

אוכלוסיית המיקרו אורגניזמים בעולם הצמחים – אותם חיידקים ופטריות שניתן למצוא בפרחים, בעלים, בקרקע ובשורשים – זוכה לתשומת לב הולכת וגוברת  ככל שמדענים חושפים את  התפקיד המשמעותי של גורמים אלה במערכות אקולוגיות, החל מהשפעתם על מדדי צמיחה ועד הגנה מפני פתוגנים.

עם זאת, הידע שזמין כיום לקהילה המדעית אודות האוכלוסייה המיקרוביאלית של הצומח בסוגי קרקע רבים עדיין מוגבל, בשל מיעוט דגימות ומחקר חסר. מחקר בתחום טומן בחובו אוצר בלום של מיני חיידקים ופטריות חדשים, שעשויים לתרום לפיתוחם של כלים ושיטות ביוטכנולוגיות חדשות ומשופרות בעלות השלכות פוטנציאליות על רפואה מותאמת-אישית.

פרויקט מיקרוביום הצמחים, שיצא לדרך ב-2018, הוא שיתוף פעולה בין פרופ' זיו רייך מהמחלקה למדעים ביומולקולריים במכון ויצמן למדע (המשמש גם כסגן הנשיא), ומכון דוידסון לחינוך מדעי. בפרויקט משתתף גם ד"ר נועם שנטל מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטה הפתוחה. מטרתו השאפתנית היא להרכיב ספריה גנומית מפורטת של המיקרוביום של צמחיית האזור.

השותפים בפרויקט אינם רק מדענים וסטודנטים ממכון ויצמן, אלא גם מורים ותלמידים מבתי ספר ברחבי ישראל וירדן, אשר אוספים ומעבדים דגימות של מיני חיידקים ופטריות מאזורי מדבר פריפריים בשתי המדינות.
שותפות מיוחדת זו מהווה ערוץ תקשורת ומעודדת אחווה בין העמים.

בשנתו הראשונה, השתתפו בפרויקט כ-40 מורים ולמעלה ממאה תלמידים, שגויסו בעזרת ד"ר עודד קינן מנהל מרכז חממת ערבה במו“פ מדבר וים המלח. המתנדבים אספו דגימות ממדבר הערבה, בעזרת ערכות איסוף מדעי קלות לשימוש – אשר צוידו בהוראות בעברית, באנגלית ובערבית – תוך תיעוד פרמטרים סביבתיים כטמפרטורה, עוצמת אור ולחות. תלמידים ומורים צללו אל תוך עולמות של ביולוגיה מולקולרית, אקולוגיה, כימיה ועוד, תוך שילוב של העשרה ועשייה מדעית אמיתית. 

מערך הדגימה הראשון נמצא כעת במעבדתו של פרופ' רייך במחלקה למדעים ביו-מולקולריים, לצורך ניתוח. באמצעות ריצוף גנטי לצורך זיהוי והבחנה בין מינים בעלי קשר קרוב, צוות המעבדה אוסף ומארגן את המידע הגנטי של החיידקים והפטריות שנאספו, ומשלב אותם במחקר. את המידע הם יפתחו לציבור ובכך יספקו למדענים בתחומים אחרים כלים מדעיים למגוון מחקרים בסיסיים ויישומים.

"מאגרי המידע הזמינים כיום מוטים מאוד לכיוון אוכלוסיות המיקרוביום האנושיות: 82% מהם הינם חיידקים בעלי זיקה לבני אדם", אומרת ד"ר דגן שדה, חוקרת במעבדתו של פרופ' רייך. "אנחנו מבקשים לאזן את התמונה. באמצעות העשרת המאגר בחיידקים בעלי זיקה לסביבה, נוכל ללמוד על מינים חדשים וייתכן שאף להוביל לפיתוחים חקלאיים, ידידותיים לסביבה, או רפואיים חדשים כדי לשפר את העולם שבו אנו חיים".

מדע קהילתי במיטבו

בנוסף ליצירת מאגר מידע מקיף של אוכלוסיות מיקרוביאליות, התוכנית מציעה גם חוויה חינוכית מעשירה לתלמידי בתי הספר ולמוריהם כאחד, פעילות משותפת דרכה הם יכולים ליצור קשרים ביניהם וללמוד ממדענים תוך תרומה לקהילה. מטרת התוכנית היא להגיע ל-2,000 משתתפים בשנתיים הקרובות ובכך להשלים את בסיס הנתונים.

"אנו יוצאים למסע כדי להביא לידי ביטוי את עולמם המיקרוביאלי הטבעי של הצמחים, תוך חינוך הדור הבא של המדענים," אומר פרופ' רייך. "אני מאמין שזוהי דוגמה נפלאה למדע קהילתי במיטבו".

ד"ר ליאת בן דוד, מנכ"לית מכון דוידסון לחינוך מדעי, אומרת: "שיתוף פעולה כזה הוא דוגמה מופתית לחינוך מדעי: חקירה מדעית המשלבת עבודה קבוצתית הוליסטית של מדענים, אנשי חינוך מדעי ותלמידים. יחד הם מייצרים ידע ותובנות עבור כולם".

ד"ר מיכל סטולרסקי בן-נון, מנהלת הפרויקט מטעם מכון דוידסון, מוסיפה: "הפרויקט מספק הזדמנות מצוינת לחבר בין מחקר מדעי לעולם החינוך, בכך שהוא מאפשר לתלמידים ומורים להשתתף במחקר עכשווי וללמוד מדעים באופן יצירתי שמשתלב בחיי היומיום".

התלמידים הביעו התרגשות לגבי השתתפותם ביוזמה חינוכית זו, וחשו גאווה במעורבותם בפרויקט מחקר גדול. "זו הייתה חוויה עוצמתית ומיוחדת", סיפרה התלמידה הילה לוזדרניק, "קיבלנו ערכה עם מבחנות, כפפות וכל הציוד הדרוש, כולל חוברת שהסבירה בדיוק איך והיכן לקחת דגימות. יצאנו לטבע, למדנו על צמחים שונים, אזורים גיאוגרפיים וסוגי אקלים. זה הראה לי צד אחר של מדע ומחקר".

שירי אורליצקי, תלמידה נוספת המשתתפת בפרויקט, אומרת, "הפרויקט נתן לי טעימה קטנה מעולם הביולוגיה והזדמנות להכיר את המדע בדרך יישומית. הלוואי שלכולם תהיה אפשרות לקבל כזו חוויה מדהימה".

A joint research group working on the Plant Microbiome Project