A tudomány röviden: A kalapácsfejjel való úszástól az étel elleni küzdelemig

A kalapácsfejjel úszás előnyei és hátrányai

Az emberek azzal viccelődnek, hogy megkérdezik a lovakat: „Miért a hosszú arc?” Ezt a kérdést át kell irányítanunk a pörölycápákra. Híres fejhosszabbításaik, az úgynevezett fejszárnyúak, szemtől-szemig három lábnyit tudnak mérni. És tudósok még mindig megpróbálják leszögezni, hogy pontosan milyen célokat szolgálnak.

A tanulmány kiadva Tudományos jelentései azt vizsgálta, hogy a cápák furcsa alakú koponyája hogyan befolyásolja úszásukat. Bár a fejszárny segített a manőverezésben, úgy tűnt, hogy nem generált emelést. Valójában nagy ellenállást váltott ki – olyannyira, hogy egyes kalapácsfejeknek nagyjából tízszer akkora erőt kell kifejteniük, mint más cápáknak ahhoz, hogy átjussanak a vízen – mondja Glenn R. Parsons, biológiai oceanográfus és cápaspecialista a University of the Universityn. Mississippi és az új tanulmány egyik szerzője.

Van néhány előnye annak, ha kalapácsot használ a fejhez. A legtöbb szakértő egyetért abban, hogy a fejszárnyas alakja által lehetővé tett, szélesen elhelyezkedő szemek, orrlyukak és elektroreceptorok lehetővé teszik a vadászok számára, hogy jobban meghatározzák zsákmányukat. A fejek fegyverként is szolgálhatnak – biológusok azt figyelték meg, hogy egy nőstény nagy pörölyfej használja a rúdját, hogy ráját üssön.

De el kell töprengeni azon, milyen lehet ezzel a dologgal úszni.

A vizsgálat érdekében Parsons és munkatársai a számítási folyadékdinamika felé fordultak. Legalább nyolc kalapácsfejfaj létezik. A kutatók mind a nyolc fajt bevonták vizsgálatukba, lézerrel szkennelve a megőrzött múzeumi példányok fejét, hogy „apró részletekben rögzítsék a fizikai formát” – mondja Parsons. Ezután minden digitalizált fejet egy virtuális víz alatti környezetbe helyeztek, lehetővé téve a kutatók számára a víznyomás, az ellenállás és az áramlás mérését. Ezután ugyanezt tették néhány tipikusabb hegyes fejű cápafajnál.

A kutatók megállapították, hogy amikor egy kalapácsfej fejszárnya vízszintben volt – ahogyan az úszáskor jellemző –, az nem generált emelkedést.

De amint a fejszárny felfelé vagy lefelé billent, az erő gyorsan működésbe lép, lehetővé téve a gyors emelkedést vagy ereszkedést. Ez segít megmagyarázni, hogy a kalapácsfejek miért „sokkal mozgékonyabbak, mint egy átlagos cápa” – mondja Parsons, aki úgy gondolja, hogy ez a képesség segíthet nekik felpattanni. élelmiszer a tengerfenékről.

– Cara Giaimo

Találkozz egy nagyon nagy agyú méhecskével

Panurgus banksianus, a nagy bozontos méh, egyedül él, Európa-szerte homokos gyepekbe fúrva. A nagy bozontos méhnek is nagyon nagy agya van.

Csakúgy, mint az emlősök vagy a madarak, az azonos méretű rovarfajok fejükben különböző adottságok lehetnek. A kutatók felfedeztek néhány olyan tényezőt, amelyek összefüggésbe hozhatók az agy méretével gerinces állatoknál.

A rovarok esetében azonban az agy méretének mozgatórugói inkább rejtélyek. ban megjelent tanulmányban Proceedings of the Royal Society B, A tudósok több száz méhagyat vizsgáltak meg minták után. Úgy tűnik, hogy a speciális étrendű méheknek nagyobb az agyuk, míg a szociális viselkedés nem kapcsolódik az agy méretéhez. Ez azt jelenti, hogy amikor a rovarokról van szó, előfordulhat, hogy nem érvényesek azok a szabályok, amelyek más állatok agyevolúcióját irányították.

„A legtöbb méh agya kisebb, mint egy rizsszem” – mondja Elizabeth Tibbetts, a Michigani Egyetem evolúcióbiológusa, aki nem vett részt a kutatásban. Azt mondja azonban, hogy „a méhek meglepően összetett viselkedést mutatnak apró aggyal”, így a méhek agyának evolúciója különösen érdekes téma.

Ferran Sayol, az UCL evolúciós biológusa és szerzőtársai az Egyesült Államokból származó 395 fajhoz tartozó 93 nőstény méh apró agyát tanulmányozták. Spanyolország és Hollandia. A kutatók minden rovart lefejeztek, és csipesszel eltávolították az agyát.

Az egyik kialakult minta az agyméret és az egyes méhgenerációk élettartama közötti kapcsolat volt. Azok a méhek, amelyek évente csak egy generáción mennek keresztül, nagyobb agyúak a testméretükhöz képest, mint azoknak a méheknek, amelyeknek évente több generációja van.

A méhek étrendjét tekintve meglepőbb tendencia derült ki.

A madarak esetében „tudjuk, hogy a szélesebb étrendű fajoknak általában nagyobb az agyuk” – mondja Sayol. A sokféle élelmiszer megtalálásának és elfogyasztásának kihívása nagy agyat igényelhet. Sayol azonban azt mondja: „A méheknél ennek az ellenkezőjét tapasztaltuk.” A legnagyobb agy a diétás szakembereké volt, mint például az őszirózsa-kedvelő nagy bozontos méh.

Sayol úgy véli, hogy a széles étrend kevésbé jelenthet kihívást a méheknek, mint a madaraknak, mivel minden méh virágs. A széles étrendű méhek berepülhetnek a mezőre, és megihatják az első nektárt, amit találnak. De előfordulhat, hogy egy speciális étrendű méhnek meg kell találnia kedvenc virágzását, sajátos színével és illatával a hasonló virágok egész területén – ez a feladat több agyat igényelhet.

A nagyobb agyakat a főemlősök és más emlősök társas viselkedésével is összefüggésbe hozták. A tudósok azonban nem találtak összefüggést az agy mérete és az között, hogy egy méh olyan kaptárban él-e, mint a mézelő méhek, vagy magányos-e, mint a mi nagy agyú őszirózsaevőnk.

– Elizabeth Preston

A vikingek bonyolultabbak voltak, mint gondolnád

A nyilvánosság elragadtatása a Vikings manapság magasra fut, és számos aktuális televíziós sorozat is elérhető a rohanó nézésre. A vikingek azonban soha nem mentek ki a divatból, akár pusztán szórakozásként, akár valódi történelmi jelentőségük miatt.

A tudósok időről időre emlékeztetik a közvéleményt, hogy azok az emberek, akiket vikingeknek nevezünk, nem gondolták magukat egy csoportnak, és nagyrészt, de nem általánosan, arról a földrajzi területről származtak, amelyet ma Skandináviának nevezünk. A durván 750-től 1050-ig terjedő viking korban brutális portyák, kiterjedt kereskedés és kereskedés zajlott, és valószínűleg az emberek többsége is otthon maradt a farmon.

Az ősi DNS valaha végzett egyik legátfogóbb genetikai felmérése nagymértékben megerősítette a vikingek jelenlegi történelmi és régészeti ismereteit, de meglepetéseket is kínál utazásaikkal kapcsolatban, és megrendítő személyes történeteket tár fel. Kilencven kutató Eske Willerslev, a Koppenhágai Egyetem ősi DNS-szakértője vezetésével számolt be a folyóiratban. Természet 443 európai és grönlandi ősi ember genomjának elemzéséről.

DNS-elemzés és a modern populációkkal való összehasonlítás alapján azt találták, hogy a modern dánokhoz és norvégokhoz genetikailag hasonló emberek általában nyugat felé vették az irányt portyáik és kereskedéseik során, míg a „svédhez hasonló” emberek többnyire kelet felé vették az irányt. A leletek Angliában, Írországban, Észtországban és másutt támadók vagy kereskedők sírjain alapulnak.

Azonban úgy találták, hogy ez csak egy általános minta. Néha a svédszerű csoportok nyugat felé, a többiek pedig kelet felé vették az irányt.

Jelentős genetikai eltéréseket is találtak az ősi maradványokban, ami arra utal, hogy a dél-európaiak a viking korszak előtt vándoroltak a vidékre. Dánia, ami aláássa az egységes északi genetikai identitás minden elképzelését.

A viking expedíció legkorábbi bizonyítéka az észtországi Salme 750 körüli temetkezési helyéről származik, ahol két viking hajót temettek el; hét férfi az egyikben, 34 a másikban, fegyverekkel, élelmiszerekkel, kutyákkal és ragadozó madarakkal. Senki sem tudja, hogy ez razzia volt, vagy egy diplomáciai vagy kereskedelmi expedíció hibázott, de úgy tűnik, hogy a férfiakat erőszakosan megölték és harcosként temették el.

A DNS-elemzés kimutatta, hogy a férfiak közül négyen testvérek voltak, és rokonságban álltak egy ötödik férfival, talán egy nagybátyjával. A jelentés egyik szerzője, Neil Price, a svéd Uppsalai Egyetem régésze ezt mondja: „Valahogy gyanítottuk, hogy a családjával együtt mentek portyázni, de ez azt mutatja, hogy valóban megtették.”

– James Gorman

Ez a gombás motoros kabát soha nem megy ki a divatból

Hagyományosan kétféleképpen lehet bőrkabátot készíteni. Az egyik egy tehénről szól, és évekbe telik. Egy másik szintetikus szövetet tartalmaz, és műanyagot igényel. De van egy harmadik lehetőség is: vastag gombás szőtt lapok, amelyeket néhány hét alatt termesztenek a fűrészportól a mezőgazdasági hulladékig.

„Kicsit olyan érzés és illata is gombaszerű, de úgy néz ki, mint egy darab régi bőrkabát” – mondja Alexander Bismarck, a Bécsi Egyetem anyagtudósa.

Az elmúlt évtizedben az Egyesült Államokban, Indonéziában és Koreában a vállalatok a gombás bőrt a tehénbőr és a műanyag etikus és környezetbarát helyettesítőjeként hirdették. Korábban nem sok kutatás támasztotta alá állításaikat. De egy tanulmány, amelyet Bismarck és munkatársai publikáltak A természet fenntarthatósága úgy találja, hogy a gombás bőrök elég jól illeszkednek, ha sokoldalúságról és fenntarthatóságról van szó.

A gombás bőr viselése nem jelenti a gombás motoros dzseki viselését. Ehelyett micéliumból készült, az alatta lévő fonalszerű gyökérhálózatból, amelyből eső után termőtestek bukkannak fel. Ezek a micélium szőnyegek szinte bármilyen szerves anyagon könnyen megnövekednek.

Az 1950-es évektől kezdődően a feltalálók szabadalmakat nyújtottak be a gombás szőnyegekre, mint papírra, sebkötöző anyagokra és egy sor más termékre, de soha nem sikerült teljesen elkapniuk – mondja Mitchell Jones, a Bécsi Egyetem vezető szerzője és anyagtudósa. Technológia.

De az elmúlt évtizedben olyan cégek, mint a MycoWorks és a Bolt Threads elkezdték gombás bőrtermékek gyártását és értékesítését.

„A bőrrel az állatok élete során termelődő bőrére korlátozódnak, míg a micélium szőnyegek az előírásoknak megfelelően nevelhetők” – mondja Sophia Wang, a MycoWorks társalapítója.

Bismarck szerint óriási a lehetőség az egyedi anyagokban, mivel a különböző gombák különböző tulajdonságokkal rendelkeznek, például szívósságuk és vízállóságuk, és potenciálisan milliónyi faj közül lehet választani.

A gombás bőr potenciálisan fenntarthatóbb is, mint a többi bőrforrás. A cserzési folyamat energiaigényes és sok iszaphulladék keletkezik – a műbőr előállításához pedig műanyagra van szükség, amihez olaj is szükséges. „Egy biológiai szervezetet kapunk, amely elvégzi helyetted az összes gyártást, így nincs valódi energiaszükséglet” – mondja Jones.

„Nem kell hozzá fény. És miután megkapta ezt az anyagot, egészen egyszerű kémiai kezelésekkel dolgozhatja fel ahhoz képest, amit általában bőrcserzésnél tenne.”

– Asher Elbein

Néha az étel visszavág

Dania Albini 2016-ban mikroszkóppal nézegetett egy algaevő vízibolhát. A belei telinek és zöldnek tűntek az összes bekebelezett picivel chlorella vulgaris algák. De ennek a fitoplanktonnak az élénkzöld foltjait is megfigyelte egy váratlan helyen: a növényevő fiastáskában.

„Nagyon meglepődtem, amikor ott láttam őket” – mondja Albini, a walesi Swansea Egyetem vízi ökológusa.

A gyarmatosítás folytatódása során az algák beburkolták az apró lény petéit, néhány tojást elpusztítva, és kevesebb újszülöttet eredményezve – derül ki egy Albini által vezetett és XNUMX-ban publikált tanulmányból. Royal Society Open Science. Mivel az algák még élnek, a kutatók ezt gyanítják Chlorella támadási stratégiát alkalmaznak a tipikus védekezéssel szemben, hogy megvédjék magukat a növényevőktől.

„Nem várod el, hogy egy táplálék ilyen módon megtámadjon egy ragadozót” – mondja Albini. „Elvárod egy parazitától, de nem az ételtől. Lenyűgöző.”

A fitoplankton jellemzően egysejtű fotoszintetikus organizmus, amely a vízi táplálékláncok alapját képezi. Köztük van a mikroalgákhoz hasonló chlorella vulgaris tavak és tavak felszínén lebegnek, így könnyű ételeket kínálnak a széles körben elterjedt zooplanktonnak, mint pl. Daphnia magna. A legeltetők távoltartása érdekében egyes mikroalgák tüskéket képeznek, méreganyagokat bocsátanak ki, vagy olyan méretűre halmozódnak fel, amelyet a ragadozó le tud nyelni.

De néha, Chlorella bejutnak a legeltető testébe – nem a hasba táplálékként, hanem a zooplankton utódainak otthont adó kamrába. A víz kering ezen a fiókakamrán keresztül, oxigénnel és tápanyagokkal látja el a fiatalokat, és úgy tűnik, hogy behúz néhány algasejteket. Míg ebben a kamrában a kutatók bizonyos természetes körülményeket utánzó laboratóriumi kísérletek során azt találták, hogy az algák éltek, és képesek voltak megkétszerezni a bőségüket.

Amikor az algáknak sikerült megtelepedniük egy fiaskamrában, a zooplankton alig termelt életképes petéket. Kam Tang, a szintén Swansea-i planktonökológus és a tanulmány társszerzője úgy véli, hogy a „biológiai ragasztó” Chlorella A sejtek termelése segítette őket egymáshoz, esetleg a fiaskamrához és a tojásokhoz való ragaszkodáshoz, ezzel elfojtva a zooplankton következő generációjának nagy részét.

Miért Chlorella részt venni ebben a káros behatolásban? A kutatók azt sugallják, hogy ez a támadási stratégia megvédheti az algasejteket a legeltetéstől, és hosszú távon csökkentheti a zooplankton populációt a tavakban.

De ami ismeretlen marad, az az, hogy az élő Chlorella belső Daphnia a fiasítási kamrák valóban kijutnak a vízbe, vagy csapdában maradnak?

"Nincs ok azt feltételezni, hogy ez előnyös az algák számára" - mondja Dieter Ebert, a svájci Bázeli Egyetem evolúciós biológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban. – Nincs esélyük kijutni.

– Priyanka Runwal

© The New York Times