שתפו‬        

נטע נסים

האם צמחים יכולים לעזור באיתור גופות?

חוקרים בוחנים האם תגובות כימיות של צמחים עשויות לסייע באיתור שרידי אדם בטבע, גם בתנאי שטח קשים במיוחד

9 בדצמבר 2020



החוקרים רוצים להבין מהם האמצעים הדרושים בפועל לשימוש בצמחים כדרך למציאת שרידי אדם. תצלום: jono hirst – unsplash

 צוותי חיפוש שמחפשים אחר שרידי אדם בטבע – על הקרקע או מהאוויר – עלולים להיתקל בקשיים כאשר מדובר בשטח המכוסה על ידי צמחייה צפופה. כעת, חוקרים בוחנים את האפשרות להפוך את המכשול ליתרון ולהשתמש בכיסוי הצומח, בעיקר ביערות עבותים, לטובת מציאת שרידי אדם, זאת באמצעות מעקב אחרי שינויים כימיים בצמחים.

כאשר מדובר בשטח נוף קטן ופתוח, ביצוע סיורים רגליים במטרה למצוא אדם שנעדר בטבע עשוי להיות יעיל, אך כאשר מדובר באזורים מיוערים ומסובכים יותר לסריקה, כמו האמזונס למשל, יכול להיות שמאמצי החיפוש לא יועילו. במקרה כזה, צמחים עשויים לשמש אמצעי למציאת שרידי אנוש באופן מהיר ובטוח יותר.

הרעיון המחקרי החדש פורסם בספטמבר 2020 בכתב העת Trends in Plant Science על ידי צוות חוקרים מאוניברסיטת טנסי בארצות הברית. הנושא המדובר לא נחקר עד כה באופן נרחב, וכעת החוקרים רוצים להבין מהם האמצעים הדרושים בפועל לשימוש בצמחים כדרך למציאת שרידי אדם.

ניסויים בחוות הגוף

המחקר הייחודי התבצע במקום המכונה "חוות הגוף", אך ידוע רשמית בשם "המתקן לחקר האנתרופולוגיה" (The Anthropology Research Facility), הממוקם בקמפוס של אוניברסיטת טנסי. במתקן זה מדענים בוחנים את תהליך ריקבון גוף האדם בתנאים שונים. כחלק מהמחקר החדש נבדק כיצד "מוקדי פירוק גוויות" – כלומר, האדמה הסמוכה לשרידי אדם – משנה את ריכוז הנוטריינטים שלה ואיך שינויים אלו באים לידי ביטוי בצמחים.

אחד הממצאים הברורים ביותר שנצפו הוא שחרור גדול של חנקן לקרקע. במזג אוויר חם, הפירוק של הגופות מתרחש מהר יותר. צמחים מגיבים לחנקן על ידי שינויים בצבעי העלים וכמו כן בשינוי באופן החזרת האור מקרינת השמש המגיע לפני שטח של העלים.

הקושי המרכזי במחקר היה הפרדת שרידי פירוק של יונקים גדולים אחרים מפירוק אנושי, כמו צבאים, למשל. לכן, אחד המכשולים שהחוקרים נאלצו להתגבר עליהם היה מציאת מטבוליטים (שם כולל לכל תרכובת המיוצרת בתהליך של חילוף חומרים ביצורים חיים) ספציפיים לפירוק בני האדם. מאחר שבדרך כלל הרגלי התזונה שלנו שונים מאדם לאדם, צריך לחפש מטבוליטים ספציפיים יותר, כמו אלה של תרופות או של חומרים משמרים הקיימים במזון מעובד, או לנוכחות משמעותית של מתכות כבדות, כמו קדמיום לדוגמה, ברקמות הגוף של מעשנים או בני אדם שנחשפו לזיהום סביבתי גבוה במהלך חייהם ושיש להם השפעות ספציפיות על מראה הצמח.

חיפוש נעדרים יעשה בעזרת ניתוח אותות שיתקבלו בחישה מרחוק של צמחים הניזונים משרידי גופות. תצלום: geran de klerkc – unsplash

לדבריו של פרופ' אריאל נובופלנסקי, אקולוג אבולוציוני ומנהל מכון שווייץ לחקר אנרגיה וסביבות צחיחות, המכונים לחקר המדבר ע"ש בלאושטיין, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, "מדובר ברעיון הגיוני שמבוסס על פרקטיקות שקיימות בתחומים אחרים. כך, לדוגמה, בתחום החקלאות המדייקת, חוקרים משתמשים בחישה מרחוק, בסקאלות שונות, תוך שימוש בנתונים שנאספים על ידי לוויינים, מטוסים ורחפנים לגבי המצב הפיזיולוגי של צמחים".

"בשיטה זו ניתן לזהות ולטפל בצורה נקודתית ומדויקת בכתמי חלקות שבהם צמחים חווים מצבי עקה שונים, כגון יובש, מחסור במינרלים, מחלות ופגיעת מזיקים, וכך לחסוך משאבים רבים ולמנוע נזקים סביבתיים", הוא מוסיף. "ככל שהנתונים מורכבים יותר, כך נדרשות שיטות מתוחכמות יותר לניתוחם, כמו 'למידת מכונה' (ML, נ.נ) המאפשרת הפרדה מדויקת של נתונים רבים על פי מאפיינים המתקבלים מכימות אלפי משתנים שונים של המערכת הנבדקת".

"המאמר החדש מתאר רעיון דומה, לפיו חיפוש נעדרים יעשה בעזרת ניתוח אותות ספציפיים שיתקבלו בחישה מרחוק של עלוות צמחים הניזונים משרידי גופות", מסביר נובופלנסקי.

לאפיין הבדלים ברזולוציה גבוהה

אז כיצד הקונספט המחקרי הזה יכול תיאורטית לעבוד בשטח? החוקרים נתנו דוגמה של מקרה שבו האדם הנעדר בשטח היה מעשן כבד. במצב כזה, הפרופיל הכימי של פירוק גופתו יכול לגרום לתגובת צמח ייחודית כלשהי שתקל על איתור שרידי גופו. עם זאת, רעיון זה הוא עדיין ראשוני ולא מגובה בממצאים מדעיים.

"ההצלחה של שיטה כזו תהיה תלויה ביכולת החוקרים לאפיין הבדלים ברזולוציות גבוהות, זאת בהתחשב בשונות אדירה בנתונים, שיוצרת רעש ממסך ומפריע", אומר נובופלנסקי. "בנוסף, מלבד השונות העצומה במצב הגופות, האותות שיקלטו צפויים להיות שונים בקבוצות שונות של צמחים ובצמחים בשלבי התפתחות שונים. כך, למשל, הבדלים משמעותיים צפויים בין אותות שיקלטו מעצים ירוקי עד, עצים נשירים וצמחיה חד-שנתית. ההצלחה של השיטה תהיה תלויה ביכולת של המערכות ללמוד להבדיל בצורה טובה בין נתונים שמגיעים מצמחים הניזונים על חומרי הזנה שמקורם בשרידי גופות בשלבים שונים של התפרקות לבין צמחיית הרקע באתרים שבהם לא מצויים גופות".

"כדי להגיע למיצוי הפיתוח, החוקרים יידרשו לבצע מחקרים ממושכים ומפרכים בהם השיטה תיבחן בתסריטים ותנאים סביבתיים מגוונים", מסכם נובופלנסקי.

גם פרופ׳ מרסלו שטרנברג, ראש המעבדה לאקולוגיה של צמחים בבית הספר למדעי הצמח והבטחת מזון, באוניברסיטת תל אביב לא נשמע אופטימי במיוחד לגבי סיכויי ההצלחה של שיטה כזאת. "קיימת שונות מאוד גדולה בין מינים של צמחים ועצים בתוך היער. לא מדובר כאן במשהו אחיד ועל מנת לזהות סיגנל על ידי חישה מרחוק וזיהוי של משהו חריג הוא צריך להיות מאוד חזק", הוא אומר. "יכול להיות שהסיגנל לא בהכרח יעבוד מפירוק של גופה אחת, אבל אולי אם מדובר על שרידי אנוש מרובים – כמו במקרה של קבר אחים".

"המחקר מייחס חשיבות לשינוי בכמות החנקן בקרקע בעקבות תהליך פירוק הגופה", מוסיף  שטרנברג, "אך חשוב לציין שיערות עבותים עשירים מאוד בחנקן ויכול להיות שיהיה קשה לזהות את אזור הפירוק. אולי באזורים דלים בחנקן, כמו בנגב למשל, נוכל לצפות בשינוי ובכתמים כהים יותר בשטח. אך כאמור במקרה זה מדובר על יערות שבהם יש עצים עם שורשים עמוקים שפולטים הרבה חנקן, עובדה שעלולה לטשטש את עקבות תהליך פירוק הגופה הנמצאת על פני השטח".

השלב הבא יהיה תכנון מערכות טכנולוגיות שיוכלו לנתח קטעי שטח גדולים בזמן קצר. תצלום: paul green – unsplash

לנתח קטעי שטח גדולים בזמן קצר

החוקרים מקווים שלאחר שההשפעות של פירוק מטבולוטים של שרידי אדם על צמחים יובנו טוב יותר, צוותי חיפוש יוכלו לפתח מערכת שתוכל לסרוק צמחים ולאתר סימני החזרת אור המעידים על שרידי אדם בקרבת מקום ובהתאם לזמן המוערך של היעלמות הגופה. בעוד שחלק מהטכנולוגיה הזאת כבר קיימת, הרי שהחוקרים עדיין צריכים לחדד את מיני הצמחים והאותות המתאימים להם, כך שהמערכת תעבוד ביעילות. השלב הבא יהיה תכנון מערכות טכנולוגיות שיוכלו לנתח קטעי שטח גדולים בזמן קצר.

עד כמה שרעיונות אלו מרגשים וייחודיים, אנו עדיין רחוקים כמה שנים מהשימוש בצמחים ככלי חיפוש במשימות חיפוש אחר שרידי אדם. בינתיים, צוות שיתופי פעולה של בוטנאים, אנתרופולוגים ומדעני קרקע עובדים ב"חוות הגוף", ומעצבים את מערכת הניסוי הראשונה שלהם בתחום, כך שיוכלו לבחון את תהליכי פירוק הגופות במצבים שונים.


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-ynet

שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית