This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
מ"חקר ימים ואגמים לישראל בעש יגאל "ע, המעבדה לחקר הכנרת
15151515 ח לא מדעיח לא מדעיח לא מדעיח לא מדעי"""" דו דו דו דו תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�
20202020 והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�) ) ) ) BOD5((((המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית ))))אוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוס((((ארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניה ארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניה ארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניה ארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניה
30303030 שימוש במודלי� אקולוגיי� לניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותשימוש במודלי� אקולוגיי� לניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותשימוש במודלי� אקולוגיי� לניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותשימוש במודלי� אקולוגיי� לניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוות ארקאדי פרפרוב ואודי וגנרארקאדי פרפרוב ואודי וגנרארקאדי פרפרוב ואודי וגנרארקאדי פרפרוב ואודי וגנר, , , , גדעו� גלגדעו� גלגדעו� גלגדעו� גל
41414141 מכתב הפרידה של אס" מתפקיד מנהל המעבדהמכתב הפרידה של אס" מתפקיד מנהל המעבדהמכתב הפרידה של אס" מתפקיד מנהל המעבדהמכתב הפרידה של אס" מתפקיד מנהל המעבדה
שמקורו , אדמד� הפרידיניו� מופיע בגוו� חו�. התוא� את הרכב הפיגמנטי� של האצות המיקרוסקופיות
הפרידיניו� מצויד בצמד . בפיגמנט הקרוי פרידיני� ומהווה חלק של המער� הפוטוסינתתי של מי� זה
ג� באמצעות תנועה עצמית של האצה אל , אלא, י�י תנועת גו" המ"וכ� מיקומו אינו נקבע רק ע, שוטוני�
הפרידיניו� גבוה בהרבה בסמו� לפני המי� " פריחת"זו הסיבה לכ� שריכוז הכלורופיל בעת . עבר האור
בניגוד למצב של שליטת אצות אחרות שאז הפיזור האנכי של , מאשר בעומק של מטרי� ספורי�
השכבה בה מתרחשת הפוטוסינתזה (' מ15 ל0� הכלורופיל אחיד למדי בעמודת המי� העליונה שבי
כנגד ריכוזי� בתחו� היחידות והעשרות , 3מ/'מדובר ביצירה של ריכוזי כלורופיל של מאות מג. )בכנרת
שנתית אי� ספק שחלק נכבד בתנודה הרב). 2איור (י פרידיניו� "כאשר פיטופלנקטו� האג� אינו נשלט ע
צד מ. כנרת כרוכה בשינוי הסדירות של הופעת הפרידיניו� באג�הגוברת של ריכוזי הביומסה האצתית ב
שנות . "שני� בה� צפיפות המי� הזה עלתה על כל מה שנמדד בעבר ומנגד, היעדר פרידיניו� אחד
ולאחר 1995 ו1994ע� צפיפויות גבוהות מאד בשני� , של הפרידיניו� החלו עוד טר� היעלמותו" השפע
דבר המבוטא היטב בריכוזי הכלורופיל הכוללי� באג� , 2004 ו2003, 1998מכ� א" ביתר שאת בשני�
). עליו�1איור (בשני� אלה
/שעה)3) או ייצור ראשוני (מג' פחמן/מ3כלורופיל (מג' /מ
0 30 60 90 120 1500
3
6
9
12
15
0 10 20 30 400
3
6
9
12
15
מקעו
, ' מ
: שמאל. י פרידיניו�"עת הפיטופלנקטו� נשלט ע: ימי�. התפוצה האנכית של כלורופיל וייצור ראשוני בכנרת : 2איור . קצב ייצור ראשוני–יהלו� , ריכוז כלורופיל–עיגול . פיטופלנקטו� ללא פרידיניו�
מהחל (בשני� האחרונות .2.07 רק הואהיחס בי� הממוצעי� השנתיי� הקיצוניי� של הפוריות
איור (יממה /2מ/פחמ�' מג1500המתייצבת סביב ער� של , כרת מגמה של אחידות יחסית במדד זהי נ)1997
ראוי לציי� . המתממש בתנאי� מסוימי�, ייצור האסטאקסנטי� הוא א� תגובה לרמות קרינה גבוהות
מהיותו מונע חמצו� , כולל האד�, י"שלאסטאקסנטי� עשויה להיות חשיבות תזונתית רבה לבעח
שמטרת� , תעשייתיי� ותעשייתיי� לגידול אצות יל ביותר ויש כבר מתקני� טרו�יע) אנטיאוקסידנט(
אלא באצה ירוקית , בוטריוקוקוסבקווי ייצור אלה של אסטאקסנטי� לא משתמשי� ב(הפקת אסטאקסנטי�
14מ "ע 2007חדשות הכנרת
ייתכ� ). א� מצויה בשפע באבק היורד על האג�, הכנרת שלא נמצאה עד כה במי, המטוקוקוסהקרויה
א� פיגמנט מרתק זה איננו המשאב , מתאי� כאורגניז� להפקת אסטאקסנטי� וייתכ� ולאסבוטריוקוקווה
פחמימני� למיניה� של גדולהכמות בג� מצטייני� ה�. בוטריוקוקוסהביוכימי היחיד הנישא בתאי ה
נחשב בוטריוקוקוסבגלל תכונות ייחודיות אלו . אות� נית� בקלות להתמיר לדלק,ובעיקר חומצות שומ�
המטרה היא להגיע . ופוטנציאל זה נבח� במעבדות רבות ברחבי העול�אצה בעלת פוטנציאל כלכליכ
, א� כ�. רי גבוה תוצרי� בעלי ער� מסחלהניב כדי תתעשייתיו במערכות בוטריוקוקוסה גידול מבוקר שלל
. אנרגיהאלא עשויה להיות ג� מקור למוצרי, בישראלהמי�הכנרת מהווה לא רק מקור מי� חשוב למשק
.הכנרתהמעבדה לחקר , אלה אלסטר' דר: ו�ציל. Botryococcus braunii
15מ "ע 2007חדשות הכנרת
ח לא מדעיח לא מדעיח לא מדעיח לא מדעי"""" דו דו דו דו תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�תחנה מטאורולוגית על פסגת החרמו�
והופנתה פנייה מחודשת לקבל� ; ואביזרי� חדשי� נוספי� שעתידי� לשדרג את איכויותיה של התחנה
. שיתאי� לתנאי החרמו�, ללא כבלי תמיכה, שיציע ויבדוק תור� חלופי) שלקח אחריות על קריסת התור�(
. וישא עליו את מד הרוח, בלבד' מ6שיתנשא לרו� , תור� מסוג חדשהסכמנו על בנייתמש� בה
תיאמנו ע� הקבל� המבצע 2007 לאוגוסט1 וב, הושלמו כל עבודות ההכנה2007בסו" חודש יולי
תושל� , פירת עיגו� של התור� המטאורולוגישבמהלכו תבוצע ח, על יו� עבודה משות" על פסגת החרמו�
בטר� הגיע צוות המעבדה . ויתבצעו עבודות חיבור ושדרוג התחנה, יחפרו תעלות לכבלי החשמל,מדתוהע
רשות הטבע פקח וסיפר כי, היה במקו� ע� ארבעה עובדי�שכבר ,לפסגת החרמו� התקשר אלינו הקבל�
וי לציי� מ� הרא. אוסר עליו להמשי� ולבצע את העבודות הדרושות ללא קבלת אישורי� מתאימי�והגני�
המלווה במאבק משפטי , הסכמה גורפת וכיו� ישנה אי, כי התחנה ממוקמת באזור רגיש מבחינה מנהלית
, ב"לאתר החרמו� של נווה אטי, הא� לצבא שפרוש על המוצבי� שבהר? לגבי השאלה למי שיי� החרמו�
).הר לביקורי קי.רשות הטבע והגני� והחברה להגנת הטבע מנסות לפתוח את פסגת ה(או לציבור הרחב
א� מהר מאד התברר כי , במקו�ותבשעות הבאות ניסינו לברר הא� נית� בכל זאת לבצע את העבוד
ולאחר קבלת אישורי� מרשות הטבע , במצב שנוצר נוכל לכבוש את החרמו� רק במועד מאוחר יותר
. ל.ה.צשל ) ת"אג(ומאג" תכנו� , רמת הגול�– המקומית לתכנו� ובנייההמהוועד, והגני�
18מ "ע 2007חדשות הכנרת
סו" טוב סו" טוב סו" טוב סו" טוב––––רביעי רביעי רביעי רביעי שלבשלבשלבשלב
חזרנו , על פסגת החרמו�ולעיסת עוגיות בשתיית כוס קפה �סתכשה, עבודהבסו" אותו יו�
צירפנו מפה , כתבנו מסמ� המתאר את חשיבות התחנה לעבודה המדעית שנעשית באג� הירד�. למעבדה
המסמ� הועבר לרשויות . בצע שבדעתנו לותופרטנו את מהות העבוד, )3איור (המתארת את מיקו� התחנה
.ואלה חזרו אלינו תו� זמ� קצר יחסית ואישרו את ביצוע הפעולות הדרושות לשדרוג התחנה, המוסמכות
בתחילה הגענו בהרכב . עלינו לפסגת החרמו� מספר פעמי�2007 ואוקטוברבמהל� ספטמבר
בהמש� . נבלמו בחודש אוגוסטוסיימנו את עבודות החפירה וההקמה של התור� ש, מתוגבר יחד ע� הקבל�
בזמ� כתיבת שורות אלה . וההתקני� האחרי�, בוצעו פעולות נוספות שנועדו לחדש את קריאות מד הרוח
העיניי� של "התחנה עומדת על תילה ומשדרת נתוני� מטאורולוגיי� רציפי� מהמקו� הידוע בש�
."המדינה
מפת אזור התחנה המטאורולוגית: 3איור
ה המטאורולוגית על פסגת החרמו�ה המטאורולוגית על פסגת החרמו�ה המטאורולוגית על פסגת החרמו�ה המטאורולוגית על פסגת החרמו�חנחנחנחנ הת הת הת התרכיבירכיבירכיבירכיבי
וN 33º18.499: ת מטר מעל פני הי� בקואורדינאטו2082התחנה ממוקמת מעל רכבל עליו� בגובה
E 35º47.135 .המכשור בתחנה כולל :
ללא יסונ אולטרא רוח מד. Gill instruments חברת תוצרת,Wind Observer 2 Anemometer ::::רוחרוחרוחרוח מדמדמדמד
.הקרקע פני מעל מטר 6 בגובה תור� על ממוק� הרוח מד. הרוח וכיוו� רותמהי המודד, נעי� חלקי�
: טווח: הרוח כיוו� .השניי\מטר 0.01: רזולוציה%. 2: דיוק. השניי\מטר 65 עד 0 מ: טווח: רוח מהירות
.מעלה 1:רזולוציה. º2±: דיוק. מעלות 359 עד 0
. הקרקע פני מעל מטר 2.5 בגובה התק� לע ממוק�. Lambrecht יצר�, )מחומ� (15188H דג� ::::גש�גש�גש�גש� מדמדמדמד
19מ "ע 2007חדשות הכנרת
2: טווח. מעלות 70+ עד30- מ: הפעילות טווח. צלסיוס מעלות 30 מינוס עד של קור בפני עמיד
.מ"מ 0.1: רזולוציה . 2±: דיוק. ק"סמ
פני מעל מטר 3.1: החייש� גובה. Kipp & Zonen יצר�,CM3 pyranometer ):):):):גלובאליתגלובאליתגלובאליתגלובאלית ( ( ( (קרינהקרינהקרינהקרינה מדמדמדמד
.2.5%±: דיוק. שניות 18): מהמקרי�% 85 (ובהתג זמ�. הקרקע
עד..35- :טווח. סנטימטר 10 של בעומק הותק� חייש�. temperature probe 107: : : : קרקעקרקעקרקעקרקע טמפרטורתטמפרטורתטמפרטורתטמפרטורת מדמדמדמד
.צלסיוס מעלות 0.5±: דיוק. צלסיוס מעלות 50+
גובה . MP10TA מודל RH/T ROTTRONICS בעזרת נמדדות ::::יחסיתיחסיתיחסיתיחסית ולחותולחותולחותולחות אויראויראויראויר טמפרטורתטמפרטורתטמפרטורתטמפרטורת
ב טמפרטורה דיוק. צלסיוס מעלות+ 60 עד .40-.: פעילות טווח .קרקעה פני מעל טרמ 2.8: החייש�
25ºC :±0.2ºC .. ±1.5% יחסית לחות דיוק�שניות 0.25: תגובה זמ.
Hydro/1/1988. הירד� נהר למקורות ותרומתו חרמו� הר על השלג 1988, גלעד. וד. י בונה
.Hydro/5/78 58 pp. הירד� מקורות יאקוויפר של ההידרולוגיה, 1978, שוור.. וש. ד, גלעד
Gilad, D. and J. Bonne 1990. Snowmelt of Mt. Hermon and its contribution to the sources of
the Jordan River. Journal of Hydrology 114, (1/2), 1-15.
Rimmer A. and Y. Salingar. 2006. Modelling precipitation-streamflow processes in Karst
basin: The case of the Jordan River sources, Israel, Journal of Hydrology 331/3-4, 524-542.
Simpson, B., Carmi, I. 1983. The hydrology of the Jordan tributaries (Israel). Hydrographic
and isotopic investigation. Journal of Hydrology 62: 225–242.
20מ "ע 2007חדשות הכנרת
והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�והערכת חומר אורגני זמי� במי אג�) ) ) ) BOD5((((המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית המבח� של צריכת חמצ� ביולוגית
))))אוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוסאוניברסיטת המדינה של בלרוס((((ה ה ה ה ארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפניארקדי פרפרוב ואלכסנדר אוסטפני
כמיצג אפניזומנו� אובליספורו�בסקירה זו אנו מציגי� את ממצאי המחקר המתמקד בתרדמה של
ובנביטת� לקראת התפתחות הפילמנט , בתהליכי� הקשורי� ביצירת האקינטי�, של ציאנובקטריה חוטיות
. והופעה מחודשת של פריחה אפשרית באג�יהווגטטיב
23מ "ע 2007חדשות הכנרת
זומנו� אובליספורו�זומנו� אובליספורו�זומנו� אובליספורו�זומנו� אובליספורו�אפניאפניאפניאפנייצירת אקינטי� ב יצירת אקינטי� ב יצירת אקינטי� ב יצירת אקינטי� ב
כאשר התרבית ) אקינטי�(תאי קיימא נוצרי� אפניזומנו� אובליספורו�בתרביות מעבדה של
לשלב גידול , בעקבות התדלדלות המזיני� במצע, ונכנסת) הלוגריתמי(מסיימת את הגידול המעריכי
חלק מהתאי� מגלה שבתנאי� אלואפניזומנו� מעקב מיקרוסקופי אחר המורפולוגיה של . סטציונרי
תהלי� יצירת תאי קיימא אינו . 2שבפילמנט עוברי� התמיינות ומשני� את צורת� כפי שמוצג באיור
המתפתחת בכנרת בחודשי הקי. והסתיו אפניזומנו� ומעקב אחר אוכלוסיית ה, ייחודי לתרביות מעבדה
ת לקראת התמוטטות מגלה שאקינטי� נוצרי� כבר בשלבי� ראשוניי� של הפריחה ומגיעי� לתפוצה מרבי
מייצג רק את 3המופיע באיור ) מספר אקינטי� לפילמנט(חשוב לציי� שריכוז האקינטי� ). 3איור (הפריחה
ע� נביטת� , לו שנותקו מהפילמנט ושקעו לקרקעית ויהווא� לא את א, � הקשורי� לפילמנטי�האקינטי
.את המזרע לחידוש האוכלוסיה, הבאה בעונה
? ? ? ? מה ה� התנאי� הסביבתיי� המעודדי� יצירת אקינטי�מה ה� התנאי� הסביבתיי� המעודדי� יצירת אקינטי�מה ה� התנאי� הסביבתיי� המעודדי� יצירת אקינטי�מה ה� התנאי� הסביבתיי� המעודדי� יצירת אקינטי�
, שגדלו בתנאי� סביבתיי� שוני�אפניזומנו� אובליספורו�בניסויי� שערכנו בתרביות מעבדה של
נית� היה להאי. את . יצירת האקינטי�תהלי� נמצא שמחסור בזרח� מהווה גור� סביבתי חשוב בהשריית
ש במצע כאשר תרבית בסו" שלב הגידול האקספוננציאלי נשטפה והורחפה מחדיצירת האקינטי� תהלי�
� כי חלה עליה אגידול במספר התאי� הווגטטיבי� בתרבית נעצר הבתנאי� אלו ). 4ר איו. (חסר זרח�
וכשזה יורד מתחת לער� ס" , ולת הזרח� התאיכבמקביל חלה ירידה בת. מתונה מאד בריכוז הביומאסה
כלות בשלבי� הראשוניי� נית� בהסת. מתחילה התפתחות אקינטי�) ימי�10 לאחר כ(מסוי�
" בוגרי�"באקינטי� , לעומת זאת.זרח� היתה נמוכה א� במעט מהפעילות שנמדדה בתאי� הוגטטיבי�
גנל ילא נמדדו שינויי� בס, שהצטברו לאחר כשלושה שבועות כתאי� חופשיי� בתרבית מוגבלת זרח�
וזאת תזה פוטוסינבעלי כושר מוגבל בביצוע דהיינו תאי� אלו , PAMהפלואורוסנטי במדידה במערכת ה
.כתוצאה מאובד� של רכיבי� מסוימי� של המערכת הפוטוסינתטית או של המערכת כולה
. תגובה לעוצמת הארהב במערכת הפוטוסינתטית (rETR)קצב העברת אלקטרוני� יחסי ות המתארות עקומ:6איור איור איור איור
המדידות . בודדי� הקשורה למיקרוסקופ אור ומאפשרת מדידת הפעילות בתאי� PAMמדידות נערכו במערכת ה שגדלה בתנאי� אופטימליי�אפניזומנו�בתרבית ביקורת של ) טריכו�(בתאי� וגטטיבי� של פילמנטי� בוצעו
,Sukenik et alמתו� (זרח�לבתרבית מורעבת באותו פילמנט אקינטי� שהתפתחו בו ,בתאי� וגטטיביי�, )ביקורת(2007.(
חומרי תשמורת באקינטי�חומרי תשמורת באקינטי�חומרי תשמורת באקינטי�חומרי תשמורת באקינטי�
הריכוז התאי של חלבו� זה . מהווה חומר תשמורת במיני� רבי� של כחוליותהחלבו� ציאנופיצי�
ציאנופיצי� הוא חלבו� הבנוי מיחידות של ארגיני� ואספרטאט .כתלות בתנאי הגידול אפניזומנו�משתנה ב
ומסונתאז בראקציה אנזימטית על ידי האנזי� ציאנופיצי� סינתאז ולא על פני ריבוזומי� , )7איור (
בשיטות ניקוי והפרדה פשוטות יחסית נית� היה להפיק חלבו� זה . בתבנית גנומית מוגדרתהמשתמשי�
בי� 1.4 ל 1אנליזה של החלבו� הנקי הראתה יחס מולרי של . בדרגת ניקיו� גבוההאפניזומנו� מתרבית של
אנליזה של . ארגיני� ואספרטאט ונוכחות זניחה של חומצות אמיניות אחרות כמו גליצי� ליזי� וטירוזי�
הראתה עליה בתפוצה היחסית של חומצות אפיניזומנו�אקינטי� של ב ואפניזומנו�חומצות אמינו בתרבית
בצבירה של חלבו� התשמורת עליה זו קשורה ככל הנראה . )2טבלה (האמינו אספרטאט וארגיני� באקינטי�
הא� ? ה וכיצד היא מבוקרתמתי מתקיימת הסנתזה של חלבו� ז. אפניזומנו�ציאנופיצי� באקינטי� של
לאקינטי� או שבתנאי� המשרי� יצירת אקינטי� �הסנתזה המוגברת והצבירה של חלבו� זה ייחודיי
שאלות אלו יקבלו מענה ע� יישו� ? ג� בתאי� הוגטטיביי� וג� באקינטי� ציאנופיצי�קיימת צבירה של
ציאנופיצי� על סנתזת ופירוק ה�ייכלי� מולקולריי� למעקב אחר הביטוי הסלקטיבי של הגני� האחרא
.אפניזומנו�ב
חלבו� התשמורת של כחוליות, מבנה סכמתי של ציאנופיצי�: 7איור איור איור איור
27מ "ע 2007חדשות הכנרת
בתרבית אספרטאט וארגיני� של חומצות אמינו ) מס� כל חומצות האמינו בתא%מול ( תפוצה יחסית :2222טבלה טבלה טבלה טבלה שבועות בתנאי� המשרי� יצירת 3 מתרבית לאחר שבודדו) אקינטי�(בתאי קיימא ו, אפניזומנו�אקספוננציאלית של
. אקינטי�
Akinetes Vegetative culture Amino acid
20.4 11.7 Asp
19.1 7.4 Arg
התנאי� לנביטה של אקינטי�התנאי� לנביטה של אקינטי�התנאי� לנביטה של אקינטי�התנאי� לנביטה של אקינטי�
שאלה זו נחקרה באגמי� רבי� ? מה ה� התנאי� המשרי� נביטה של אקינטי� בסביבת� הטבעית
בעקבות . דרת התקבלה רק כאשר ניסויי הנבטה נערכו בתנאי מעבדהבמרבית המקרי� תשובה מוג. בעול�
וקבלת סטוק של אקינטי� מבודדי� נית� היה לבצע אפניזומנו�הגדרת התנאי� המשרי� יצירת אקינטי� ב
את תהלי� הנביטה ולקבוע �להגדיר את השלבי� המורפולוגיי� השוני� המאפייני, ניסויי נביטה במעבדה
oC 25 .aוהודגרו בטמפרטורה של BG 11מאקינטי� מבודדי� שהוחזרו למצעאפניזומנו� בנביטת י� שלב::::8888איור איור איור איור . שבועות אינדוקציה ליצירת אקינטי�3 אקינטי� שבודדו ונוקו מתרבית לאחר b. פילמנט קשור ל אקינט בוגר–
c,d הנבט )germling (בתו� האקינט .e –" האקינט נפתח" מכסה .f –קה לשני תאי בת בתו� האקינט חלו .g-j –
. פילמנט צעיר– k. החוצה מתו� האקינט germlingיציאת ה
28מ "ע 2007חדשות הכנרת
בקרה גנטית של יצירת אקינטי� הבשלת� ונביטת�בקרה גנטית של יצירת אקינטי� הבשלת� ונביטת�בקרה גנטית של יצירת אקינטי� הבשלת� ונביטת�בקרה גנטית של יצירת אקינטי� הבשלת� ונביטת�
הבשלת� ונביטת� אינו מגלה , מעקב פיסיולוגי ומיקרוסקופי אחר תהלי� ההתמיינות של אקינטי�
תהליכי� אלו . � המעורבי� בשלבי ההתפתחות השוני�את התמונה השלמה של מכלול התהליכי� התאיי
מתחילי� בעקבות קליטה של אות סביבתי המתורג� בתאי הפילמנט לסדרה של סיגנלי� פנימיי�
זיהוי . המעורבי� בבקרה הגנטית של התהליכי� ובסופו של תהלי� יביאו ליצירת אקינט בשל או לנביטתו
הגני� וזיהויאפניזומנו� ודורש היכרות ע� הגנו� של ההגני� המעורבי� בתהליכי� אלו הוא מורכב
. העוברי� ביטוי או מושתקי� לאור� התהלי�
כבעלי תפקיד שזוהו ארבעה גני� סקירה של הספרות הרלוונטית העלתה דיווחי� רק על
המקודד – DevR. 2. האקינט מרקר שפעילותו אינה ידועה AvaK. 1: בהתמיינות התאי� לאקינטי�
מקודד לטרנספורטר של – HepA. 3. את הסיגנל מהרצפטור הלאה העבירל מתוו� שתפקידובו�לחל
מקודד לפרוטאזה בעלת יכולת HetR . 4. פוליסכרידי� לבניה תקינה של מעטפת אקינטי� והטרוציסטי�
. )4טבלה (א� למעשה תפקיד� של חלבוני� אלו בתהלי� ההתמיינות אינו ידוע. DNAלקשור
, pCC1FOS בנבנתה ספריה גנומית אפניזומנו� אובליספורו� הגנו� של את פענחת לעל מנ
הספריה . אל" נוקלאוטידי�40 של כ DNAכיל מקטע כאשר כל פוסמיד מ פוסמידי� 28,416 המכילה
פוסמידי� 3480כ . ברלי�, דהל�, רד ריינהרדט במכו� מקס פלנקאריציוצרה על ידי קבוצת המחקר של
spumigena CCY9414 לחלבוני� של ו מה� דמ5%רק ו Anabaena variabilis ATCC 29413 . �מכא
.נודולריהקרובה יותר אבולוציונית לאפניזומנו� אנו למדי� ש
כ� . אפניזומנו�הקונטיגי� שנוצרו משמשי� כבסיס נתוני� למציאת רצפי� של גני� נבחרי� ב
את ביטויי� אנו שזוהו כמעורבי� ביצירת אקינטי� וששלושה מתו� ארבעת הגני�אתר למשל הצלחנו ל
בודד ישירות מהגנו� בעזרת DevRהג� הרביעי . במהל� התמיינות התאי� לאקינטי�מעונייני� ללמוד
random primers�מציגה רשימה של גני� שעשויי� להיות 4טבלה . שתוכננו כנגד אזורי� שמורי� בחלבו
רמת הביטוי של גני� . מעורבי� בתהלי� יצירת האקינטי� ונביטת� ואת חשיבות� בתהליכי� תאיי� אלו
בשיטה , מצע הגידולמ אשלג� החסרתעל ידי שהושרתה ליצירת אקינטי� אפניזומנו� תיבדק בתרבית אלו
. ורמת הביטוי בתאי� השוני� תיבח� בשיטות היברידיזציה תאיתRT-PCRשל
29מ "ע 2007חדשות הכנרת
שימה חלקית של גני� המעורבי� או עשויי� להיות מעורבי� ביצרת אקינטי� הבשלת� ונביטת�ר ::::4444טבלה טבלה טבלה טבלה .ו�אפניזומנב
Gene General function Akinete related function
AbrB-like Transcription factor Regulator of sporulation in B. subtilis, identified by Shalev Alon et al (2005) in A. ovalisporum
AvaK unknown Akinete marker (Zhou and Wolk, 2002)
CphA1 Cyanophycin Synthetase Accumulation of storage proteins during the formation of akinetes
CphA2 Cyanophycin Synthetase Accumulation of storage proteins during the formation of akinetes
CphB Cyanophycinase Degradation of storage proteins in akinetes during the germination
DevR two-component system, regulator
Akinete induction when over expressed (Campbell et al., 1996)
DnaA Initiator of DNA replication DNA replication marker
FtsZ tubulin like GTPase Cell division marker
GRX1 Gluthation reductase Oxidative stress – stimuli for akinete formation?
GRX2 Gluthation reductase Oxidative stress – stimuli for akinete formation?
HepA ABC transporter required for deposition of akinetes polyssacharides (Leganes, 1994)
HetR protease with DNA binding activity
required for akinete differentiation & expressed in akinetes (Leganes et al., 1994)
KaiB Maintains the circadian rhythm Regulation and control of cellular processes
KdpA(132) K+ transporting ATPase chain A Regulation and signaling of induction of akinetes
KdpA(26) K+ transporting ATPase chain A Regulation and signaling of induction of akinetes
SOD Superoxide dismutase Oxidative stress – possible stimuli for akinete formation?
מקורות ספרותמקורות ספרותמקורות ספרותמקורות ספרות
Campbell, E.L., Hagen, K.D., Cohen, M.F., Summers, M.L., and Meeks, J.C. ,1996. The devR gene product is characteristic of receivers of two-component regulatory systems and is essential for heterocyst development in the filamentous cyanobacterium Nostoc sp.
strain ATCC 29133. J. Bacteriol. 178: 2037-2043.
Hense, I and Beckmann, A (2006) Towards a model of cyanobacteria life cycle —effects of growing and resting stages on bloom formation of N2-fixing species. Ecological Modelling 195: 205-218.
Leganes, F., Fernandez-Pinas, F., and Wolk, C.P. 1994. Two mutations that block heterocyst differentiation have different effects on akinete differentiation in Nostoc ellipsosporum. Mol. Microbiol. 12: 679-684.
Shalev-Alon, G., Sukenik, A., Livne, O. and Kaplan, A. 2002. A novel gene ecoding amidinotranseerase in the cylindrospermopsin producing cyanobacterium Aphanizomenon
ovalisporum.FEMS Microbiol. Letters 209: 87-91.
Sukenik, A., Beardall, J. and Hadas, O. 2007. Photosynthetic characterization of developing and mature akinetes of Aphanizomenon ovalisporum (Cyanoprokaryota). J. Phycol. 43: 780-788.
Zhou, R., and Wolk, C.P. (2002). Identification of an akinete marker gene in Anabaena variabilis. J Bacteriol. 184: 2529-2532.
30מ "ע 2007חדשות הכנרת
לניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותלניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותלניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותלניהול טוב יותר של הכנרת ואג� ההיקוותאקולוגיי� אקולוגיי� אקולוגיי� אקולוגיי� שימוש במודלי� שימוש במודלי� שימוש במודלי� שימוש במודלי�
,חיידקי�, שלוש קבוצות של זואופלנקטו�, המודל כלל חמש קבוצות של אצותלצור� הרצות אלו
. בי� הכימיי� העיקריי� בכנרתוהמרכי
תוצאותתוצאותתוצאותתוצאות
העלייה בכמות הזרח� הנכנס לאג� לא גרמה לעלייה ובניגוד לצפוי,תוצאות ההרצות היו מפתיעות
המורכב מזרח� במי� וזרח� הכלוא בגופי האורגניזמי� השוני� כדוגמת ,חדה בכמות הזרח� הכללי באג�
לאג� הייתה קפיצה גדולה בכמות הזרח� הנכנס 10פי רק בשינויי� גדולי� של עלייה ).1איור(האצות
כ הביומסה "לעומת זאת העלייה בתרומה היחסית של הכחוליות לסה. בכמות הזרח� הכללי הצפוי באג�
.של האצות באג� עלתה באופ� חד יותר
Normalized values, Pload scenario
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0.1 1.0 10.0
Pload
TP
0.1
1.0
10.0
%Cyano
TP
%Cyano
� שינויי� כ ביומסת האצות באג� ע" בכמות הזרח� הכללי ובתרומה היחסית של הכחוליות לסה שינויי�::::1111איור איור איור איור הערכי� ה� ביחס לער� . מריכוזי� ממוצעי� של נתוני אמת10 ועד פי 0.1בכמות הזרח� הנכנס לאג� בטווח של פי
הציר האנכי הימני הוא בסקאלה ( ער� לממוצע האמיתי ת� הנכנס שווהמתקבל בהרצת הבסיס שבו כמות הזרח .)תלוגריתמי
Normalized values, N&Pload scenario
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
0.1 1.0 10.0
Pload
TP
0.1
1.0
10.0
100.0
%Cyano
TP
%Cyano
כ ביומסת האצות באג� ע� שינויי� "מה היחסית של הכחוליות לסה בכמות הזרח� הכללי ובתרו שינויי�::::2222 איוראיוראיוראיורהערכי� ה� . מריכוזי� ממוצעי� של נתוני אמת10 ועד פי 0.1בכמויות הזרח� והחנק� הנכנסות לאג� בטווח של פי
הציר האנכי הימני הוא ( ער� לממוצע האמיתי תשווביחס לער� המתקבל בהרצת הבסיס שבו כמות הזרח� הנכנס .)אלה לוגריתמיתבסק
32מ "ע 2007חדשות הכנרת
במקרה זה ). 2איור (המצב היה שונה כאשר היה מדובר בשינויי� בו זמנית בכמות הזרח� והחנק�
כשבוחני� את השטפי� .היחסית של הכחוליות גבוהה בהרבההעלייה בכמות הזרח� הכללי ובתרומה
ע� העלייה . עצמיהשוני� המשפיעי� על ריכוז הזרח� הכללי באג� מסתבר שישנו תהלי� של וויסות
חרור הזרח� קצב השקיעה של הזרח� הול� ועולה במקביל לירידה מסוימת בקצב ש, בכמות הזרח� הנכנס
. סדרי גודל של שטפי שטח פני� מחושבי� מתו� מאזני החו� של הכנרת::::4444איור איור איור איור
38מ "ע 2007חדשות הכנרת
Monteith-Penmanמדידות וחישוב בשיטת
ורולוגית הימית של המעבדה לחקר הכנרת התחנה המטאי "נתוני� לחישוב נאספי� באופ� רצי" ע
טמפרטורת פני , טמפרטורת אויר : דקות10 כל הבאי��הפיזיקאליי נדגמי� הפרמטרי� בתחנה .בטבחה
). nm 2800 305(וקרינה קצרת גל , )µm 25 5( קרינה ארוכת גל , מהירות וכיוו� רוח, לחות יחסית, המי�
, 2003 משנת )ט"שמ(השרות המטאורולוגי הכנרת והמעבדה לחקר בי� הסכ� שיתו" פעולה בעקבות
תחנה (באזור הכנרת נוספות תחנות מטאורולוגיותמדידות רציפות משלוש לרשות המעבדה כיו�עומדות
A ,צמח ובית ציידה.(
הביטוי הראשו� : נית� כאמור לזהות שני חלקי� עיקריי�) 3משוואה ( Penman-Monteithבנוסחת
ניתוח התוצאות לפי ". רכיב הרוח"והביטוי השני מימי� ייקרא להל� " רכיב הקרינה "בצד ימי� ייקרא להל�
וכ� לפי ) FAO" Crop Evapotranspiration" Allen et al.) 1998 –פ מסמ� ה "שיטה זו נבנה ע
Valiantzas) 2006.( מבלי להפחית את כמות 3כאשר מבצעי� את החישוב הסטנדרטי לפי משוואה
מתקבלת הערכת התאדות דומה מאד ) 0 הוא HL∆מניחי� כי רכיב ( לחימו� גו" המי� האנרגיה שאבדה
נית� להבחי� כי במקרה כזה ה� ). שמאל 5איור ( מגיגית התאדותלזו שחושבה מ� התוצאות המדודות של
כפי שנמדד , דהיינו באמצע חודש יולי, 200 רכיב הקרינה וה� רכיב הרוח מגיעי� לשיא� בסביבות היו� ה
כאשר , Penman-Monteithפ "בחישוב ע .א תוצאה זו מוסברת בכ� ש. באופ� מובהק בהתאדות מגיגית
תלויה " רכיב הקרינה"תהיה ההתאדות כתוצאה מ, )מי�, קרקע(מניחי� שאי� אבד� אנרגיה לפני השטח
תלויה " רוחרכיב ה"י "ההתאדות המחושבת ע. ב. וזו מגיעה לשיאה בחודש יולי, ישירות בקרינה נטו בלבד
. וזו ג� כ� מגיעה לשיאה בחודש יולי, בעצמת הרוח בעיקר
כאשר מבצעי� את החישוב לאחר הפחתה של רכיב האנרגיה המשמש לחימו� גו" , לעומת זאת
מתקבלת הערכת התאדות דומה מאד לזו שחושבה מ� התוצאות המדודות של מאזני החו� , HL∆המי�
.וה� את שינוי אוגר החו� באג�, ב הקרינה כולל ה� את הקרינה נטוהפע� רכי). ימי� 5איור (של הכנרת
רכיב הרוח בשיאו . ב. ספטמבר–רכיב הקרינה מגיע לערכו המקסימלי בחודשי� אוגוסט . א במקרה כזה
, התוצאה היא שההתאדות המחושבת הכוללת מהאג� מגיעה לשיאה בחודש אוגוסט .באמצע חודש יולי
. דש פברוארוערכה הנמו� ביותר בחו
0 50 100 150 200 250 300 350 4000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
day
ET [mm day-1]
FAO Penman-Monteith estimate of ET0
Radiation component
Wind component
Calc Evap
Kinneret average
Pan A average
0 50 100 150 200 250 300 350 4000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
day
ET [mm day-1]
FAO Penman-Monteith estimate of ET0
Radiation component
Wind component
Calc Evap
Kinneret average
Pan A average
ללא התחשבות –שמאל . מתו� מדידות מטאורולוגיות בטבחהPenman-Monteithלפי הערכת התאדות ::::5555 איוראיוראיוראיור כפי )אמצע חודש יולי( 200 רכיב הקרינה ורכיב הרוח מגיעי� לשיא� בסביבות היו� ה בשינוי חו� גו" המי�
רכיב תה של רכיב האנרגיה המשמש לחימו� גו" המי�לאחר הפח ימי� . שנמדד באופ� מובהק בהתאדות מגיגיתהתוצאה היא .רכיב הרוח בשיאו באמצע חודש יוליו ספטמבר–הקרינה מגיע לערכו המקסימלי בחודשי� אוגוסט
.ערכה הנמו� ביותר בחודש פברואר, שההתאדות הכוללת מהאג� מגיעה לשיאה בחודש אוגוסט
ומשווי� את התוצאה להתאדות , בשיטה האמפירית כאשר מכיילי� את פונקציית הרוחהערכת התאדות ::::7777איור איור איור איור .ערכה הנמו� ביותר בחודש פברוארו, ההתאדות מהאג� מגיעה לשיאה בחודש אוגוסט. ני�הממוצעת מתו� מאז
40מ "ע 2007חדשות הכנרת
סיכו�סיכו�סיכו�סיכו�
במערכת המידע הרשמית הקיימת כיו� על הכנרת הערכת ההתאדות מ� האג� מתבצעת רק ע�
הניטור הרצי" שסביב האג� מאפשר . וג� אז ההתאדות היא ער� ממוצע חודשי, סיכו� השנה ההידרולוגית
בכל שיטה . יומי ושעתי במספר שיטות נוספות, ישוב התאדות ושט" חו� מוחשי על בסיס חודשיכיו� ח
Aי מדידות גיגית "עיומית חישוב התאדות . כזו יש מגבלות שיש להכיר� ולדעת להשתמש בה� בתבונה
י"תאדות עהחישוב ה. את האג�א� אינו מייצג , והשוואתי להתאדות היומיתעשוי לתת אמד� ראשוני
חישוב .כנגד חישוב התאדות ממאזני� נכו�שיטות אמפיריות פשוטות עשוי לתת קירוב לא רע א� יכויל
אמנ� מאל. אותנו להזניח Penman או שיטות אחרות המבוססות על משוואת Penman-Monteithלפי
, של האג�ומשתמש בער� ממוצע של שינוי אוגר החו�, את נתוני כניסות ויציאות מי� וחו� דר� הנחלי�
. א� בכיול נכו� עשוי לתת הערכה יומית מצוינת של ההתאדות
ספרותספרותספרותספרות
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M., 1998. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 56, Rome, 300 pp.
Assouline, S., 1993: Estimation of lake hydrologic budget terms using the simultaneous solution of water, heat and salt balances and a Kalman filtering approach-Application to Lake Kinneret. Water Resour. Res., 29, 3041-3048
Assouline, S. and Y. Mahrer, Evaporation from Lake Kinneret 1993. Eddy correlation system measurements and energy budget estimates. Water Res. Res., 29, 901-910.
Gal, G., J. Imberger, T. Zohary, J. Antenucci, A. Anis, and T. Rozenberg. 2003. Simulating the thermal dynamics of Lake Kinneret, Ecological Modelling 162: 69-86.
Imboden, D. M. and Wüest, A. (1995), Mixing mechanisms in lakes, in A. Lerman, D. M. Imboden & J. R. Gat, eds, ‘Physics and Chemistry of Lakes’, Springer Verlag, pp. 83–138.
Rimmer, A. 2003. The Mechanism of Lake Kinneret Salinization as a Linear Reservoir. Journal of Hydrology, 281/3 pp. 177-190.
Rimmer, A. and G. Gal, 2003. The saline springs in the Solute and Water Balance of Lake Kinneret, Israel. Journal of Hydrology, 284/1-4 pp. 228-243.
Valiantzas J.D., 2006. Simplified versions for the Penman evaporation equation using routine weather data. Journal of Hydrology (2006) 331, 690– 702
Winter, T. C., 1981. Uncertainties in Estimating the Water Balance of Lakes. Water Resour. Bull., 17(1), 82-115.
41מ "ע 2007חדשות הכנרת
תפקיד מנהל המעבדהתפקיד מנהל המעבדהתפקיד מנהל המעבדהתפקיד מנהל המעבדה של אס" מ של אס" מ של אס" מ של אס" מהפרידההפרידההפרידההפרידהמכתב מכתב מכתב מכתב
סוקניק סוקניק סוקניק סוקניקאס"אס"אס"אס"
,שלו� רב
סיו� תפקידי כמנהל המעבדה לחקר הכנרתסיו� תפקידי כמנהל המעבדה לחקר הכנרתסיו� תפקידי כמנהל המעבדה לחקר הכנרתסיו� תפקידי כמנהל המעבדה לחקר הכנרת: : : : הנידו�הנידו�הנידו�הנידו�
אסיי� את תפקידי כמנהל המעבדה לחקר הכנרת , 2007 באוקטובר 31 ברצוני להביא לידיעת� שב
. תמר זהרי' ובמקומי התמנתה לתפקיד דר
, זו התאפיינה בהתחדשות ויצירה תקופה.1998נובמבר אני ממלא את תפקיד מנהל המעבדה מאז
המעורבות והחשיבות של המעבדה . ובפעילות רציפה להשגת�חדשי� ומאתגרי� בהגדרת יעדי מחקר
. מדעיי� ומקצועיי� רבי� ומגווני�העמידה ומעמידה אתגרי�, לחקר הכנרת למשק המי� של ישראל
ת של מדעני� ואנשי מקצוע לי הזכות להתמודד ע� אתגרי� אלו בראש צווההייתכמנהל המעבדה
איכות מי אחר מעולי� ויחד להביא להבנה טובה יותר של מערכת הכנרת ולסלול דרכי� וכלי� למעקב
.שינויי� צפויי� במערכת הכנרתולחיזוי ,האג� כמקור עיקרי וחשוב למשק המי� של מדינת ישראל
אול� אני רואה , ונהאמנ� בכתב המינוי שלי לתפקיד מנהל המעבדה לא נקצבה תקופת הכה
את במועד זה ל בבקשה לסיי� "ל חיא"וביוזמתי פניתי למנכ, זו החשיבות רבה בתחלופה במשרה בכיר
. תפקידי
את פעילותי המחקרית במעבדה לחקר הכנרת אחזור ואגביר , המעבדהע� סיו� תפקידי כמנהל
ושאי מחקר בעלי חשיבות קידמתי מספר נ בשני� האחרונות.בתחומי מומחיותי המדעית והמקצועית
חלק פעיל במהל� לקחתבמקביל אני מתכוו� . למערכת הכנרת ואני אפעל להגביר ולהרחיב מחקרי� אלו
למעבדה ל ובמיוחד בתהלי� הגדרת יעדי� ובנית תוכניות חומש מעודכנות "השינוי והארגו� מחדש של חיא
.מימוש התוכניותבולהשתת" בהמש� בביצוע ו הכנרת רלחק
תמר חוקרת בכירה . 2007 בנובמבר 1 תמר זהרי נבחרה לתפקיד מנהלת המעבדה החל מ' דר
. המעבדה בפועלת מילאה בהזדמנויות שונות בעבר את תפקיד מנהל, בעלת רקע וניסיו� מדעי רב,במעבדה
לחיזוקה של המעבדה לחקר הכנרת מיכולתה המקצועית וממרצה האישי תתרו� אני סמו� ובטוח שתמר
. ל אותה בדר� הראויה במסגרות החדשות אליה� עוברת חקר ימי� ואגמי�ותובי
אית� פעלתי בשני� האחרונות בכל התחומי� המגווני� ,אני רוצה להודות לכל הגופי� והאנשי�
תודה מיוחדת שלוחה לצוות המעבדה לחקר . על שיתו" פעולה פורה ומאתגר,של מחקר ותפעול הכנרת
.עבודה משותפת ומאתגרת תמיכה ו,ני� רבות של עזרהל על ש"הכנרת והנהלת חיא