Znajdź zawartość

Pająki nie przyklejają się do własnych sieci dzięki rozgałęzionym włoskom (setae) oraz ochronnej powłoce na odnóżach. Naukowcy z Uniwersytetu Kostarykańskiego i Smithsonian Tropical Research Institute wzorowali się na starych, często cytowanych badaniach. Wykorzystali jednak nowoczesny sprzęt i techniki. Eksperymenty prowadzono na 2 gatunkach tropikalnych pająków: Nephila clavipes i Gasteracantha cancriformis. Zachowanie pająków nagrywano za pomocą kamery wyposażonej w soczewki makro. Drugą kamerę połączono z mikroskopem stereoskopowym. Pomogło to w stwierdzeniu, że lepka substancja ześlizguje się po szczecinie pokrywającej odnóża (na końcu znajduje się szpiczasty odprowadzacz kropli, taki sam jak na końcu liści wielu tropikalnych roślin). Kiedy naukowcy obmyli odnóża pająków heksanem i wodą, okazało się, że zaczęły się one silniej lepić do nici. Film nagrany pod binokularem pokazał także, jak pająki poruszają się, by zmniejszyć siły adhezyjne.

Zainspirowani nitkowatymi włoskami występującymi na przysadkach odwłokowych (łac. cerci) świerszczy naukowcy z University of Twente zaprojektowali czujniki, które są superwrażliwe na przepływ powietrza. Sztuczne włoski można precyzyjnie dostroić do konkretnej częstotliwości. By uwrażliwić je na daną częstotliwość, wystarczy elektronicznie dostosować sztywność skrętną (Applied Physics Letters). Za pomocą włosków świerszcz wyczuwa/słyszy wrogów i bezbłędnie ocenia, w jakiej odległości i gdzie się znajdują. Włoski stworzone przez Holendrów produkuje się z polimeru SU-8. Mają 0,9 mm długości i są grubsze u podstawy niż na czubku. Najmniejsze ruchy są rejestrowane przez elastycznie podwieszoną płytkę, do której przymocowuje się włoski. Zmiany pojemności elektrycznej uznaje się za miarę wielkości ruchu. Harmen Droogendijk zauważył, że wrażliwość można zwiększyć, wykorzystując inne włoski, które nie są tak sztywne. Szybko jednak okazało się, że ten sam efekt uzyskuje się, dostosowując elektronicznie sztywność skrętną. Naukowiec badał naprzemienne napięcie, jakiego trzeba użyć, aby nadać włosom żądaną miękkość w wybranym momencie. Efekt był bardziej niż zadowalający - zaobserwowano 10-krotny wzrost wrażliwości na dostrajaną częstotliwość. Autorzy prototypu widzą wiele dla niego wiele zastosowań. Wg nich, sztuczne włoski mogą zostać wykorzystane w robotach jako czujniki kierunku oraz w aparatach słuchowych.

Rzędy mikroskopijnych kopulastych włosków na skrzydłach nietoperzy działają jak prędkościomierz. Biolodzy z University of Maryland uważają, że to m.in. im latające ssaki zawdzięczają swą niesamowitą manewrowość. Susanne Sterbing-D'Angelo i jej zespół zdobyli dowody na to, co naukowcy podejrzewali już od dawna: że włoski działają jak macierz czujników przekazujących do mózgu informacje dotyczące prędkości. Pozwala to kontrolować lot i uniknąć przeciągnięcia. Amerykanie wyjaśniają, że włoski na skrzydłach nietoperzy przypominają rurki Pitota, czyli proste czujniki montowane na skrzydłach samolotów. Znajdują się w nich dwa otwory - jeden z przodu, drugi z tyłu. Rurkę Pitota nazywa się inaczej rurką spiętrzeniową. Jest ona wygięta pod kątem prostym, dzięki czemu powierzchnia otworu impulsowego jest prostopadła do kierunku przepływu. Rurka wypełnia się cieczą do pewnej wysokości. Na powierzchni przekroju wlotowego ciecz zostaje wyhamowana do prędkości w.=0 (powierzchnię tę nazywa się powierzchnią spiętrzenia). Rurka Pitota mierzy ciśnienie całkowite (statyczne plus dynamiczne) na tej powierzchni. Wartość ciśnienia wykorzystuje się do wyliczenia prędkości. Naukowcy uważają, że u nietoperzy w wyczuwaniu wzorców przepływu powietrza specjalizują się receptory dotyku - ciałka Merkla. Znajdują się one u podstawy włosków o długości odpowiadającej szerokości ludzkiego włosa. Wg zespołu, włoski miałyby pozwalać na ustabilizowanie lotu, gdy dojdzie do zaburzenia przepływu powietrza. Amerykanie badali dwa gatunki nietoperzy: mroczki brunatne (Eptesicus fuscus) i liścionosy Carollia perspicillata. Podczas eksperymentu ssaki uczono odnajdywania drogi przez sztuczny las. Gdy już opanowały trasę, 2-krotnie je filmowano: przed i po usunięciu ze skrzydeł włosków za pomocą kremu do depilacji. Okazało się, że bez włosków manewrowość nietoperzy bardzo spadła: zwierzęta latały szybciej i brały szersze zakręty. Naukowcy uważają, że nietoperze zaczęły latać szybciej, bo do mózgu nie docierały informacje dot. prędkości (a były przecież przyzwyczajone do takiej informacji zwrotnej). Ssaki myślały, że poruszają się za wolno i grozi im przeciągnięcie. W kolejnym eksperymencie Sterbing-D'Angelo i inni mierzyli reakcję elektrofizjologiczną na dmuchnięcia powietrza u nietoperzy z włoskami i bez włosków. U tych pierwszych wyzwalały one aktywność grup neuronów w korze czuciowo-somatycznej, która reaguje na dane z receptorów dotyku. W drugiej grupie zwierząt taka reakcja nie wystąpiła. Neurony wykazywały wrażliwość kierunkową na stymulację włosków przepływem powietrza o niskiej prędkości. Włosy były najbardziej wyczulone na odwrócony przepływ powietrza, do którego dochodzi, gdy strumień powietrza rozdziela się i tworzą się wiry. http://www.youtube.com/watch?v=qCc7RjzqRaE

Pomidor czy ziemniak wydają się zupełnie nieszkodliwe. I rzeczywiście, takie są dla ludzi, ale już nie dla owadów. Botanicy odkryli bowiem, że rośliny te są mięsożernymi drapieżnikami, które polują na insekty, by zadbać o samonawożenie (Botanical Journal of the Linnean Society). Eksperci z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew zauważyli, że rośliny chwytają owady za pomocą lepkich włosków na łodygach. Następnie ich korzenie absorbują składniki odżywcze, pochodzące z rozkładu opadających na ziemię ciał. Metoda ta pojawiła się zapewne u dzikich roślin, które żyjąc na ubogiej w składniki odżywcze glebie, muszą sobie jakoś pomóc. Tę samą zdolnością dysponują jednak udomowione odmiany z przydomowych ogródków czy plantacji. Drapieżnych roślin poszukiwano w odległych zakątkach świata, tymczasem ich liczba jest najwyraźniej mocno niedoszacowana - szacuje się, że nawet o ok. 50% - i zaliczyć do nich można wiele z pozoru łagodnych gatunków, np. petunie, tytoń ozdobny, tasznik pospolity czy pomidory i ziemniaki. Uprawiane pomidory i ziemniaki nadal mają włoski. W szczególności pomidory są pokryte tymi lepkimi włoskami. Regularnie chwytają małe owady. Zabijają je - opowiada prof. Mark Chase. Mogliśmy nie dostrzec wielu drapieżnych roślin, ponieważ nie mają one oczywistych cech, które kojarzy się zazwyczaj z mięsożernymi gatunkami.

Naukowcy podają różne propozycje, jak poradzić sobie z globalnym ociepleniem. Niektóre, przynajmniej na pierwszy rzut oka, wydają się dość ekscentryczne. Wiele z nich koncentruje się na zjawisku odbicia promieniowania. Zespół Christophera Doughty'ego z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zaproponował, by wyhodować "owłosione" rośliny, dzięki którym zwiększy się powierzchnia odbijająca. Modele klimatyczne wykazały, że wcześniejsze rozwiązania z zakresu geoinżynierii, np. parasol lub rodzaj powłoki z aerozolu, zmniejszają ilość opadów. Najdotkliwiej w okolicach równika. Gdyby jednak skoncentrować się na szerokościach geograficznych między 30. a 60. równoleżnikiem, spadek ilości wód deszczowych byłby znacznie mniejszy. Uprawianie roślin skrzyżowanych lub modyfikowanych genetycznie tak, by zwiększyć ich powierzchnię odbijającą promieniowanie, ochłodziłoby te regiony średnio o jeden stopień Celsjusza. Jak to jednak zrobić? Trzeba doprowadzić do powstania liści pokrytych grubą warstwą włosków, które odbijałyby fale świetlne z zakresu bliskiej podczerwieni. Jak dotąd udało się już uzyskać "włochatą" soję, która odsyła w kosmos od 3 do 5% więcej promieniowania.