Znajdź zawartość

Widłonogi z rodzaju Pontella wyskakują z wody, by uciec drapieżnikom. W powietrzu lecą dalej niż w wodzie, poza tym czyhającym na nie rybom trudno oszacować, gdzie wylądują. Pierwsze doniesienia o latających widłonogach pochodzą już z końca XIX w., wtedy jednak sądzono, że wyskakiwanie z wody pomaga w linieniu. Później także wspominano o tym zjawisku, jednak nie przeprowadzano eksperymentów czy badań, które miałyby potwierdzić, że "skok wzwyż" to metoda na przechytrzenie drapieżników. Dr Brad Gemmell z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin przypomina, że kontaktom drapieżnik-ofiara w kilkumilimetrowej warstwie tuż pod powierzchnią wody (neustonie) poświęcano dotąd niewiele uwagi, a szkoda, "bo to unikatowy i ważny habitat". Amerykanin stwierdził, że to dziwne, że Pontella są tak rozpowszechnione w miejscu, gdzie powinny być łatwym łupem dla ryb. W odróżnieniu od reszty swoich pobratymców nie migrują bowiem w czasie dnia na większe głębokości, by w ciemności ukryć się przed czyimiś głodnymi oczami. Zamiast się chować, pozostają blisko powierzchni wody, w dodatku są stosunkowo duże i nierzadko jaskrawozielone lub niebieskie, co zapewnia ochronę przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Skoro ktoś wygląda i zachowuje się, jakby chciał powiedzieć "halo, tu jestem", jak udaje mu się przetrwać? Odpowiedzią jest niezwykłe zacięcie widłonogów do skakania. Okazuje się, że w powietrzu potrafią one pokonać dystans stanowiący nawet 40-krotność długości ich ciała, która oscyluje wokół kilku milimetrów. Gemmel i inni wyliczyli, że na pokonanie napięcia powierzchniowego widłonogi zużywają 88% początkowej energii kinetycznej. Ze względu na niższą gęstość powietrza, w tym środowisku podróżują dalej niż pod wodą. Frunąc, skorupiaki wirują: wykonują 7500 obrotów na minutę. Ryby latające tracą mniej energii na przebicie się przez wodę, bo więcej ważą. W artykule opublikowanym na łamach Proceedings of the Royal Society B naukowcy wyjaśniają, że Pontella muszą balansować między (wzrastającym) ryzykiem pożarcia przez rybę a unikaniem niepotrzebnego wydatkowania energii. Decydując się na skok, mały skorupiak musi wziąć pod uwagę dodatkowe czynniki, w tym logistyczne. By nie wpaść z deszczu pod rynnę, trzeba w końcu sprawdzić, czy wydostając się z zasięgu jednych szczęk, nie natknie się na inne. Jak zwykle w takich przypadkach bywa, odkrycie możliwości widłonogów to w dużej mierze dzieło przypadku. Po lunchu Gemmell lubi bowiem przechadzać się przy uniwersyteckiej marinie. Pewnego razu zobaczył dziwny wzór na wodzie. Przypominał krople deszczu rozbijające się na powierzchni. Zafascynowany biolog wrócił do laboratorium i chwycił za zlewkę, by pobrać próbkę wody. Znalazł w niej widłonogi, które trafiły do akwarium z żywiącymi się planktonem rybami. Maleństwa unikały jednak ataków, skacząc nad wodą jak pchły. W kolejnym etapie badań zespół wybrał się do mariny z kamerą. Dzięki nagraniu zidentyfikowano dwa gatunki widłonogów: 1) Anomalocera ornata (to one znajdowały się w próbce pobranej po lunchu) oraz spokrewnione z nimi 2) Labidocera aestiva. Zarejestrowano wyczyny 89 A. ornata (metoda "skokowa" była bardzo skuteczna, bo na 89 zjedzono tylko 1 osobnika). Okazało się, że zwierzęta osiągają prędkość ok. 0,66 m/s i mogą wylądować po pokonaniu 17 cm. Po zakończeniu prac w terenie Amerykanie rozpoczęli eksperymenty w laboratorium. Za pomocą szybkiej kamery filmowali pod wodą moment wybicia L. aestiva. Okazało się, że widłonogi wprawiały się w ruch za pomocą pojedynczego sukcesywnego uderzenia odnóżami. Amerykanie podejrzewają, że niektóre gatunki widłonogów mogły sobie wypracować przystosowania ułatwiające wyskakiwanie. Wspominają m.in. o wstrzykiwaniu substancji 3-6-krotnie zmniejszających napięcie powierzchniowe wody.

Podczas rozgrzewki sportowcy nadużywają rozciągania statycznego, które polega na rozciąganiu ciała i utrzymaniu go w przyjętej pozycji przez napięcie mięśni antagonistycznych. James Zois z Victoria University stwierdził, że zbyt wielu zawodników stosuje statyczne rozciąganie łydek, mięśnia czworogłowego uda czy zginaczy bioder, mimo że tak naprawdę obniża to ich wydolność. To epidemia: w każdym klubie futbolu amerykańskiego, przed meczem tenisowym czy międzynarodowym spotkaniem piłkarskim widzę sportowców rozciągających się z boku przed grą. Badania Australijczyka wykazały, że statyczne rozciąganie zmniejszało wydajność skokową zawodników o niemal 8%, tymczasem bardziej dynamiczna rozgrzewka wydłużała skok wzwyż z miejsca o 3%. Na czym polega rozciąganie dynamiczne? To poruszanie jakąś częścią ciała i stopniowe zwiększanie szybkości i/lub zakresu ruchu, np. wymachy nóg czy ćwiczenia ze zmianą kierunku. Zois uważa, że z perspektywy możliwych osiągów od rozciągania statycznego lepszy już będzie zupełny brak rozgrzewki. Mówimy o rozgrzewce, bo naszym zamiarem jest nasilenie procesów metabolicznych, tętna, temperatury mięśni i dostaw tlenu. Jeśli coś ma charakter pasywny, jak np. statyczne rozciąganie, tak naprawdę odwracamy te procesy i robimy coś przeciwnego do rozgrzewki. Naukowiec podkreśla, że dla rozciągania statycznego znajdzie się, oczywiście, wiele zastosowań. Warto wspomnieć choćby o pacjentach z przewlekłymi urazami czy sztywnością mięśni.

Umysły ropuch nie są z pewnością zbyt potężne, lecz wszystko wskazuje na to, że są wystarczające, by... planować (bardzo niedaleką) przyszłość. Jak donosi zespół dr. Gary'ego Gillisa z Mount Holyoke College, zwierzęta te są w stanie nie tylko dostosować siłę skurczu mięśni nóg do długości planowanego skoku, lecz także przewidzieć moment lądowania i przygotować się na spotkanie z ziemią. Planowanie ruchów, a nie tylko wykonywanie ich w bezpośredniej reakcji na bodźce, było dotychczas uznawane za umiejętność dostępną wyłącznie dla ssaków. Dzięki pomiarom aktywności elektrycznej mięśni udało się jednak potwierdzić istnienie tej zdolności także u ropuch. Przeprowadzone analizy wykazały, że płazy potrafią nie tylko dobrać moc generowaną przez mięśnie, by skoczyć na zaplanowaną odległość (co akurat wydaje się rzeczą oczywistą), lecz także przygotować się z wyprzedzeniem na dotknięcie ziemi. Umiejętność działania z wyprzedzeniem stwierdzono, gdy okazało się, że niektóre mięśnie kończyn ropuch napinają się zawsze w ściśle określonym czasie przed oczekiwanym spotkaniem z podłożem, a do tego siła ich skurczu była dostosowana do długości skoku i wysokości, z jakiej zwierzę spadało. Jesteśmy przekonani, że dane te są pierwszą demonstracją szczegółowego przygotowania mięśni do lądowania u płazów bezogonowych, twierdzi dr Gillis. Jego zdaniem naturalną konsekwencją przeprowadzonych badań powinno być określenie, jakie zmysły i inne mechanizmy związane z układem nerwowym odpowiadają za tę umiejętność. Jednym z przeprowadzonych eksperymentów, jak zapowiada badacz, będzie skłanianie ropuch do skakania z... przewiązanymi oczami.

Zespół Aspergera, który należy do spektrum zaburzeń autystycznych, objawia się nieprawidłowym stężeniem hormonu stresu kortyzolu (Psychoneuroendocrinology). W normalnych okolicznościach w ciągu 30 min po przebudzeniu u ludzi wydziela się dużo tego hormonu. W ciągu dnia jego stężenie stopniowo się obniża. Specjaliści uważają, że duży napływ kortyzolu sprawia, że mózg staje się czujny i przygotowuje ciało na wydarzenia rozpoczynającej się doby. Dzięki temu człowiek jest świadom zachodzących wokół zmian. U osób z zespołem Aspergera (ang. Asperger Syndrome, AS) nie ma porannego skoku, stąd problemy chorych z zaakceptowaniem najmniejszych nawet zmian w otoczeniu czy zakłóceń rutynowego toku postępowania. Co ciekawe, mimo że u dzieci z zespołem Aspergera po przebudzeniu nie następuje wzrost poziomu kortyzolu, tak jak u wszystkich, w ciągu dnia obserwuje się stopniowy spadek stężenia. Odkrycie jest ważne, ponieważ pozwala lepiej zrozumieć, jak niektóre objawy AS są powiązane ze sposobem adaptowania się jednostki do zmian na poziomie chemicznym – podkreśla dr Julie Turner-Cobb z Uniwersytetu w Bath. Doktorzy Mark Brosnan i Turner-Cobb (oboje z Bath) oraz David Jessop z Uniwersytetu w Bristolu mają nadzieję, że uznanie zespołu Aspergera za reakcję stresową, a nie za zaburzenie behawioralne pomoże osobom pracującym czy ogólniej obcującym z chorymi unikać sytuacji prowadzących do dyskomfortu. Nieco później zespół zamierza sprawdzić, czy u dzieci z innymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu również nie brakuje porannego skoku kortyzolu.

Kilkumilimetrowy owad o wdzięcznej nazwie gatunkowej pienik ślinianka jest prawdopodobnie najlepszym skoczkiem w naturze. Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge odkryli sekret jego niezwykłych zdolności. Niewielki insekt jest zdolny do skoku na odległość siedemdziesięciu centymetrów - jest to dystans stukrotnie większy od długości jego ciała. Grupa ekspertów z angielskiej uczelni, prowadzona przez prof. Malcolma Burrowsa, postanowiła zidentyfikować cechy budowy zwierzęcia odpowiedzialne za tę niezwykłą umiejętność. Badaczy interesował szczególnie sposób przechowywania energii wykorzystywanej następnie podczas skoku. Przeprowadzone badania wykazały, że pienik (łac. Philaeus spumarius) zawdzięcza swoją skoczność elastycznym, łukowatym strukturom zlokalizowanym pomiędzy tylnymi odnóżami i skrzydłami. Jak tłumaczy prof. Burrows, pienik przechowuje energię dzięki wyginaniu pary łukowatych fragmentów swojego wewnętrznego szkieletu zwanych łukami opłucnowymi [ang. "pleural arches" - przyp. red.]. Są to struktury kompozytowe zbudowane z warstw twardej skórki i elastycznego białka zwanego resiliną. Kiedy pienik ugina swoje mięśnie do skoku, łuki napinają się tak samo, jak kompozytowe łuki strzeleckie, a następnie, podczas wyprostu, katapultują zwierzę naprzód z siłą przewyższającą jego własny ciężar ponadczterystukrotnie. Zdolność do niezwykle szybkiego i efektywnego rozkurczania nie jest jedyną cechą łączącą łuki używane przez owada do skakania z tymi znanymi z łucznictwa. Ich kompozytowa, warstwowa struktura nadaje im także ogromną odporność na zużycie w wyniku długotrwałego ugięcia. Pieniki niejednokrotnie utrzymują swoje "katapulty" w stanie gotowości przez długi czas, by odskoczyć w razie niespodziewanej potrzeby. Co więcej, mogą powtarzać ten ruch wielokrotnie bez większych szkód dla własnego organizmu. Oficjalny rekord świata w skoku w dal (z rozbiegu!) wynosi 8 metrów i 95 centymetrów, czyli około pięciokrotnie dalej, niż wynosi wzrost przeciętnego człowieka. Trzeba przyznać, że na tle niepozornego owada wypadamy bardzo blado...

Parę lat temu w polskich muzeach można było oglądać wystawę drewnianych modeli maszyn, wykonanych na podstawie szkiców Leonarda da Vinci. Podziwianie z pewnej odległości to jedno, lecz korzystanie z nich to zupełnie inna sprawa. Trzydziestosześcioletni Szwajcar Olivier Vietti-Teppa wykazał się ostatnio dużą odwagą, bezgranicznie ufając geniuszowi renesansowego artysty i naukowca. Skoczył ze spadochronem uszytym na podstawie jego szkicu z 1485 roku. Ryzykowny eksperyment przeprowadził w Payerne w zachodniej Szwajcarii. [sprzęt] działał doskonale. Nie mogłem nim sterować, ale na szczęście sfrunąłem na ziemię. Mężczyzna wylądował na płycie miejscowego lotniska wojskowego. Przyznał, że ze względów bezpieczeństwa miał na plecach współczesny spadochron. Mógł się nim poratować, gdyby ten wykonany według wytycznych z manuskryptu da Vinci nie zadziałał. Spadochron obmyślony przez renesansowego mistrza składał się z czterech trójkątów równobocznych, które po zeszyciu wyglądały jak spiczasty ostrosłup czworokątny z kwadratową podstawą z siatki przypominającej moskitierę (to ona umożliwiała otwarcie). Olivier Vietti-Teppa jest pierwszym człowiekiem, któremu udało się wylądować na sprzęcie wymyślonym 523 lata temu. W 2000 roku podobną próbę podjął Brytyjczyk Adrian Nicholas, musiał jednak skorzystać z planu awaryjnego. Spadochron Szwajcara uszyto z nowoczesnych tkanin. Każdy trójkąt miał powierzchnię ok. 6 m2. Do brzegów materiału, tak jak w projekcie da Vinci, przyszyto liny. Było ich jednak więcej, niż przewidział Włoch. Zrezygnowano też z drewnianej ramy. Niestety, takim spadochronem nie da się manewrować i pozostaje zawierzyć swój los powiewom wiatru oraz różnego rodzaju prądom powietrznym. Zdjęcia projektu i jego realizacji można podziwiać na stronach Daily Mail.

Czy mężczyzna może karmić piersią? Okazuje się, że jest to możliwe, jednak pod kilkoma warunkami. Po pierwsze, musiałby przystawiać niemowlę do piersi przez kilka tygodni. Po drugie, głodzić się lub przyjmować specjalne leki, aby wpłynąć na swoją przysadkę mózgową. Literatura zgromadziła niezliczone opisy tego fenomenu: od Talmudu poczynając, na Annie Kareninie Tołstoja, gdzie zamieszczono krótką anegdotę o dziecku karmionym na statku przez pewnego Anglika, kończąc. Nauka, a konkretnie antropologia, także dysponuje pewnymi dowodami, są one jednak zdecydowanie mniej liczne. W datowanym na 1896 rok kompendium pt. Anomalie i kurioza medycyny George Gould i Walter Pyle skatalogowali kilka przypadków męskiej laktacji. Opisali m.in. mieszkańca Ameryki Południowej, który stał się mamką na czas choroby żony (spotkał go Alexander von Humboldt), a także misjonarza z Brazylii —jedynego "dostawcę" mleka dla miejscowych dzieci. W 2002 roku dziennikarze z agencji prasowej France-Presse donosili o 38-letnim Lankijczyku, który wykarmił 2 córki, po tym jak jego żona zmarła przy porodzie drugiej z nich. W 1978 roku antropolog Dana Raphael napisała książkę Czuły dar: karmienie piersią. Udowadniała w niej, że mężczyzna może wywołać u siebie laktację, stymulując brodawki. Jej zdanie podzielał znany endokrynolog Rober Greenblatt z Medical College of Georgia. Nie wszyscy się jednak z nimi zgadzają. Jack Newman, lekarz i specjalista ds. karmienia piersią z Toronto, uważa, że aby było to możliwe, musi wystąpić skok w poziomie hormonów. Spontaniczna produkcja mleka jest u mężczyzn efektem zaburzeń związanych z prolaktyną. W ubiegłym wieku stosowano np. chloropromazynę (lek psychotropowy), która wpływała na działanie przysadki mózgowej. Skutkiem była właśnie nadprodukcja prolaktyny. Gdy stan ten się utrzymywał, mogła wystąpić laktacja. Według Newmana, laktacja to jeden z efektów ubocznych zażywania leku nasercowego o nazwie Digoxin. Wydzielanie mleka występuje także przy guzach przysadki. W 1995 roku Jared Diamond pokusił się o napisanie artykułu Ojcowskie mleko. Godził w nim dwie strony "laktacyjnego sporu", udowadniając, że stymulacja sutków może skutkować wydzielaniem się prolaktyny. Co więcej, według niego, niedożywienie hamuje działanie gruczołów dokrewnych i wątroby, co uruchamia produkcję mleka. Zjawisko to obserwowano m.in. u więźniów niemieckich obozów koncentracyjnych. Kiedy człowiek zaczyna się na nowo normalnie odżywiać, gruczoły dochodzą do siebie szybciej niż wątroba. Dlatego poziom hormonów szybko narasta. Samce różnych gatunków ssaków mogą potencjalnie karmić piersią, spontaniczna laktacja występuje jednak tylko u malezyjskich nietoperzy Dyacopterus. Diamond uważa, że skoro we współczesnych czasach mężczyźni i tak często opiekują się dziećmi, karmienie przez nich piersią byłoby czymś przydatnym. Po co w innym razie natura pozostawiłaby im sutki? Warto przypomnieć, że do pewnego momentu rozwoju płodowego obie płcie są takie same, a niektórym chłopcom w okresie pokwitania rosną piersi.

Od lat istnieją roboty, które potrafią chodzić, a ostatnio DARPA pokazała maszynę dobrze sobie radzącą w trudnym terenie. Nadszedł więc czas na kolejny krok w ewolucji poruszających się maszyn. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego skonstruowali maszynę o imieniu Mowgli, która skacze jak żaba. Mowgli jest w stanie unieść się na wysokość 50 centymetrów nad powierzchnię. Dotychczas roboty nie były w stanie dokonać takiej sztuki. Sztuczne mięśnie japońskiego robota są napędzane sprężonym powietrzem a nie, jak w przypadku innych konstrukcji, silnikami. Mowgli potrafi również chodzić, a nawet kopać piłkę.