Znajdź zawartość

Naukowcy z The University of Texas at Austin poinformowali na łamach Nature Geoscience o odkryciu nowej warstwy stopionych skał wewnątrz Ziemi. Jej istnienie może wyjaśnić wiele kwestii dotyczących tektoniki płyt. Już wcześniej na podobnej głębokości identyfikowano roztopione skały, jednak teraz po raz pierwszy udało się wykazać, że mamy do czynienia warstwą w skali całego globu. Warstwa ta, położona na głębokości około 150 kilometrów, stanowi część astenosfery. Według obecnego stanu wiedzy astenosfera, dzięki temu, że jest plastyczna, umożliwia ruch płyt tektonicznych i oddziela płyty od ruchu konwekcyjnego poniżej. Co interesujące, przeprowadzone właśnie badania wykazały, że fakt, iż mamy do czynienia ze stopionymi skałami nie ma to znaczącego wpływu na ruchy płaszcza Ziemi. Gdy myślimy o czymś stopionym intuicyjnie sądzimy, że musi to odgrywać rolę w lepkości materiału. Jednak odkryliśmy, że nawet tam, gdzie dość duża część materiału uległa stopieniu, ma to niewielki wpływ na płaszcz, mówi Junlin Hua z Jackson School of Geosciences. Wykazanie, że stopiona warstwa nie wpływa na tektonikę płyt oznacza, że komputerowe modele wnętrza Ziemi nie muszą uwzględniać tego niezwykle złożonego elementu. Nie możemy całkowicie wykluczyć, że w skali lokalnej topienie się skał nie ma żadnego wpływu. Ale myślę, że możemy stwierdzić, iż obserwowane przez nas topienie się skał niekoniecznie ma wpływ na cokolwiek, dodaje profesor Thorsten Becker. Hua, jeszcze jako doktorant, analizował dane ze stacji sejsmicznych z Turcji i zainteresowała go zarejestrowana lokalnie warstwa stopionych skał. Wraz z kolegami skompilował podobne dane z całego świata i okazało się, że to, co uważał za anomalię, jest nieznaną wcześniej warstwą rozciągającą się na całym globie. Kolejna niespodzianka czekała go, gdy porównał dane z tej warstwy z danymi dotyczącymi ruchu płyt tektonicznych i nie znalazł żadnej korelacji. To bardzo ważne badania, gdyż dobre zrozumienie astenosfery i przyczyny, dla której jest plastyczna to klucz do zrozumienia ruchów tektonicznych, wyjaśnia profesor Karen Fisher z Brown University, która była opiekunem naukowym doktoratu Hua. « powrót do artykułu

W głębinach oceanu pozbawionych światła słonecznego zespół naukowców odkrył jeden z najczarniejszych znanych materiałów: skórę pewnych ryb. Te ultraczarne ryby pochłaniają światło tak skutecznie, że nawet w jaskrawym świetle wyglądają jak kontury bez rozróżnialnych cech. W ciemnościach głębin, także otoczone bioluminescencyjnym światłem, ryby te dosłownie znikają. Szesnastego lipca w piśmie Current Biology ukazał się artykuł zespołu Karen Osborn z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej (Smithsonian Institution) i Sönke Johnsena z Duke University. Naukowcy podkreślają, że ultraczarna skóra wyewoluowała u 16 gatunków głębokowodnych ryb. Dane histologiczne sugerują, że niski współczynnik odbicia jest pośredniczony przez ciągłą warstwę gęsto upakowanych melanosomów tuż pod błoną podstawną naskórka. W warstwie tej brakuje niezabarwionych przerw między melonoforami, które występują u innych ryb o ciemnym ubarwieniu. Jak podkreślają naukowcy, przekłada się to na wysoką absorpcję. Odbija się zaledwie 0,5% światła. Naśladowanie tej strategii pozwoliłoby inżynierom opracować tańsze, giętkie i bardziej wytrzymałe ultraczarne materiały do zastosowań w technologiach optycznych, np. teleskopach, czy do kamuflażu. Osborn zainteresowała się rybią skórą, po tym jak spróbowała sfotografować uderzająco czarne, złowione włókiem dennym ryby. Mimo nowoczesnego sprzętu nie mogła uwiecznić  żadnych szczegółów. Nie miało znaczenia, jak się ustawiło aparat czy oświetlenie - pochłaniane było całe światło. Pomiary w laboratorium pokazały, czemu aparaty sobie nie radziły. Wiele z ryb pochłaniało ponad 99,5% światła, które padało na ich powierzchnię. W głębokim, ciemnym oceanie, gdzie pojedynczy foton wystarczy, by przyciągnąć czyjąś uwagę, taka intensywna czerń zwiększa szansę ryb na przeżycie. Ponieważ światło słoneczne nie dociera na większe głębokości, gros istot z głębin produkuje własne światło (zjawisko to nazywamy bioluminescencją). Można w ten sposób zwrócić uwagę płci przeciwnej, rozproszyć drapieżniki czy zwabić ofiarę. Można też zdemaskować zwierzęta znajdujące się nieopodal, chyba że mają one dobry kamuflaż. Jeśli chcesz się wtopić w nieskończoną czerń otoczenia, pochłonięcie wszystkich docierających do ciebie fotonów wydaje się wspaniałą metodą - podkreśla Osborn. Naukowcy zauważyli, że kształt, rozmiar i układ melonosomów powodują, że praktycznie całe światło, jakiego same bezpośrednio nie absorbują, jest jest kierowane do sąsiednich melanosomów (wydłuża się ścieżka optyczna, a więc i pochłanianie promieniowania przez melaninę). Niski współczynnik odbicia to pokłosie rozpraszania światła na boki w obrębie warstwy. W gruncie rzeczy tworzą one superwydajną, supercienką pułapkę świetlną. Światło się nie odbija, nie przechodzi na drugą stronę. Wchodzi w tę warstwę i przepada. Jak wyliczono, spośród 18 uwzględnionych w badaniach gatunków przy fali długości 480 nm (to wartość typowa m.in. dla oceanicznej bioluminescencji) 16 prezentowało współczynniki odbicia poniżej 0,5%, a 2 pozostałe gatunki (Chauliodus macouni i Cyclothone acclinidens) poniżej 0,6%. Z wyjątkiem C. acclinidens, Ch. macouni i Sigmops elongatus, ultraczarna skóra pokrywała większość ciała, co sugeruje, że ma ona zmniejszać odbicie światła z bioluminescencji. Generalnie badane ryby były średnich rozmiarów, dlatego presja, by ukryć się zarówno przed drapieżnikami, jak i ofiarami, mogła być ważną siłą napędzającą ewolucję ultarczarnej skóry. Naukowcy podejrzewają też, że ultraciemna skóra u drapieżników polujących z zasadzki, np. Oneirodes sp., Eustomias spp. i Astronesthes micropogon, służy do zmniejszenia współczynnika odbicia własnych wabików. Niekiedy ultraczarna skóra znajdowała się tylko w okolicy przewodu pokarmowego, co miałoby służyć ukryciu światła emitowanego przez niedawno spożytą bioluminescencyjną ofiarę. U np. Ch. macouni ultraczarna skóra występowała nad i pod lustrzanym pasem, co sugeruje, że dla rejonów ciała o wysokiej krzywiźnie kamuflaż lustrzany może być mniej skuteczny, dlatego zastąpiono go ultraczernią. « powrót do artykułu