Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Walenie na bogatej w kalorie diecie

Recommended Posts

Przy jednym kłapnięciu paszczą płetwal błękitny (Balaenoptera musculus) połyka porcję kryla, która zapewnia mu do 480 tys. kilokalorii. Zespół Boba Shadwicka z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej wykazał też, że polowanie dostarcza waleniowi 90-krotnie więcej energii od jej ilości, jaka zostaje spalona podczas nurkowania.

Płetwale nurkują maksymalnie na kwadrans, chociaż Kanadyjczycy tłumaczą, że w zasadzie mogłyby pozostawać pod wodą dłużej, ponieważ zabierają ze sobą we krwi i mięśniach spory zapas tlenu. Dotąd dywagowano, że nie mogą sobie pozwolić na luksus ponad 15-minutowego nurkowania, gdyż zużywają za dużo energii. Jak się jednak okazało, to nieprawda. Sądzono, że olbrzymie opory, z jakimi ma do czynienia zwierzę podczas polowania oraz przyspieszanie tak olbrzymiego ciała musi odbywać się sporym kosztem - stwierdził Shadwick. Były to jednak spekulacje, gdyż dotychczas nikt nie potrafił przeprowadzić odpowiednich pomiarów. Uczony skontaktował się ze specjalistami, którym udało się przymocować hydrofony, czujniki ciśnienia oraz przyspieszeniomierze do ciała zwierzęcia.

Dzięki temu Shadwick dowiedział się, że płetwal potrafi na raz wchłonąć ilość krylu, która zapewnia mu 90-krotnie więcej energii niż zużywa na pojedyncze zanurzenie się. Takie zanurzenie trwa od 3,1 do 15,2 minuty i podczas niego zwierzę jest w stanie pożywiać się sześciokrotnie.

Dokonanie obliczeń wymagało od uczonych detektywistycznej pracy. Na podstawie dźwięku wydawanego przez wodę obliczono prędkość walenia pod wodą. Następnie skorzystano z obserwacji, z których wynikało, że otwarta paszcza walenia nadyma się jak spadochron. Poproszono więc eksperta od aerodynamiki spadochronów o pomoc w utworzeniu matematycznego modelu obliczania sił działających na paszczę zwierzęcia. To pozwoliło obliczyć, że pomiędzy jej otwarciami zwierzę zużywa 3226 kilodżuli energii.

Następnie uczeni sprawdzili w literaturze fachowej dane na temat morfologii paszczy waleni, dokonali specjalistycznych pomiarów szczęk tych zwierząt przechowywanych w muzeach oraz sprawdzili gęstość występowania krylu. Okazało się, że zwierzę może za jednym zamachem pochłaniać kryl o łącznej wartości energetycznej od 34 776 kJ do nawet 1 912 680 kJ. Biorąc pod uwagę zużycie energii potrzebne na wynurzanie się i zanurzanie obliczono, że pojedyncze zanurzenie zapewnia zwierzęciu 90-krotny zysk energetyczny.

Share this post


Link to post
Share on other sites

BTW:

Następnie uczeni sprawdzili w literaturze fachowej

Bardzo cieszy,że uczeni nie korzystają z szemranych żródeł  ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Po przeczytaniu tytułu myślałem, że zaczęliście dawać artykuły w stylu poradników z Men's Health;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym ze sposobów na pozyskiwanie odnawialnej energii jest wykorzystanie różnicy chemicznych pomiędzy słodką i słoną wodą. Jeśli naukowcom uda się opracować metodę skalowania stworzonej przez siebie technologii, będą mogli dostarczyć olbrzymią ilość energii milionom ludzi mieszkających w okolica ujścia rzek do mórz i oceanów.
      Każdego roku rzeki na całym świecie zrzucają do oceanów około 37 000 km3 wody. Teoretycznie można tutaj pozyskać 2,6 terawata, czyli mniej więcej tyle, ile wynosi produkcja 2000 elektrowni atomowych.
      Istnieje kilka metod generowania energii z różnicy pomiędzy słodką a słoną wodą. Wszystkie one korzystają z faktu, że sole złożone są z jonów. W ciałach stałych ładunki dodatnie i ujemne przyciągają się i łączą. Na przykład sól stołowa złożona jest z dodatnio naładowanych jonów sodu połączonych z ujemnie naładowanymi jonami chloru. W wodzie jony takie mogą się od siebie odłączać i poruszać niezależnie.
      Jeśli po dwóch stronach półprzepuszczalnej membrany umieścimy wodę z dodatnio i ujemnie naładowanymi jonami, elektrony będą przemieszczały się od części ujemnie naładowanej do części ze znakiem dodatnim. Uzyskamy w ten sposób prąd.
      W 2013 roku francuscy naukowcy wykorzystali ceramiczną błonę z azotku krzemu, w którym nawiercili otwór, a w jego wnętrzu umieścili nanorurkę borowo-azotkową (BNNT). Nanorurki te mają silny ujemny ładunek, dlatego też Francuzi sądzili, że ujemnie naładowane jony nie przenikną przez otwór. Mieli rację. Gdy po obu stronach błony umieszczono słoną i słodką wodę, przez otwór przemieszczały się niemal wyłącznie jony dodatnie.
      Nierównowaga ładunków po obu stronach membrany była tak duża, że naukowcy obliczyli, iż jeden metr kwadratowy membrany, zawierający miliony otworów na cm2 wygeneruje 30 MWh/rok. To wystarczy, by zasilić nawet 12 polskich gospodarstw domowych.
      Problem jednak w tym, że wówczas stworzenie nawet niewielkiej membrany tego typu było niemożliwe. Nikt bowiem nie wiedział, w jaki sposób ułożyć długie nanorurki borowo-azotkowe prostopadle do membrany.
      Przed kilkoma dniami, podczas spotkania Materials Research Society wystąpił Semih Cetindag, doktorant w laboratorium Jerry'ego Wei-Jena na Rutgers University i poinformował, że jego zespołowi udało się opracować odpowiednią technologię. Nanorurki można kupić na rynku. Następnie naukowcy dodają je do polimerowego prekursora, który jest nanoszony na membranę o grubości 6,5 mikrometrów. Naukowcy chcieli wykorzystać pole magnetyczne do odpowiedniego ustawienia nanorurek, jednak BNNT nie mają właściwości magnetycznych.
      Cetindag i jego zespół pokryli więc ujemnie naładowane nanorurki powłoką o ładunku dodatnim. Wykorzystane w tym celu molekuły są zbyt duże, by zmieścić się wewnątrz nanorurek, zatem BNNT pozostają otwarte. Następnie do całości dodano ujemnie naładowane cząstki tlenku żelaza, które przyczepiły się do pokrycia nanorurek. Gdy w obecności tak przygotowanych BNNT włączono pole magnetyczne, można było manewrować nanorurkami znajdującymi się w polimerowym prekursorze nałożonym na membranę.  Później za pomocą światła UV polimer został utwardzony. Na koniec za pomocą strumienia plazmy zdjęto z obu stron membrany cienką warstwę, by upewnić się, że nanorurki są z obu końców otwarte. W ten sposób uzyskano membranę z 10 milionami BNNT na każdy centymetr kwadratowy.
      Gdy taką membranę umieszczono następnie pomiędzy słoną a słodką wodą, uzyskano 8000 razy więcej mocy na daną powierzchnię niż podczas eksperymentów prowadzonych przez Francuzów. Shan mówi, że tak wielki przyrost mocy może wynikać z faktu, że jego zespół wykorzystał węższe nanorurki, zatem mogły one lepiej segregować ujemnie naładowane jony.
      Co więcej, uczeni sądzą, że membrana może działać jeszcze lepiej. Nie wykorzystaliśmy jej pełnego potencjału. W rzeczywistości tylko 2% BNNT jest otwartych z obu stron, mówi Cetindag. Naukowcy pracują teraz nad zwiększeniem odsetka nanorurek otwartych z obu stron membrany.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Użytkownicy smartfonów, którym zależy na dłuższej pracy na pojedynczym ładowaniu baterii powinni zastanowić się nad częstszym używaniem... płatnych wersji oprogramowania. Abhinav Pathak i Charlie Hu z Purdue University oraz Ming Zhang z Microsoft Research odkryli, że bezpłatne aplikacje zużywają niezwykle dużo energii.
      Badacze stworzyli program Eprof, który bardzo szczegółowo opisuje zużycie energii przez urządzenie podczas używania różnych aplikacji. Następnie sprawdzili za jego pomocą smartfony z systemami Android i Windows Phone. Okazało się, że bezpłatne oprogramowanie, takie jak np. Angry Birds, Free Chess, Facebook i NYTimes na potrzeby swoich zasadniczych funkcji wykorzystuje jedynie 10-30 procent zużywanej energii. Na przykład Angry Birds używają tylko 20% wykorzystywanej energii na obsługę gry, a 45% jest zużywane na określenie lokalizacji użytkownika przez GPS oraz ładowanie odpowiednich reklam przez 3G. Łącze 3G pozostaje otwarte przez około 10 sekund po zakończeniu transmisji, co zużywa kolejne 28% energii.
      Eprof wykazał też, że takie marnotrawstwo energii jest związane z błędami niechlujnie napisanym kodem do zarabiania na bezpłatnych programach.
      Badacze udowodnili, że wilk może być syty i owca cała - poprawili kod w czterech programach, zmniejszając konsumpcję energii od 20 do 65 procent.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Największe zwierzęta, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi, płetwale błękitne, zostały niemal całkowicie wytrzebione przez człowieka. Przeprowadzone właśnie badania wykazały zadziwiająco dużą różnorodność genetyczną tych zwierząt, co pozwala mieć nadzieję, że gatunek przetrwa.
      Płetwale błękitne to giganty. Długość ich ciała może przekraczać 30 metrów, a waga sięgac 180 ton. Zanim ludzie zaczęli w XIX wieku masowe na te zwierzęta w samych tylko okolicach Antarktyki żyło ich nawet ponad 300 000. W 1966 całkowicie zakazano polowań, a gdy ostatni waleń został nielegalnie zabity przez radzieckich wielorybników w 1972 roku na Ziemi pozostało mniej niż 400 tych zwierząt. Obecnie populacja się odradza i liczy 2200 osobników.
      W latach 1990-2009 naukowcy wykonali biopsje u 218 zwierząt. Badania materiału genetycznego właśnie zakończono i ze zdumieniem odkryto, że jak na tak olbrzymie przetrzebienie gatunku płetwale błękitne charakteryzuje bardzo wysoka różnorodność genetyczna.
      Główna autorka badań, Angela Sremba z Oregon State University przypuszcza, że do zachowania bioróżnorodności przyczyniła się długowieczność waleni. Przypuszcza się, że mogą one żyć 70-100 lat. Okres intensywnych polowań trwał stosunkowo krótko, dzięki czemu te nieliczne zwierzęta, które go przeżyły, były zróżnicowane genetycznie.
      Zgubą antarktycznego płetwala błękitnego były jego olbrzymie rozmiary. Był najbardziej pożądanym łupem wielorybników. Mimo, że był tak intensywnie eksploatowany, bardzo mało o nim wiemy. Udokumentowaliśmy podróż jednej z samic, która w ciągu czterech lat przemieściła się z jednego końca Antarktydy na drugi, przebywając co ponad 6650 kilometrów w ciągu czterech lat. To pierwsza od czasu zakończenia polowań dokumentacja podróży konkretnego osobnika - mówi Sremba.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z Pennsylvania State University połączyli dwie technologie pozyskiwania energii - biochemiczne ogniwa paliwowe wykorzystujące mikroorganizmy oraz odwróconą elektrodializę - dzięki czemu udało się oczyścić ścieki dzięki energii pozyskanej z nich samych. Co więcej, powstała też nadmiarowa energia, którą można odprowadzić do sieci.
      Profesor Bruce E. Logan, który nadzorował badania, mówi, że ich celem jest doprowadzenie do sytuacji, w której systemy dostarczania wody i odprowadzania ścieków będą energetycznie samowystarczalne. Zdaniem Logana miejskie ścieki mają kolosalny potencjał energetyczny. Można z nich pozyskać nawet 9-krotnie więcej energii niż potrzeba do ich oczyszczenia. Nie trzeba dużo myśleć, by dojść do wniosku, że cały proces można uczynić przynajmniej neutralnym pod względem zużycia energii - stwierdził uczony.
      Połączenie ogniwa biochemicznego i odwróconej elektrodializy pozwoliło na przezwyciężenie słabości obu tych technologii.
      Ogniwo biochemiczne składa się z dwóch komór przedzielonych półprzepuszczalną membraną, którą protony mogą przenikać tylko w jedną stronę. Wystarczy wsadzić elektrody do komór, by uzyskać baterię. Do jednej z elektrod należy przyczepić mikroorganizmy rozkładające molekuły organiczne. Z ich rozkładu powstają prostsze molekuły oraz protony i elektrony. Protony przechodzą przez membranę, tworząc potencjał pomiędzy obiema komorami, a elektrony przepływają poprzez elektrodę do sąsiedniej komory, gdzie łączą się z protonami i tlenem, tworząc wodę.
      Odwrócona elektrodializa również korzysta z przepływu jonów, jednak działa dzięki różnej ich koncentracji. Do pracy wymaga dwóch membran - jednej pozwalającej na przepływ jonów ujemnych, drugiej umożliwiającej przepływ jonów dodatnich. Całość trzeba zatem podzielić na trzy komory. Jeśli np. do środkowej wlejemy wodę morską, a do bocznych słodką, to jony przenikną przez odpowiednie membrany, w wyniku czego jedna z bocznych komór będzie naładowana dodatnio, druga - ujemnie.
      Obie te metody nie są pozbawione wad. Biochemiczne ogniwo paliwowe pozwala na uzyskanie niewielkiej mocy, a odwrócona elektrodializ działa, gdy połączymy co najmniej 20 par membran, co jest kosztownym przedsięwzięciem.
      Dzięki połączeniu obu technologii liczbę par membran w systemie odwróconej elektrodializy zmniejszono do 5, jednocześnie zwiększając 7-krotnie moc uzyskiwaną z ogniwa biochemicznego.
      Kluczowym elementem całości jest użycie w miejsce wody morskiej wodorosoli amonowej kwasu węglowego (NH4HCO3). Sól tę można odzyskiwać z roztworu po podgrzaniu go do nieco ponad 40 stopni Celsjusza, co oznacza, że można poddawać ją recyklingowi wykorzystując ciepło odpadowe całego procesu.
      Największym problemem stojącym przed zespołem Logana jest przeskalowanie urządzenia tak, by można było przeprowadzić testy w istniejących systemach wodociągowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Opadające krople deszczu trą o powietrze, przez co energia kinetyczna zarówno kropli jak i powietrza zamieniana jest w energię cieplną i zostaje rozproszona. Grupa matematyków policzyła ilość rozpraszanej w ten sposób energii i ze zdumieniem odkryła, że opady deszczu mogą być bardzo istotnym składnikiem ogólnego bilansu energetycznego atmosfery.
      Matematycy Olivier Pauluis z New York University oraz Juliana Dias z Narodowej Administracji Oceanów i Atmosfery (NOAA) wykorzystali dane uzyskane przez program Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM). Z ich obliczeń wynika, że pomiędzy 30. stopniem szerokości północnej a 30. stopniem szerokości południowej, rozproszenie energii wskutek tarcia kropli deszczu o powietrze średnio 1,8 wata na metr kwadratowy. Spadające krople wody i kryształki lodu stanowią minimalną część masy atmosfery, jednak, jak się okazuje, prowadzą do rozproszenia olbrzymich ilości energii.
      Specjaliści przewidują, że w miarę jak klimat będzie się ocieplał, opady staną się bardziej intensywne. Co więcej krople będą miały dłuższą drogę do przebycia, gdyż para wodna będzie kondensowała na większych wysokościach. Pauluis uważa, że na każdy stopień wzrostu temperatury ilość rozpraszanej energii wzrośnie o kilka procent. Wyliczenia te są zgodne z wcześniejszymi modelami klimatycznymi. Spodziewamy się, że wraz ze wzrostem temperatury wielkoskalowe cyrkulacje powietrza w tropikach, takie jak komórka Hadleya czy komórka Walkera osłabną - mówią uczeni. Można zatem spodziewać się osłabnięcia pasatów, które są częścią obu komórek.
      Nie osłabną za to huragany. Są one bowiem zależne nie od energii zgromadzonej w atmosferze a od temperatury powierzchni oceanów. Eksperci zapowiadają wzrost siły tych wiatrów.
×
×
  • Create New...