“טכנולוגיית RFID מאפשרת לסמן כל דבורה, והמעקב נעשה אוטומטית באמצעות מחשב המנתח את מה שהוא רואה במצלמות בעזרת אלגוריתמים של ראיית מכונה ותבונה מלאכותית.” אומר פרופ’ רוביסון בראיון לאתר הידען, ומתאר כי נכנס לתחום הדבוראות במקרה, כשהתנדב בקיבוץ בית השיטה
פרופ’ ג’ין רובינסון מאוניברסיטת אילינוי וזוכה פרס וולף לחקלאות על פיענוח גנום הדבורים בתחילת עידן הגנום. הוא חוקר חברות דבורים ואף דבורים בודדות ומגייס את משאבי המעבדה שלו להילחם בתסמונת קריסת הכוורות והיעלמות הדבורים.
פרס וולף ניתן על מצויינות ותרומה יחודית למדע ואין הכרח שלזוכים בפרס יהיה קשר כלשהו לישראל, אך במקרה, את נושא המחקר שלו בארבעים השנים האחרונות חב פרופ’ רובינסון לישראל.
“הקשר שלי עם דבורת הדבש החל כשהייתי מתנדב בקיבוץ בית השיטה בשנים 1973-1974. עבדתי במספר ענפים בקיבוץ, למשל בכרם, ולא ידעתי כלום על הדבורים, אבל יום אחד ביקשו ממני להצטוות ליוסוף גדרון, הכוורן הראשי שהיה אחד ממייסדי הקיבוץ וחבר לשעבר בפלמ”ח. היתה חוויה ללמוד ממנו על דבורים, ומאז אני עובד עם דבורים. כשחזרתי מהקיבוץ החלטתי להמשיך בתחום באקדמיה למדתי בתחום זה את שלושת התארים שלי באוניברסיטת קורנל”.
כידוע, הדבורים הן חרק חברתי, ומסתבר שגם בין הדבורים הפועלות יש חלוקת עבודה פנימית. חלוקת העבודה התאפשרה בזכות תכונות אבולוציוניות שבדרך כלל מקושרות לחברות אנושיות: חקלאות, מלחמה ושפה סימבולית.
איך הדבורים עושות זאת עם מוח כזה קטן?
זו אחת החידות הגדולות בטבע: כיצד הגיעו דבורי הדבש לתכונות כאלה מורכבות עם מוח כזה קטן? יש חלוקת עבודה – דבורים שונות עושות עבודות שונות ומתמחות בפעולה מסויימת, ומתקיים תאום בין התפקידים השונים בין הפרטים בחברה, בגלל זה כקולקטיב הן יכולות לפעול ביחד. במחקר גילינו אילו גנים במוח מאפשרים להן את חלוקת העבודה הזו.
טכנולוגיית RFID מאפשרת לסמן כל דבורה, והמעקב נעשה אוטומטית באמצעות מחשב המנתח את מה שהוא רואה במצלמות בעזרת אלגוריתמים של ראיית מכונה ותבונה מלאכותית. האפשרות לחקור דבורים יחידות עם ברקוד ושבבים היא החזית החדשה של התחום. הטכנולוגיה הזו מאפשרת לדעת כיצד כל פרט מתנהג ומהם היחסים שלו עם החברה. אצל בני האדם יש הבדלים גדולים וכל אחד עוסק בתחומים שבהם הוא מומחה. עכשיו נוכל לדעת כיצד כל דבורה מתפתחת ומה החלוקה בין תורשה לסביבה.
ספר על פרויקט הגנום של הדבורים?
הפרויקט התקיים בשנים 2002-2006. זה היה בימים הראשונים של פיענוח הגנום, ופיענוח גנום של דבורה עלה אז מיליון דולר (לשם השוואה, היום זה עולה מאה דולר ולא דורש מומחים). שבעים מדענים מכל רחבי העולם ניתחו את הגנום כדי שנוכל לקבל תובנות כיצד החברתיות מקודדת בגנום.
אחת התגליות הראשונות שנמצאו בעקבות פיענוח גנום דבורת הדבש הוא שלדבורים יש אפיגנטיקה. גילינו שדבורת הדבש היא החרק הראשון שנמצאה בו מערכת אפיגנטית דומה לזו שיש ביונקים ובאדם המווסתת את פעילות הגנים בתגובה לסביבה. זו היתה תגלית חשובה, כי רק כמה שנים קודם לכן המעבדה שלי היתה הראשונה להראות שלסביבה החברתית יש השפעה על פעילות הגנים – כמעט 50% מהגנים רגישים לסביבה החברתית כלומר הביטוי שלהם מושפע מהסביבה. תגלית זו היתה אחד היסודות של מדע הסוציוגנומיקה.
באופן מקרי, במקביל לפרסום המאמר על גנום דבורת הדבש בנייצ’ר בשנת 2006, החלה להיות מורגשת ברחבי העולם תסמונת קריסת המושבות או בשמה העממי “העלמות הדבורים”.
השתמשנו בפיענוח הגנום לסוציוגנומיקה, אחרים השתמשו בזה כדי לפתור את בעיית קריסת המושבות. הגנום סיפק מקור מידע חשוב לצורך חקירת התופעה. חשוב לומר בהקשר זה שאנחנו מתקדמים מאוד בהבנת המקור לבעיה, אם כי עדיין לא לפתרונה. זו למעשה תופעה מורכבת מארבעה גורמים שצירוף שלהם גרם לשיבוש התקשורת בקרב מושבת דבורים ולקריסתה. הגורמים הם ריסוס, טפילים, פתוגנים ותזונה דלה.
“יש עוד המון עבודה וכעת כשהתחלנו לחקור את התקשורת הפרטנית שלהם, נוכל להוסיף תובנות שיעזרו למציאת הפתרון. אחד המועמדים להיות הגורם לקריסת הכוורות הוא חומר הדברה נגד פטריות – זה חומר שהורג פטריות מזיקות אך לא חרקים, אבל אם הדבורים לוקות בווירוס כלשהו, הן חשופות גם לפגיעת חומר הריסוס, שלא היה פוגע בהן לו היו בריאות.”
מה אנחנו יכולים ללמוד מהדבורים על חברות אנושיות?
ראשית, צריכים להיות מאוד זהירים ולהבין שדבורים אינן אנשים קטנים ואנשים אינם דבורים גדולות. עם זאת, פרסמנו מאמר לפני מספר חודשים כשגילינו שישנן דבורים חסרות אחריות חברתית. גילינו שהפעילות של הגנים במוח שלהן שונה מזו של דבורים אחרות המגיבות לאותות מהחברה שסביבן. כשהשווינו את הגנום הזה לגנום המעורב באוטיזם, מצאנו חפיפה רבה: אותם הגנים שמתבטאים באי מעורבות החברתית של דבורים, גם מתבטאים באוטיזם אצל בני אדם. זה לא אומר כמובן שאלה דבורים אוטיסטיות. המשמעות היא שיש רשתות של גנים שמערבות (שמתבטאות) בחוסר מעורבות חברתית ואותם גנים משמשים באופן חוזר באבולוציה לתכונות החברתיות.
כאמור לא כל תכונה חברתיתי של הדבורים חייבת שתהיה לה מקבילה בבני אדם. בסופו של דבר המרחק האבולוציוני, או האב המשותף לאדם ולדבורה היה חד תאי. ארגון חברתי מתפתח באופן עצמאי בנתיבים שונים שהובילו לאדם ואלו שהביאו לחרקים החברתיים. עם זאת, כנראה שמדובר בתכונה חשובה משום שהיא נשמרה לאורך האבולוציה. במגבלות אלה נוכל ללמוד על הדמיון בין הדבורים לבני אדם וגם על השוני ביניהם.
בהרצאתך הזכרת את הפקולטה לחקלאות ברחובות ואת האוניברסיטה העברית בירושלים, מתי היית שם?
השהות הארוכה הראשונה היתה בקיבוץ בצעירותי. השניה, כשכבר הייתי דוקטורנט בקורנל, ביליתי שנה כעמית בפקולטה לחקלאות (1982-1983). עשור מאוחר יותר חקרתי במשך שנה במעבדה של פרופ’ חרמונה שורק באוניברסיטה העברית – זה היה השבתון הראשון שלי כפרופסור, ועשיתי זאת בעזרת מלגת פולברייט. היה לי מזל להיות בישראל לא מעט פעמים ושלוש שהויות ארוכות.
מה תגובתך על זכייתך בפרס וולף?
“הייתי נרגש וחשתי כבוד. פרס וולף ידוע בכל העולם על הגעה להישגים יוצאי דופן ולהיות חלק מהחבורה המכובדת של מקבלי פרס זה ולקבל הכרה בכך זה הכבוד של חיי. שמחתי גם על כך שהדבורים זכו להכרה. זהו פרס וולף הראשון שניתן למישהו שחוקר דבורים, אני רואה זאת ככבוד עבורי וכאמצעי להכרה בחשיבות של הדבורים לחקלאות ולעולם כולו.”
- עוד בנושא באתר הידען
