מסע ביולוגי גאולוגי

מתי התרחשה ההשקה בין הגאולוגיה והביולוגיה במחקר שלך? שגב: "בפוסט דוקטורט בבית הספר לרפואה בהרווארד בבוסטון בארה"ב, החלטתי שהגיעה העת לחבר בין התחומים. לכאורה אין כל קשר לבית ספר לרפואה, אבל דווקא שם, עוד בשלב הראיון לפוסט דוקטורט, מצאתי את פרופסור רוברטו קולטר הנפלא מהמעבדה למיקרוביולוגיה, שלימים היה המלווה שלי בפוסט דוקטורט. הוא שמע את הרעיון שלי וחשבנו ביחד על מיזם שמחבר את הביולוגיה, הגיאוכימיה והגאולוגיה בים. הרעיון היה לאסוף שאלות מחקר שיש להן משמעות גם בגאולוגיה וגם בביולוגיה, להתחיל לשלב את הכלים ולראות מה מקבלים. המחקר הבסיסי עסק בקשרי הגומלין בין חיידקים ימיים ואצות באוקיינוס". שגב עברה לבוסטון להתחיל את הפוסט דוקטורט והקימה את מערכת המחקר ממש מהתחלה. לדבריה, הגיעה ממעבדת דוקטורט שהייתה עבורה כמו חנות ממתקים שיש בה הכל, עם כל הכלים והפרוטוקולים, המצריכה רק לשאול שאלות חכמות ולעבוד קשה. במעבדת הפוסט דוקטורט בבוסטון לא היה כלום מבחינת כלי מחקר. שגב: "הרווארד שהיא האוניברסיטה הכי נחשקת בעולם ואני נמצאת שם ואין במעבדה כלום, אבל זו הייתה תחושה אדירה כי למעשה מדובר בהקמת מערכת חדשה שאני חלמתי והגיתי שלא הייתה קיימת שם קודם. התחלתי מהדברים הכי בסיסיים. רציתי, למשל, לבדוק שהחיידק שאיתו אני חוקרת הוא אכן החיידק הזה. או לחשוב, באיזה כלים אני מגדלת את מה החיידקים והאצות? כמה זמן נדרש לגידולם? מה תהיה התזונה שלהם? כל מיני שאלות בסיסיות שהן אלו שבונות את החוזק של המערכת". אפשר לומר שבפוסט דוקטורט שלך את בעצם היית חוקרת יזמת? שגב: "בכל פוסט דוקטורט יש אלמנט של יזמות. כי בסוף, החדשנות מגיעה מהמקומות האלה. במקרה שלי, לא רק נתתי נקודת מבט חדשה למחקר, אלא יצרתי תחום מחקר שכלל לא היה קיים. הייתי צריכה להקים אוקיינוס קטן, כדי לדמות את מה שקורה בים. זה מתחיל בשאלה מהיכן בכלל מביאים מי-ים? אז מצאתי בבוסטון מקום שמזמינים ממנו מי-ים ממפרץ מיין. כל התהליך של הקמת המערכת, להזמין זני אצות ולהזמין זני חיידקים, היה חלק מחוויה מחקרית מרתקת מאוד עבורי".

מה הרקע למחקר שלך? שגב: "בתקופה בה נערכתי לפוסט דוקטורט, התפרסם מאמר של פוסט דוקטורנט שהיה משותף למעבדה של פרופסור רוברטו קולטר ולמעבדה של חוקר נוסף בכימיה, שניהם מאוניברסיטת הרווארד בבוסטון. הנושא המרכזי שלו היה כימיה ועסק בכך שלחיידקים ימיים מסוימים יש פוטנציאל לייצר מולקולות חדשות ומעניינות כשהם פוגשים חומר מסוים (החומרים שהחיידקים הללו סנתזו, היו מעניינים מאוד מבחינה כימית והיו בעלי מבנה מעניין חדש). כשבדקו מהו אותו חומר שגורם לחיידקים להתחיל את ייצור המולקולות החדשות, ראו שזה חומר שמאפיין מאוד אצות מזדקנות". במחקר בו עוסק המאמר, לקחו החוקרים את אותם חומרים מעניינים והתחילו לזרוק אותם על כל מיני יצורים ימיים והפעולה הזאת הרגה אצה מסוימת אחת. שגב קראה את המאמר והבינה שהיא מזהה את האצה המדוברת מהגאולוגיה, שכן אצה זו היא אחד הכלים הכי מרכזיים בגאולוגיה. כשחוקרים, למשל, סלעים ומסתכלים על מאובנים ועל כל מיני שומנים שנשארו בתוך הסלעים האלה, כל הדברים האלה מגיעים, כך לדברי שגב, בהרבה מהמקרים מהאצה הזאת. שגב: "ישנה קבוצת אצות מרכזית מאוד שכבר הייתה קיימת פה לפני מאתיים מיליון שנה לאורך כל ההתפתחות של כדור-הארץ וגם כיום זו אחת האצות הנפוצות ביותר בים. את מוציאה דוגמית מים בים-התיכון או באילת והאצה נמצאת שם. זאת אצה מיקרוסקופית אז היא בלתי נראית והיא יוצרת לוחיות שעשויות מגיר, ממינרל שמקיפות את גוף האצה".

מה היה הבסיס לשאלת המחקר?

שגב: "המאמר הוא מתחום הכימיה בכלל ושאלתי איך הוא קשור לחיידקים הימיים? משהו נראה לי משונה ושאלתי את עצמי מה האינטראקציה הזאת? כל זה התרחש בזמן שאני עדיין במעבדת דוקטורט שמתעסקת בחיידקים. זה היה בעידן שבו כל נושא המיקרוביום החל לפרוח. ההבנה שלכל אורגניזם חי יש חיידקים שחיים אתו ומשפיעים עליו, על המטבוליזם שלו, על הפיסיולוגיה שלו. "שאלתי, הייתכן שיש חיידקים ימיים שנמצאים בהידודיות (אינטראקציה), עם המיקרו אצות האלה שהן כל כך חשובות בגאולוגיה ובאקולוגיה ומשפיעים עליהן? וזאת שאלה חשובה, כי ראשית זהו מידע בסיסי שחסר לנו ובנוסף, הרבה פעמים כשפונים למחקרים הגאולוגיים ומסתכלים על ניסיונות לשחזר, למשל, טמפרטורה בפני השטח של האוקיינוס (עושים את זה על בסיס ליפידים מסוימים שבאים מהאצות האלה ומשתמרים בסלעים), ישנן סטיות וכל מיני חוסר דיוקים ולא מבינים מה מקורם. "כשקראתי את אותו מאמר, תהיתי האם יכול להיות שחלק מהסטיות הבלתי מפוענחות האלו, הן בכלל החיידקים. האם יכול להיות שזה בגלל שכאשר בודקים אצה שחיה בים עם חיידקים, רואים משהו אחד וכשלוקחים אותה למעבדה ומגדלים אותה בנפרד ולפעמים אפילו מוסיפים אנטיביוטיקה כדי להיפטר מהחיידקים, אז מקבלים תמונה אחרת לגמרי. אולי היא לא כל כך קשורה למה באמת קורה לאצה הזאת באוקיינוס. "המחשבות האלה היו הבסיס לשאלות המחקר. האם יש הידודיות בין מיקרו אצות וחיידקים ואם כן מה מהות ההידודיות הזאת. האם אני יכולה לקחת את אותה הידודיות ולבחון את אותם כלים גאולוגיים ולהראות שכאשר האצה גדלה לבד בלי אצות, אני מקבלת שחזור מסוים של הטמפרטורה בפני השטח של האוקיינוס, כלומר לעשות את ההיקש בין המערכת הביולוגית למערכת הגאולוגית. זו בעצם המערכת המחקרית שהקמתי בפוסט דוקטורט. התחלתי להבין איך אני מגדלת את האצה הזאת במעבדה ואיך אני מגדלת אותה עם חיידקים, התחלתי להסתכל במיקרוסקופ כדי לראות מה קורה ביניהם. ראיתי דברים שנראו פשוט הזויים, ממש בלתי אפשריים".

כיצד נוצרת ההידודיות בין החיידקים הימיים לאצות? שגב: "האצה היא בגודל חמישה מיקרון, יש לה בפנים תא אחד שעושה פוטוסינתזה, קוצר אור שמש ומייצר סוכרים. בכל פעם היא מייצרת לוחיות בתוך התא ומוציאה אותם החוצה על גבי התא. בכל לוחית כזאת עשוי מינרל. את האצה הזאת אנחנו מגדלים לבד במעבדה. כשמסתכלים, למשל, על ה-White Cliffs of Dover באנגליה, רואים סלעים שעשויים בעיקר מהאצה הזאת ואם את מסתכלת במיקרוסקופ על חתך דק בתוך הסלעים האלה, את ממש רואה את הלוחיות של האצה בתוך הסלע. גם בארץ הרבה מסלעי הקירטון והגיר נראים ועשויים באותו אופן. "מגדלים את האצה ואת החיידקים במעבדה בטמפרטורה ידועה, תחת משטר נוטריאנטים (רכיבי תזונה), ידוע ובאופן מנוטר. מגדלים אותם ביחד במערכת שמדמה את הים ואז נוצר החיבור. מקבלים אצה ערומה ללא לוחיות, עם חיידקים שמחוברים אליה ומייצרים אברון קטן ספציפי שהוא מעין דבק שנמצא בקצה החיידק ובעזרתו הם נדבקים לאצה, הידבקות שהיא בלתי הפיכה. עם זאת החיידקים יכולים להתחלק מהקצה האחר שלהם ולתת מוצא לחיידקים צעירים שיכולים להתנתק מהאצה. "אנחנו מתחילים לבדוק מה קורה פה מבחינה אקולוגית, האם זה קשר סימביוטי, האם הוא מועיל להם או לא. מסתבר שהחיידקים גדלים טוב יותר כשהם מתחברים לאצה או גדלים איתה, כי חיידקים כאלה לא יכולים לגדול לבד במי-ים. זה לא הפתיע אף אחד כי ידוע שהחיידקים מקבלים חומרי מזון מהאצות. אבל הממצא המפתיע הוא שגם האצות גדלות טוב יותר בנוכחות החיידקים. "התגלית המרעישה הייתה שהחיידקים הללו, מסוגלים לייצר הורמון גדילה בשביל האצה. הורמון הגדילה הזה מאפשר לאצה לגדול מהר יותר, להתחלק יותר ואז הם הורגים אותה, כדי לשמר את ההזנה המיטבית שלהם מהאצה. כשהאצה מתחילה להזדקן והחיידקים מבינים שהיא כבר לא כל כך אטרקטיבית וכבר לא כל כך מזינה אותם, הם הורגים אותה, אוכלים בפעם האחרונה את מה שיש בה ונותנים לצאצאים 'לשחות' ולהתיישב על אצה צעירה יותר. זיהינו את ההורמון ואת האמצעים המטבוליים. כך קיבלנו יופי של סיפור על ההידודיות בין החיידקים והאצות ועל האקולוגיה".

איך מחברים את סיפור קשרי הגומלין בין האצות והחיידקים לגאולוגיה? שגב: "לקחתי את האצות האלה לבד ובמקביל גידלתי אותם עם חיידקים במשך שבועיים. הרגתי אותן וקצרתי את התרביות שלהן. מהתרביות שלהן הפקתי ליפיד שהוא אותו שומן שמפיקים מסלעים. את השומן הפקתי מתרבית של אצות שגדלו לבד ומתרבית של אצות שגדלו עם חיידקים. על בסיס השומן הזה ניסיתי לשחזר טמפרטורה. כמובן ידעתי מראש את הטמפרטורה כי שתי התרביות הללו גדלו באותה חממית (אינקובטור), באותם תנאים בדיוק ובאופן מבוקר ומהודק מאוד, אבל על-סמך הליפיד קיבלתי שתי טמפרטורות שונות, הבדל של שתי מעלות בין השחזור של אצות שגדלו לבד ובין השחזור של אצות שגדלו עם חיידקים. הטמפרטורות נמוכות מהטמפרטורה האמיתית באוקיינוס, אבל בתרבית עם החיידקים הטמפרטורה התקרבה בשתי מעלות לטמפרטורה המקורית". התגלית הזאת הייתה מפתיעה, לדברי שגב, כי היא התרחשה במבחנת מעבדה עם זן אחד של אצה וזן אחד של חיידק. שאלת המחקר הבאה תהיה - כך היא מדגישה - מה אם נגדיל את אוכלוסיית החיידקים בדומה למה שיש בים ונגדל את האצה בסביבה כזאת. האם נצליח לשפר עוד יותר את שחזור הטמפרטורה. מה החשיבות של שיפור שיחזור טמפרטורת פני כדור-הארץ? שגב: "זוהי נקודה קריטית, כי היום כשמדברים על ההתחממות העולמית שהפכה פתאום להיות מושג פוליטי, אז האחריות שלנו כמדענים היא לייצר כלים מדויקים לשחזור של הטמפרטורה, של אקלים כדור-הארץ. מעל 30 שנה משחזרים טמפרטורה באמצעות הליפיד שהוא אחד הכלים החזקים כשמדברים על היסטוריה של אקלים על פני כדור-הארץ, אבל עושים זאת מבלי להבין את הכלי הזה. כעת גם מבינים אותו טוב יותר וגם מצליחים לשפר את ההישנות שלו פה במעבדה ואז שיחזור הטמפרטורה הוא מהימן יותר". מדוע בחרת להמשיך את המחקר במכון ויצמן? שגב: "ב-2017 הגעתי למכון ויצמן אחרי חמש שנות פוסט דוקטורט אינטנסיביות ונהדרות והקמתי פה את המעבדה. במכון ויצמן כבר היו קולגות שלי מביולוגיה וגאולוגיה שעסקו בדברים דומים, באורגניזמים דומים, בים. היה בינינו דיבור תוסס ומפרה והיה ברור שיש מסה קריטית של אנשים שמתעניינים במה שאני מתעניינת. מצאתי במכון ויצמן מענה אופטימלי לחיבור בין ביולוגיה וגאולוגיה, כולל לצורך שלי בשיטות מחקר לתחומים האלה ופתאום הכל היה קל יותר. יש פה מתקני ליבה, המכון מציע שירותי מחקר אנליטיים ברמה גבוהה מאוד מכל תחומי החקר. יכולתי לקחת איזה כלי מחקרי שאני רוצה, אם זה מכימיה, מביולוגיה, מגאולוגיה וזה גם מה שהסטודנטים במעבדה שלי עושים. הרגשתי שהכל בהישג ידי וזה היה דבר אדיר מבחינתי, היכולת לבצע פה מחקר אינטר דיסציפלינרי". כיום הד"ר שגב היא חוקרת בכירה במכון ויצמן העומדת בראש מעבדה המכונה bio and Gio Journey שחוקרת קשרי גומלין בין חיידקים ואצות מיקרוסקופיות בכלים מהביולוגיה ובכלים מהגאולוגיה - במחלקה למדעי הצמח והסביבה בפקולטה לביוכימיה.

כיצד נוצרים סלעי גיר מאצות? שגב: "האצות מייצרות כל הזמן דסקיות גיר, אותן דסקיות מינרל שהן משילות בסוף למים (הדסקיות שוברות אור בצורה חזקה מאוד לכן ניתן לראות זאת עם לווינים). דסקיות המינרל שוקעות לקרקעית האוקיינוס. התהליך הזה מתרחש במשך 200 מיליון שנה כאשר האצות הללו פורחות ומתות ומצטברות על קרקעית האוקיינוס. בהתחלה כבוץ לבן שהופך אחר כך לסלעים. הרבה מסלעי הגיר והקירטון בעולם נוצרו מהאצות האלה. "כשאנחנו מסתכלים היום על פריחות אצות כאלה באוקיינוס, הפריחות האלה הן עונתיות בספירה הצפונית של כדור-הארץ ובדרך כלל בתחילת הקיץ. צפיפות האצות מתחילה לעלות ולהיבנות במשך שבועיים שלושה ומגיעה לשיא שמכונה הפריחה ואז בבת אחת הפריחות קורסות וכל האצות מתות באחת ונעלמות".

מדוע מתרחשת קריסת הפריחות של האצות?

שגב: "בשנים האחרונות עבודות בעיקר מהקבוצה של פרופסור אסף מהמחלקה שלי ומעוד קבוצות מחקר בעולם, הראו שהקריסה הפתאומית של האצות האלה היא בגלל הדבקה של וירוסים. המעניין הוא שכשאנחנו מגדלים את האצה והחיידק במבחנה במעבדה, אנחנו רואים את אותה דינמיקה. צפיפות האצה עולה במשך כשבועיים ובבת אחת מתה בגלל החיידק. נשאלת השאלה, מה הסיפור בטבע? עכשיו צריך להתחיל לחבר: אצה, וירוס, חיידק. זאת עדיין שאלה מחקרית פתוחה, להבין את התפקיד של החיידקים במוות של האצות. כשאנחנו יוצאים לים ודוגמים את הפריחות האלה, אנחנו מוצאים את החיידק שלנו בפריחות, מוצאים עוד חיידקים מהמשפחה הזאת ומוצאים את אותם סמנים כימיים. כלומר, יש בעצם הקבלה בין המערכת המצומצמת והמזערית שהקמנו במעבדה לבין מה שקורה בטבע". באילו כלים מחקריים אתם משתמשים? שגב: "מצד אחד יש לנו את הגנום גם של החיידק וגם של האצה שעל פיו אנחנו יודעים מה הם מסוגלים לעשות. למשל, אנחנו רואים שעל סמך הגנום שלו יש לחיידק פוטנציאל לפתח מולקולה שתהיה מולקולת אות (סיגנל) לאצה, כי הרי אנחנו מנסים להבין את אופי התקשורת ביניהם. הסתכלנו באמצעות כלים שמגיעים מחקר חילוף החומרים (מטבוליזם) ומצאנו את המטבוליטים שמשוחלפים בין האצה לבין החיידק, מטבוליטים שהחיידק מייצר. אם זה סוגים שונים של גזים מסיסים, אנחנו מסוגלים להשתמש בכלי מחקר שעושים בהם שימוש בעיקר אנשי האוקיינוגרפיה והביוכימיה. אנחנו משתמשים בכל מיני ממברנות וגלאים מגיאוכימיה כדי לראות גזים מומסים שמתחלפים בין האצה לבין החיידק. אנחנו עושים גם המון שימוש במיקרוסקופיה של אור ופלורסנטית, מסתכלים על אורגניזמים חיים ומסוגלים לצבוע אותם, לבטא כל מיני דברים מתוכם ואז להסתכל על קשרי הגומלין. אנו משתמשים גם במיקרוסקופית אלקטרונים כאשר אנחנו צריכים הגדלה משמעותית בבואנו לראות בעיקר את המינרליים. מצד אחד, כך מסכמת שגב, יש להם את הסטנדרט הכי גבוה של הביולוגיה המולקולרית, הנדסה גנטית שאנחנו עושים בחיידק (באצה אנחנו עדיין לא יודעים לעשות זאת) ומיקרוסקופיה. מהצד השני יש להם את כל השיטות המרתקות של הגיאוכימיה למדידות של מומסים ומתכות.

השיח הזה מתקיים אומנם במדדים קטנטנים של מיקרו-מטרים, אך כיוון שהאצה הזאת נמצאת בכל מקום, כפי שמעידה שגב, אזי אפילו לתהליכים שמתרחשים בשטח כה זעיר יש השפעה עולמית ואלו תהליכים שאנו יכולים למדוד בים.

היכן וכיצד מתקיימות מדידות האצות והחיידקים בים?

שגב: "הסטודנטים יוצאים לבצע מדידות במרכז הבין-אוניברסיטאי באילת. הרבה מהעבודות נעשות שם, במעבדות על החוף ובהפלגות. לפני כחודש יצא שיט מחקר לאוקיינוס הדרומי מאוסטרליה. שלחנו בו ארגזים עם ניסויים. יש לנו שיתוף פעולה הדדי עם עמיתים שהם חוקרים מכל מיני מוסדות בעולם ואנחנו נהנים מאוד לעבוד עמם. השיט מתקיים חודשיים בים ושלחנו להם לאוסטרליה ארגזים המכילים הוראות ניסוי מפורטות עם מבחנות מחקר. מה שהם עושים הוא למעשה ספינת מחקר שיש לה מנופים שמורידים כלי דגימה למים בעומק של מספר קילומטרים, אם נדרש, ויש עליהם כל מיני חיישנים. החיישנים מסייעים לאתר את האצות, היכן גוף המים שאנחנו מחפשים. כשהם מאתרים אותם הם דוגמים מים ומעלים אותם, במקרה שלנו, מעומק של כ-50 מ', אבל הם יכולים לרדת עד לעומק ל כ-4 ק"מ. מעבירים את המים דרך מסננים, אוספים את האצות ואת החיידקים ומקפיאים אותם כדי שהחומר הגנטי ישתמר. את כל זה אנחנו נקבל בסוף השיט מאוסטרליה במשלוח של קרח יבש". שיתוף הפעולה הזה שחוצה מוסדות מחקר וחוצה גבולות, הוא הודות לקשרים בין-אישיים שיצרה ד"ר עינת שגב בתקופת הפוסט דוקטורט שלה. היא מדגישה כי המון תגליות במדע מתבססים על קשרים אישיים וכולם מרוויחים מזה. שגב: "זמן רב נדרש כדי לקבל מימון לשיט-מחקר כזה והוא ממומן על-ידי קרנות מימון בארה"ב, זה שיט-מחקר שלהם ובשל הקשרים שיש לנו עם החוקרים, הם הציעו לנו לשלוח להם את ארגזי הניסוי לטובת איסוף ממצאי מחקר. תגליות המחקר הצפויות הן של המעבדה שלנו בשמו של מכון ויצמן אבל כמובן גם הם יקבלו את הקרדיט שלהם".

כיצד נעשה בפועל המחקר במעבדה? שגב: "רוב הסטודנטים שלי עובדים כיום על מערכת הדגם המקביל במעבדה עם חממיות (אינקובטורים) שמדמות את האוקיינוס. הכל מתרחש בכלי זכוכית עם אמצעי שמדמה את האוקיינוס. יש לי בצוות המחקר במחלקה, שני פוסט דוקטורנטים עדי ומרטין, שני דוקטורנטים אור וימימה ושני מאסטרנטים אביתר ורוני. יצא כך שהצוות מאוזן מאוד מבחינה מגדרית. זהו צוות של מדענים צעירים בשלבים שונים בקריירה שלהם וכולם חולקים סקרנות, תעוזה ותשוקה למדע. "חלקם עובדים על התקשורת הכימית בין האצה והחיידק, שם רואים כל מיני כימיקלים מפתיעים. אנחנו מנסים לפתח את שיטות המחקר כדי למדוד את הכימיקלים האלה שבכלל מוכרים מתחומים אחרים לגמרי. אני מקווה שיהיו להם השפעות מרחיקות לכת גם על ההבנה שלנו את ההתחממות העולמית. אנחנו מסתכלים על מנגנונים מכניים בהיצמדות בין אצות וחיידקים, איך הם נצמדים וכאשר הם נצמדים מה קורה שם. כשחיידק נצמד לאצה בים אנחנו יודעים מה הפוטנציאל שלו על סמך הגנום שלו ואנחנו רוצים לברר מה קורה בפועל". במעבדה של שגב מתעסקים רבות בהיבטים הגאולוגיים, כי האצה הזאת, לדבריה, היא מקור לעוד המון סמנים אחרים בגאולוגיה. מלבד הליפיד הם בוחנים גם את הסמנים האלה בהקשר של החיידקים מה נראה מבטיח מאוד. בנוסף, הם מפתחים גם שיטות מולקולריות שמגיעות מהביולוגיה והמיקרוביולוגיה שבאמצעותן ניתן להסתכל בו-זמנית גם על אצה וגם על חיידק. שגב: "חוקרים יודעים להסתכל, למשל על הדנ"א ועל הרנ"א, אבל בדרך כלל עושים זאת בנפרד. השיטות הקיימות לא באמת מותאמות כדי להסתכל על שני אורגניזמים ביחד ואת זה אנחנו רוצים לשנות".

מה התרומה היישומית של המחקר? שגב: "למדעני מכון ויצמן יש את הזכות והחובה לעשות את מה שאנחנו מכנים, מדע מונע סקרנות. זה לא חייב להיות יישומי, אלא לעשות מחקר בסיסי שהמשמעות שלו היא שאנחנו קמים מדי בוקר והולכים אחרי התשוקה שלנו לענות על שאלות שפעמים רבות צומחות מתוך המערכת הניסויית, מהספרות או מדיונים מדעיים, בלי לחשוב מי ירוויח מזה. שם הסקרנות והגילויים הם אינסופיים. "לשמחתי, המחקר קשור מאוד להתחממות הגלובלית, כי אנחנו כיום מתעסקים במערכת האצה הזאת והיכולת שלנו להבין מה משפיע בסוף על החתימה הכימית של שיירי האצה הזאת, משפיע ישירות על היכולת שלנו לשפר את הכלים לשחזור אקלים על פני כדור-הארץ. זה יאפשר לנו להגיד בצורה מדויקת מה הייתה היסטוריה של האקלים על פני כדור-הארץ ועד כמה הורע המצב. מה מעיד הפרופיל ההיסטורי של אקלים כדור-הארץ על ההתחממות הגלובלית? שגב: "הבעיה היא שיש ויכוח האם מה שקורה היום הוא באמת רע ויוצא דופן. הטענה היא שאכן יש התחממות אבל תמיד היו התחממויות על פני כדור-הארץ. השאלה היא אם היא מחוץ לקנה המידה. כדי להגיד כמה המצב הוא יוצא דופן עלייך להיות מסוגלת לצייר פרופיל מדויק של מה באמת קרה על פני כדור-הארץ והיום יש לנו הרבה טעויות בפרופיל הזה. אם נשפר את הכלים שלנו נוכל לדייק אותו. "רבים ממנהיגי העולם מנסים להקטין את הבעיה ולתקשר לציבור שהמדענים לא בטוחים אם יש התחממות גלובלית וגם אם יש היא לא חמורה כפי שחושבים, אבל זה לא המצב. הפחמן הדו חמצני באטמוספירה עולה בקצב של פי מאה יותר ממה שקרה עד עכשיו, הטמפרטורה עולה בקצב מהיר יותר לרמות גבוהות מהרמות בהן היא אמורה להיות. אנחנו יודעים שלפחות שני שלישים מהאפקט הזה הוא בגלל שריפת דלקים מאובנים, בגלל פעילות של בני האדם". עד כמה הכרחי הצורך בפעולה להאטת ההתחממות הגלובלית? שגב: "ישנה אי-ודאות ולנו המדענים אסור לקבוע קביעות חד-משמעיות, כי כל אבחנה מחקרית תלויה בכלים בהם אנו משתמשים במהלך המחקר, אבל הצורך בפעולה להאטת ההתחממות הגלובלית היא אקוטית והייתה צריכה להתחיל כבר לפני שנים. כאן יש חשיבות ואחריות לקהילה המדעית לייצר כלים מדויקים ולתקשר את הבעיה".

כיצד את משלבת משפחה וקריירה? שגב: "עם כל הקושי הלוגיסטי, בסוף זה דבר מדהים. היכולת שלנו להיות נשים שיש להן כמה פנים מלאים עם ההורות והאימהות, אתגר שאין שני לו והוא ממלא את החיים ולצד זאת להיות מדענית ולייצר גילויים מחקריים שהם ממש מאירי עיניים. כי כשמשהו מצליח ועובד אלו רגעים של אושר צרוף בידיעה שאת רואה דברים שאיש לפנייך לא ראה. גם בשעות הפנאי כשאנחנו חברות לחברים שלנו ובנות להורים שלנו. ריבוי הפנים השונים האלו שמרכיבים אותנו כבני אדם בהכרח תורם לנו". שגב מסבירה כי האופן שבו היא אימא מעוצב לפי איך שהיא כמדענית וכחברה וכבת והאופן שבו היא מדענית מעוצב לפעמים בהשראת התפקיד שלה כאם. המעגלים האלה חופפים, לדבריה, זה לזה. שגב: "לא חובה להיות מדענית כדי להיות אימא או להפך, אבל כל אחת מוצאת את הדרך שלה לקיים את הדברים האלה לא במקביל אלא בשילוב. כשהילדים צעירים יותר, ההורות תופסת חלק חשוב יותר אז צריך להיות מתוכנן הרבה יותר כמדען. זה מגביל אומנם את הגמישות שלי אבל יש דברים שאני לא אוותר עליהם וסדר העדיפויות אצלי הוא ברור מאוד. מה שייפגע זה שעות שינה, אבל לא ייפגעו הילדים וגם לא המחקר שגם בו יש דברים שהם דחופים יותר ודחופים פחות. מה שמסייע לי זה לוח שנה מתוכנן מאוד חודשים קדימה, אין המון מקום רב לספונטניות. זה המחיר אבל אני חיה איתו לגמרי בשלום". איך המגורים במכון ויצמן מסייעים בשילוב של אם ומדענית? שגב: "לגור במכון זה פשוט מקסים והילדים שלי מרגע שהסתגלו מסתובבים פה בחופשיות רבה. את עולה לשכן לקפה או יושבת בגן שעשועים ומדברים שם מדע ופתאום עולים רעיונות וזה מדהים. עם זאת בסוף היום לא תמיד מתחשק להמשיך ולדבר מדע, אבל כולם מבינים את זה וזה בסדר גמור. אחד הדברים שהדהימו אותי הוא שיש הרבה שיוצאים לעשות פוסט דוקטורט במקומות שיש בהם ריכוז גדול של ישראלים. כשחזרתי לכאן מהפוסט דוקטורט בבוסטון הילדים שלי הכירו חלק מהילדים פה במכון ויצמן עוד מהשהות שלנו בבוסטון, כי מדובר במשפחות שעברו מסלול דומה. הילדים גם משפרים את האנגלית בזכות התקופה הארוכה בחו"ל, אז נוצרת קהילה שמחוברת בכל מיני רבדים. דרך הילדים, דרך המדע, דרך החוויות המשותפות, דרך ההבנה ההדדית כי כולנו מדענים. אני ממש אוהבת את הדגם הזה". "מכון ויצמן הוא כמו חממה, הוא עוטף את המדענים הצעירים, מרעיף עליהם כלים ואומר להם רק תעשו את המדע שלכם ותצליחו".

מהי נקודת מבטך על נשים במדע? שגב: "יש במכון מודעות גבוהה מאוד לנושא, תחת שרביטה של יועצת נשיא המכון לנשים במדע, פרופסור ליאה הדדי. כבר מן ההתחלה נחשפתי לפעילות הזאת ופתאום זה היה סוג של בית לנושא הזה. גם בכנסים מדעיים בעולם, אם למשל את משתתפת בכנס של חמישה ימים, שעה מתוכו תיקרא 'שעת העצמה' POWER HOUR והוא יוקדש לנשים במדע. "פה במכון פעם בשנה אוספים את כל המדעניות במכון למרפסת הבית של יועצת הנשיא, כדי לשבת ולהכיר זו את זו, ממש מעין פורום. כי אנחנו עדיין מיעוט, כי לכולן ברור שיש נושאים שאנחנו צריכות להגות בהם ביחד, למצוא פתרונות. יש מודעות גם ברמה של תקצוב, למצוא מלגות שמתאימות בדיוק לאתגרים של נשים במדע, למשל, במעבר לפוסט דוקטורט". מה האתגר הגדול לנשים במדע במסלול האקדמי וכיצד מכון ויצמן מסייע? שגב: "זיהו נתון שמראה שכאשר את מסתכלת על נשים בדוקטורט לעומת נשים שקבלו משרה באקדמיה ועברו למעמד של חוקרת בכירה, יש צניחה בשיעור הנשים. מסתבר שהמכשול הגדול לנשים, זאת היציאה לפוסט דוקטורט. מכון ויצמן עושה דברים באופן יעיל כדי להקל את המכשול הזה. אני מרגישה שיש לי זכות להיות חלק מהאקטיביזם הזה. אם זה בפורומים עם הסטודנטיות במחלקה וגם ביומיום פשוט להעלות את המודעות. לעיתים מדובר בחוסר מודעות שקיים גם בגברים וגם בנשים. אנחנו יכולים לתרגם את המודעות הזאת לכלים שחשובים ביומיום של מדעניות צעירות בעיקר. משלב המאסטר דרך הדוקטורט. "מסתבר שלהרבה נשים יש את סינדרום המתחזה ככל שהן מגיעות לעמדות בכירות יותר, גם באקדמיה וגם בתעשיה. ההרגשה שעוד מישהו יזהה את האני האמיתית שלא יודעת מה היא עושה ועל מה היא מדברת, כי יש להן צרימה (דיסוננס) בין המעמד אליו הגיעו לבין האופן בו הן תופשות את עצמן. זה נובע גם מהמון תכתיבים חברתיים ופסיכולוגיים ואם נהיה ערים אליהם, יש המון דברים שניתן לעשות כדי לשפר את המצב. חלק חשוב מזה הוא הקשב, לתת לנשים באקדמיה מקום בטוח לדבר על החוויות האלו ולהבין שהן לא נמצאות שם לבד. לי חשוב לדעת שאני מהווה דוגמה למדעניות צעירות".