Znajdź zawartość

Specjaliści od biomechaniki z Cornell University obliczyli maksymalną wysokość, z jakiej możemy skoczyć do wody bez większego ryzyka wyrządzenia sobie krzywdy. Uwzględnili rodzaj skoku, a zatem to, która część ciała najpierw styka się z wodą. Woda jest 1000-krotnie gęstsza niż powietrze, więc skacząc przemieszczamy się z bardzo rzadkiego do bardzo gęstego medium, co wiąże się z silnym uderzeniem, mówi profesor Sunghwan Jung, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Science Advances. Z eksperymentów wynika, że w przypadku osoby, która nie przeszła odpowiedniego treningu, skok do wody z wysokości ponad 8 metrów grozi uszkodzeniami kręgosłupa i karku w sytuacji, gdy jako pierwsza z wodą styka się głowa. Jeśli zaś skoczymy tak, by jako pierwsze z wodą zetknęły się dłonie, to przy skoku z wysokości ponad 12 metrów ryzykujemy uszkodzeniem obojczyka. Z kolei uszkodzenie kolana jest prawdopodobne przy skoku na stopy z wysokości ponad 15 metrów. Chcieliśmy sprawdzić, jak pozycja przy skoku do wody wpływa na ryzyko odniesienia obrażeń. Motywowała nas też chęć opracowania ogólnej teorii dotyczącej tego, jak obiekty o różnych kształtach wpadają do wody. Prowadziliśmy więc analizy zarówno kształtu ludzkiego ciała i różnych rodzajów skoków, jak i ciał zwierząt. Mierzyliśmy przy tym oddziałujące siły, dodaje Jung. Na potrzeby badań naukowcy wydrukowali trójwymiarowe modele ludzkiej głowy i tułowia, głowy morświna zwyczajnego, dzioba głuptaka zwyczajnego oraz łapy jaszczurki z rodzaju Basiliscus. W ten sposób mogli zbadać różne kształty podczas zetknięcia się z wodą. Wrzucali do niej swoje modele, mierzyli działające siły oraz ich rozkład w czasie. Brali pod uwagę wysokość, z jakiej modele wpadały do wody, a znając działające siły oraz wytrzymałość ludzkich kości, mięśni i ścięgien byli w stanie wyliczyć ryzyko związane ze skakaniem do wody z różnych wysokości. Biomechanika człowieka dysponuje olbrzymią literaturą dotyczącą urazów w wyniku upadków, szczególnie wśród osób starszych, oraz urazów sportowych. Nie znam jednak żadnej pracy dotyczącej urazów podczas skoków do wody, mówi profesor Jung. Badania dają nam też wiedzę na temat przystosowania się różnych gatunków zwierząt do nurkowania. Na przykład głuptak zwyczajny ma tak ukształtowany dziób, że może wpadać do wody z prędkością do 24 m/s czyli ponad 86 km/h. Jung i jego zespół od dłuższego czasu badana mechanikę nurkowania zwierząt. Obecnie naukowcy skupiają się na tym, jak lisy nurkują w śniegu. Jesteśmy dobrymi inżynierami. Potrafimy zbudować samolot i okręt podwodny. Ale przechodzenie pomiędzy różnymi ośrodkami, co sprawnie robią zwierzęta, nie jest łatwym zadaniem. A to bardzo interesująca kwestia. Inżynierowie chcieliby np. budować drony, które sprawnie poruszałyby się w powietrzu, a później wlatywały pod wodę. Może dzięki naszym badaniom wpadną na odpowiednie rozwiązania. My zaś próbujemy zrozumieć podstawy mechaniki, dodaje Jung. « powrót do artykułu

Elektorornis chenguangi to ptak z kredy, który mógł się pochwalić palcem u stopy dłuższym od samego skoku. Jego skamieniałą stopę odkryto w bursztynie z Mjanmy. Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali taką budowę stopy u ptaków, czy to współczesnych, czy wymarłych. Sam ważący 5,5 g bursztyn znaleziono ok. 2014 r. w dolinie Hukawng. Byłem bardzo zaskoczony, kiedy zobaczyłem bursztyn. To pokazuje, że prehistoryczne ptaki były bardziej zróżnicowane, niż dotąd sądziliśmy. By dostosować się do swojego środowiska, wyewoluowały wiele różnych cech - opowiada Lida Xing z Chińskiego Uniwersytetu Geonauk. Podczas badań skamieniałości zespół Xinga poddał bursztyn badaniu mikrotomograficznemu i zrekonstruował stopę w trójwymiarze. Okazało się, że mierzący 9,8 mm trzeci palec jest o 41% dłuższy od palca drugiego i o 20% dłuższy od skoku. Gdy parametry stopy E. chenguangi porównano do wymiarów 20 wymarłych ptaków z tej samej ery i 62 współczesnych gatunków, nie znaleziono niczego podobnego. Słowo Elektorornis z nazwy oznacza "ptaka z bursztynu". Elektorornisa zaliczono do enantiornitów (Enantiornithes), czyli wymarłej grupy mezozoicznych ptaków. Paleontolodzy uważają, że E. chenguangi był mniejszy od wróbla i prowadził nadrzewny tryb życia. Wydłużone palce stopy to coś powszechnego u zwierząt nadrzewnych, które za ich pomocą przytrzymują się gałęzi. Zgodnie z naszą wiedzą, z tak skrajną dysproporcją długości palców nikt się dotąd jednak nie spotkał - wyjaśnia Jingmai O'Connor z Chińskiej Akademii Nauk. Bursztyn od stopy ma 3,5 cm długości. W mezozoiku w dolinie Hukawng, w której go znaleziono, rosło wiele drzew wytwarzających żywicę. W bursztynie z Hukawng odkryto m.in. najstarszą znaną pszczołę. Xing pozyskał bursztyn od miejscowego handlarza, który nie miał pojęcia, do jakiego zwierzęcia należała zachowana w nim dziwaczna stopa. Niektórzy handlarze myśleli, że to stopa jaszczurki, bo jaszczurki miewają długie palce. Mimo że nigdy nie widziałem ptasiego pazura, który by tak wyglądał, od razu wiedziałem, że to ptak. Jak u większości ptaków, stopa [z bursztynu] była bowiem czteropalczasta, podczas gdy jaszczurki mają pięć palców - opowiada Xing. Nie wiadomo, do czego E. chenguangi potrzebował tak zbudowanej stopy. Za pomocą długiego środkowego palca współczesny aj-aj (palczak madagaskarski) wydłubuje z drzew larwy, dlatego autorzy artykułu z pisma Current Biology podejrzewają, że ptak z kredy wykorzystywał swój palec od stopy do podobnych celów. Naukowcy mają nadzieję, że w dalszych etapach badań uda się wyekstrahować białka i pigmenty z piór z powierzchni bursztynu. Xing dodaje, że takie dane pomogłyby lepiej zrozumieć adaptację E. chenguangi do środowiska, np. ustalić, czy miał kamuflujące ubarwienie. « powrót do artykułu

Okazuje się, że szczuroskoczki pustynne (Dipodomys deserti) są skrytymi ninja. Zaskoczone przez grzechotniki rogate (Crotalus cerastes) wyskakują w górę, wykonują silne kopnięcie w powietrzu i po odepchnięciu drapieżnika umykają czym prędzej w siną dal. Zwykle gryzonie wykorzystują inne sposoby, np. swój czuły słuch. Zdarza się jednak, że nie wykryją węża w porę i wtedy wykonują swoje imponujące popisy ekwilibrystyczne. Ponieważ wszystko dzieje się tak szybko, że trudno odnotować przebieg zdarzeń, biolodzy z zespołu Rulona Clarka z Uniwersytetu Stanowego San Diego postanowili nagrać spotkania ssaków i gadów. W sumie utrwalono 32 potyczki na Sonorze (na terenie Yumy). Gdy grzechotnik atakował, D. deserti wykonywały obrót w locie, tak by uniknąć zębów jadowych. Nawet gdy dochodziło do ukąszenia, skoczki kopały węża, unikając wprowadzenia śmiertelnej dawki toksyny. Nie spodziewaliśmy się, że kopnięcia będą tak skuteczne - podkreśla Grace Freymiller. Uniknąwszy zębów jadowych, D. deserti manewrowały ogonami, a po opadnięciu na łapy uciekały. O tym, z jak dużą prędkością szczuroskoczki działają, świadczy osiągnięcie jednego z nich, który zareagował zaledwie 38 milisekund po rozpoczęciu ataku węża.   « powrót do artykułu