לילך הדני

לילך הדני (נולדה ב-16 בינואר 1973) היא ביולוגית חישובית ישראלית; פרופסור מן המניין בבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב. הדני נולדה בשנת 1973 בתל אביב. היא בוגרת תיכון עירוני ד', כמו גם בוגרת התוכנית הבין-תחומית לתלמידים מצטיינים ע"ש עדי לאוטמן. את שירותה הצבאי עשתה כמדריכה בבית ספר שדה אכזיב של החברה להגנת הטבע. הדני סיימה תואר ראשון בהצטיינות יתרה במדעי הביולוגיה באוניברסיטת תל אביב (1996) ותואר שני בהצטיינות יתרה בגנטיקה במחלקה למתמטיקה של אוניברסיטת תל אביב (1997). את עבודת הדוקטורט שלה, בהנחיית פרופסור אילן אשל ופרופסור עוזי מוטרו (2001), ביצעה בגנטיקה של אוכלוסייה, בבית הספר למתמטיקה באוניברסיטת תל אביב. נושא החיבור שלה היה: "על האבולוציה של תכונות מורכבות: מנגנונים המאפשרים מעברים בין פסגות אדפטיביות". בראיון ציינה כי היא בחרה לעסוק בחקר האבולוציה מכיוון ש"אותי מעניין ה'למה' יותר מאשר ה'איך'". היא יצאה לפוסט דוקטורט בתורת האבולוציה באוניברסיטת סטנפורד בין השנים 2002 ל-2005. לאחר מכן, שימשה כמרצה בכירה במחלקה לביולוגיה באוניברסיטת איווה (2005-2008) ובמחלקה לביולוגיה מולקולרית ואקולוגיה של צמחים באוניברסיטת תל אביב (2008–2014). בשנת 2014 מונתה לפרופסור חבר בבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון באוניברסיטת תל אביב. בשנת 2020 מונתה לפרופסור מן המניין. בשנים 2015–2019 הייתה חברה בוועדה המדעית של רשות הטבע והגנים הלאומיים ובשנת 2019, שימשה יושבת ראש ועדת פרס פלדמן. ב-2020–2022 כיהנה כנשיאת האגודה הישראלית לביולוגיה אבולוציונית. מאז 2020, הדני משמשת ראש התוכנית הבין-תחומית לתלמידים מצטיינים ע"ש עדי לאוטמן. הדני נשואה ואם לשני ילדים. הדני חוקרת שאלות פתוחות בתיאוריה האבולוציונית. מחקריה עוסקים בנושאים כמו אבולוציה של שיתוף פעולה, של המערכת הגנטית, של הרבייה המינית ושל תקשורת, כולל תקשורת אקוסטית בצמחים. היא משתמשת במודלים מתמטיים, בסימולציות וגם בניסויים, על מנת לבחון שאלות בנושאים אלו. קיים מאזן ביצירת שונות גנטית. מצד אחד, נראה שלא כדאי לשנות גנום שהצליח לשרוד עד לדור הנוכחי, מצד שני, מין שלא יעבור שינוי גנטי, אחת דינו להיכחד. מחקריה של הדני בחנו את הסוגיה הזו ביחס למנגנונים שונים של יצירת שונות, כולל רבייה מינית, שחלוף, מוטציה והפצה. היא בחנה את האפשרות שהיצירה של שונות גנטית היא גמישה, וקצב יצירת השונות תלוי במצבו של הפרט, כך שפרטים במצב של דחק ייצרו יותר שונות מפרטים שמצבם טוב. מנקודת הראות של גן המשפיע על קצב יצירת השונות, העלאת קצב יצירת השונות כאשר הוא מקושר לרקע גנטי לא מוצלח מגדילה את הסיכוי לעבור לרקע גנטי אחר. שונות גנטית תלוית דחק מספקת הסבר לאבולוציה של הרבייה המינית, השחלוף והמוטציה בתנאים רחבים הרבה יותר, ויש לה השלכות מרחיקות לכת על היכולת של האוכלוסייה לעבור התאמה. בשיתוף פעולה, פרט אחד מבצע פעולה שיש לה מחיר עבורו, כאשר פרט אחר מרוויח ממנה. ביטויים של שיתוף פעולה נפוצים מאוד בטבע, והאבולוציה של שיתוף פעולה היא שאלה אבולוציונית פתוחה. הדני וקבוצתה הראו שהמיקרוביוטה (קהילה זעירה של מיקרואורגניזמים) יכולה להציע כיוון חדש לבעיה זו. ברירה טבעית הפועלת על המיקרוביוטה יכולה להעלות את שכיחותם של מיקרואורגניזמים המניעים את הפונדקאי שלהם לנהוג בצורה קואופרטיבית, ויכולה לעזור להסביר את האבולוציה של שיתוף פעולה בטווח רחב של פונדקאים. מיקרואורגניזמים יכולים לעבור "אנכית" מהורה לצאצא, כמו גנים, וגם "אופקית" - בין שני פונדקאים שמתקיימת ביניהם אינטראקציה. כתוצאה ממעבר אופקי יכול הפונדקאי המקבל לשאת מיקרואורגניזמים דומים לאלה של התורם - אפילו אם אין קשר גנטי בין הפונדקאים. הברירה הטבעית יכולה להעדיף מיקרואורגניזמים המשפיעים על התנהגות הפונדקאי במקרים נוספים, כגון טיפול הורי, התלהקות והתמכרויות. בשנת 2019 הובילה פרופ' הדני מחקר, שהראה שצמחים מגיבים לקולות סביבם. במחקר, שנערך באוניברסיטת תל אביב, החוקרים מצאו שפרח נר הלילה מעלה את ריכוז הסוכר בצוף כאשר הוא שומע את משק כנפיה של דבורה מתקרבת. כך הוא מגדיל את הסיכוי שהדבורים המבקרות ישתהו בפרח, ואף יחפשו פרח דומה בהמשך, והסיכויים שלו להתרבות יגדלו. ב-2023 התפרסם מחקר בהובלתה, הקובע כי צמחים משמיעים קולות הנשמעים כמעין קליקים בווליום דומה לדיבור אנושי, אבל בתדרים שמעל טווח השמיעה האנושי, והם עשויים להיקלט על ידי בעלי חיים שונים, כגון עטלפים, עכברים וחרקים. המאמר פורסם בכתב העת Cell. במחקר נמצא כי צמחים משמיעים קולות בעיקר כשהם נמצאים במצוקה כגון עקב פציעה או מחסור במים, ולכל צמח ולכל סוג של מצוקה יש צליל אופייני הניתן לזיהוי. במסגרת המחקר החוקרים הכניסו את הצמחים לקופסה מבודדת אקוסטית, ובמרחק של כ-10 ס"מ, הוצבו מיקרופונים שקולטים צלילים שהאדם אינו שומע. לקופסה הוכנסו גם צמחים במצוקה (שסבלו מיובש או שגבעולם נחתך) וגם צמחים בריאים. ההקלטות נותחו באמצעות אלגוריתמים ייעודיים של בינה מלאכותית. התוכנה למדה להבחין בין סוגי הצלילים השונים, ולזהות עבור כל הקלטה את סוג הצמח ואת מידת המצוקה שהוא שרוי בה. בהמשך הוקלטו הצמחים בחממה, וגם שם, למרות רעשי הרקע, הצליחו החוקרים לזהות צמחים הסובלים מיובש על פי קולותיהם בלבד. אתר האינטרנט הרשמי של לילך הדני (באנגלית) לילך הדני, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה לילך הדני באתר של אוניברסיטת תל אביב הפאזל האבולוציוני של רבייה מינית - 3 בפברואר 2014 האבולוציה של הרבייה המינית עם הפרופ' לילך הדני - האוניברסיטה המשודרת: מבוא לאבולוציה - 16 באפריל 2019 פרופ' לילך הדני - על צמחים וקולות: צמחים שיכולים לשמוע וצמחים שיוכלים להשמיע - 7 במרץ 2021 לילך הדני בגוגל סקולר לילך הדני ב-ResearchGate צוות התכנית, באתר excellent.tau.ac.il קול המדע, הקרן הלאומית למדע, כיצד המיקרוביום תורם לשיתוף פעולה, אלטרואיזם וחברתיות?, באתר ynet, 28 באוגוסט 2022 Key issues review: evolution on rugged adaptive landscapes, scholar.google.com The evolution of stress-induced hypermutation in asexual populations, scholar.google.com The evolution of obligate sex: the roles of sexual selection and recombination, scholar.google.com Does stress induce (para) sex? Implications for Candida albicans evolution, scholar.google.com סמדר רייספלד, האם אנחנו עוזרים לזולת רק כי החיידקים מפתים אותנו לעשות זאת?, באתר הארץ, 23 בינואר 2019 Microbes can help explain the evolution of host altruism, scholar.google.com The evolution of paternal care: a role for microbes?, scholar.google.com אילנה קוריאל, מחקר ישראלי חושף שצמחים משמיעים קולות: כך נשמעת עגבנייה, באתר ynet, 30 במרץ 2023 Flowers can hear buzzing bees—and it makes their nectar sweeter, Science, ‏2019-01-15 (באנגלית) Itzhak Khait, Ohad Lewin-Epstein, Raz Sharon, Kfir Saban, Revital Goldstein, Yehuda Anikster, Yarden Zeron, Chen Agassy, Shaked Nizan, Gayl Sharabi, Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative, Cell 186, 2023, עמ' 1328–1336 Itzhak Khait, Ohad Lewin-Epstein, Raz Sharon, Nir Sade, Yossi Yovel, Lilach Hadany, Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative, Cell 186, 2023, עמ' 1328–1336 יונתן קפשוק, ‏מחקר פורץ דרך: צמחים משמיעים קולות, בעיקר במצבי מצוקה, באתר ‏מאקו‏, 30 במרץ 2023 גדעון לב, שירת העשבים: חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הקליטו ופענחו קולות של צמחים, באתר הארץ, 30 במרץ 2023