Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Naukowcy z podstawówki
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Imperial College London i Natural History Museum opublikowali dwie prace, w których opisali wyniki badań nad populacją czterech gatunków brytyjskich trzmieli. W pierwszym z badań pokazali, jak stres środowiskowy historycznie zmieniał kształt skrzydeł zwierząt, w drugim zaś opisali metodę pozyskiwania DNA z kolekcji muzealnych, co pozwoli na badanie historii genetycznej trzmieli.
Na całym świecie dochodzi do spadku liczby owadów, zagrożonych jest coraz więcej gatunków. Olbrzymią rolę w zanikaniu owadów odgrywają pestycydy i zmiany klimatu. Naszą szczególną uwagę przyciągają znane nam zapylacze, jak pszczoła miodna czy właśnie trzmiele.
Brytyjscy naukowcy przyjrzeli się owadom przechowywanym w muzealnych zbiorach od 1900 roku. Szczególną uwagę zwracali na symetrię skrzydeł. Ich wysoka asymetria pokazuje bowiem, że zwierzęta zostały poddane wysokiemu stresowi środowiskowemu. Uczeni zauważyli, że od roku 1925 stres wywierany na trzmiele jest coraz większy. Każdy z czterech badanych gatunków wykazywał coraz większą reakcję na stres w drugiej połowie XX wieku. Gdy uczeni przyjrzeli się średniej rocznej temperaturze i poziomowi opadów i porównali te dane z danymi o asymetrii skrzydeł zauważyli, że do większej asymetrii dochodziło w latach cieplejszych i bardziej wilgotnych. Takie warunki zdarzają się coraz częściej, a to oznacza, że warunki środowiskowe są coraz bardziej niekorzystne dla trzmieli.
Skąd jednak pomysł, by badać okazy z kolekcji? Dotychczas naukowcy badający np. pszczoły miodne, sprawdzali zmiany ich zachowania w różnych warunkach, na przykład odległość, na jaką wysuwają żądła, czy też badali ekspresję genów czy zmiany ilości różnych molekuł w komórkach w reakcji na niekorzystne czynniki. Jednak wiele z tego typu badań wymaga użycia żywych owadów. Możemy zatem dowiedzieć się czegoś o tym, jak obecne warunki środowiskowe wpływają na owady. Brytyjczycy chcieli zaś wiedzieć, jak wyglądało to w przeszłości.
Dobrym przybliżeniem warunków życia owadów okazał się kształt ich skrzydeł. Im większa między nimi asymetria, w tym bardziej stresowym – zatem niekorzystnym – środowisku żył owad. Dzięki badaniom, które przeprowadziliśmy na trzmielach, z tego, co mówi nam asymetria ich skrzydeł i jak wyglądało to w ubiegłym wieku, możemy teraz przewidywać, że coraz cieplejsze i coraz bardziej wilgotne lata będą wywierały niekorzystne skutki na te owady, mówi doktor Richard Gill z Imperial College London, który specjalizuje się w badaniu wpływu działalności człowieka na trzmiele. Naukowiec uważa, że zmiana symetrii skrzydeł związana jest ze zmianami epigenetycznymi (zmianami ekspresji genów), do których dochodzi pod wpływem czynników środowiskowych. Grupa Gilla nie badała DNA owadów. Zajęła się tym natomiast grupa doktor Seliny Brace, ekspertki od starego DNA z Museum of Natural History.
Większość z owadów w muzealnych kolekcjach nie była konserwowana z myślą o jak najlepszym zachowaniu DNA. Stąd też trudności w jego pozyskaniu ze zbiorów muzealnych. Przeprowadziliśmy jedno z pierwszych badań, w ramach których w wielu zbiorach muzealnych poszukiwane było DNA przechowywanych tam owadów. Bardzo ważne jest byśmy rozumieli, jak materiał genetyczny się zachował. Zauważyliśmy, że ulega on bardzo szybkiej degradacji, ale z czasem ta degradacja spowalnia i pojawia się stały wzorzec degradacji i fragmentacji materiału genetycznego, wyjaśnia Selina.
Naukowcy dowiedzieli się więc, jak przebiega proces degradacji DNA owadów przechowywanych w muzeach, a to z kolei pozwoliło im opracować metody rekonstrukcji tego DNA. Dzięki temu już w najbliższej przyszłości można będzie wykorzystać badania DNA muzealnych okazów owadów do lepszego zrozumienia, jak zmiany środowiskowe wpływają na te zwierzęta oraz łączyć wyniki takich badań z wynikami badań morfologicznych dotyczących np. asymetrii skrzydeł.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Sześciu [w ubiegłym roku było ich czterech – red.] reprezentantów Polski znalazło się w tym roku na prestiżowej liście najczęściej cytowanych naukowców Highly Cited Researchers 2021(HCR). Widoczna jest rosnąca pozycja Chin i spadek notowań pozostających liderem Stanów Zjednoczonych. Australia zajmując czwartą pozycję wyprzedziła Niemcy.
Listę HCR ogłasza co roku międzynarodowa firma analityczna Clarivate Analytics na podstawie bazy Web of Science. Trafiają na nią naukowcy, których publikacje znalazły się wśród 1 proc. najczęściej cytowanych w 21 dziedzinach nauki (brano pod uwagę lata 2010-2020).
Na liście HCR 2021 są 6602 osoby, w tym 6 z Polski: kardiolog prof. Piotr Ponikowski, rektor Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu (już po raz 7, co nie udało się jeszcze żadnemu polskiemu naukowcowi); nieżyjący od roku 2019 chemik, prof. Jacek Namieśnik, b. rektor Politechniki Gdańskiej (po raz trzeci); fizjolog roślin prof. Mohamed Hazem Kalaji ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (po raz trzeci); matematyk prof. Vicentiu D. Radulescu z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie (po raz czwarty); chirurg onkolog prof. Piotr Rutkowski (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie – Państwowy Instytut Badawczy); i farmakolog Atanas G. Atanasov, afiliowany przy Polskiej Akademii Nauk (PAN).
Przedstawiciele uczelni, które reprezentują wyróżnieni naukowcy mają nadzieję na awans ich placówek w globalnym rankingu - na Liście Szanghajskiej.
W tym roku wyróżnieni zostali badacze z ponad 70 krajów i regionów – 3774 w określonych dziedzinach i 2828 za badania interdyscyplinarne. Jest wśród nich 24 laureatów Nagrody Nobla, w tym pięciu ogłoszonych w tym roku: David Julius, University of California San Francisco (fizjologia lub medycyna), Ardem Patapoutian, Scripps Research, La Jolla, (fizjologia lub medycyna), David W. C. MacMillan, Uniwersytet Princeton (chemia), David Card, University of California Berkeley, Berkeley (ekonomia), oraz Guido Imbens, Stanford University (ekonomia) .
Aż 77 „laureatów cytowań“ firma Clarivate Analytics uznała za potencjalnych laureatów Nagrody Nobla. 23 badaczy wykazało się wyjątkową wszechstronnością - byli cytowani w trzech lub więcej dziedzinach. Profesor Rob Knight z University of San Diego California jako jedyny zakwalifikował się aż w czterech dziedzinach (biologia i biochemia; środowisko/ekologia; mikrobiologia; biologia molekularna i genetyka).
Na liście najwięcej jest naukowców ze Stanów Zjednoczonych (2622, co stanowi 39,7 proc.), ale przed rokiem było to 41,5 proc. Przybyło natomiast reprezentantów kontynentalnych Chin (934, czyli 14,2 proc. obecnie; 12,1 proc. przed rokiem). W ciągu zaledwie czterech lat Chiny kontynentalne podwoiły swój udział w populacji wysoko cytowanych naukowców.
Na trzecim miejscu znajduje się Wielka Brytania z 492 badaczami (7,5 proc. ogółu). Chociaż jej udział w całkowitej liście spadł, jest nadal bardzo wysoki, biorąc pod uwagę, że Wielka Brytania ma populację stanowiącą jedną piątą populacji Stanów Zjednoczonych i jedną dwudziestą Chin kontynentalnych.
Australia nieznacznie wyprzedziła Niemcy na czwartym miejscu z 332 badaczami, a Holandia jest na szóstym miejscu z 207 badaczami (5 proc.) – co jest niezwykłe dla krajów liczących odpowiednio 25 i 17 milionów mieszkańców w porównaniu z 83 milionami w Niemczech, które znajdują się również powyżej Kanady, Francji, Hiszpanii i Szwajcarii w pierwszej dziesiątce.
Po raz pierwszy w tym roku na liście znaleźli się naukowcy z Bangladeszu, Kuwejtu, Mauritiusa, Maroka i Gruzji.
Uczelnie amerykańskie stanowią sześć z dziesięciu najlepszych pod względem liczby najczęściej cytowanych naukowców, a Uniwersytet Harvarda po raz kolejny ma najwyższą koncentrację wysoko cytowanych naukowców na świecie
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Trzmiel nie powinien latać, ale o tym nie wie, i lata, Lot trzmiela przeczy prawom fizyki. Setki tysięcy trafień w wyszukiwarkach, rozpaleni komentatorzy i teorie spiskowe, posiłkujące się tym mitem pokazują, jak bardzo trwałe potrafią być niektóre fałszywe przekonania. Bo przecież niemal każdy z nas słyszał, że zgodnie z prawami fizyki trzmiel latać nie powinien i każdy z nas widział, że jednak lata. Naukowcy najwyraźniej coś przed nami ukrywają lub coś nie tak jest z fizyką. A może coś nie tak jest z przekonaniem o niemożności lotu trzmiela?
Obecnie trudno dociec, skąd wziął się ten mit. Jednak z pewnością możemy stwierdzić, że swój udział w jego powstaniu miał francuski entomolog Antoine Magnan. We wstępie do swojej książki La Locomotion chez les animaux. I : le Vol des insectes z 1934 roku napisał: zachęcony tym, co robione jest w lotnictwie, zastosowałem prawa dotyczące oporu powietrza do owadów i, wspólnie z panem Sainte-Lague, doszliśmy do wniosku, że lot owadów jest niemożliwością. Wspomniany tutaj André Sainte-Laguë był matematykiem i wykonywał obliczenia dla Magnana. Warto tutaj zauważyć, że Magnan pisze o niemożności lotu wszystkich owadów. W jaki sposób w popularnym micie zrezygnowano z owadów i pozostawiono tylko trzmiele?
Według niektórych źródeł opowieść o trzmielu, który przeczy prawom fizyki krążyła w latach 30. ubiegłego wieku wśród studentów niemieckich uczelni technicznych, w tym w kręgu uczniów Ludwiga Prandtla, fizyka niezwykle zasłużonego w badaniach nad fizyką cieczy i aerodynamiką. Wspomina się też o „winie” Jakoba Ackereta, szwajcarskiego inżyniera lotnictwa, jednego z najwybitniejszych XX-wiecznych ekspertów od awiacji. Jednym ze studentów Ackerta był zresztą słynny Wernher von Braun.
Niezależnie od tego, w jaki sposób mit się rozwijał, przyznać trzeba, że Magnan miałby rację, gdyby trzmiel był samolotem. Jednak trzmiel samolotem nie jest, lata, a jego lot nie przeczy żadnym prawom fizyki. Na usprawiedliwienie wybitnych uczonych można dodać, że niemal 100 lat temu posługiwali się bardzo uproszczonymi modelami skrzydła owadów i jego pracy. Konwencjonalne prawa aerodynamiki, używane do samolotów o nieruchomych skrzydłach, rzeczywiście nie są wystarczające, by wyjaśnić lot owadów. Tym bardziej, że Sainte-Laguë przyjął uproszczony model owadziego skrzydła. Tymczasem ich skrzydła nie są ani płaskie, ani gładkie, ani nie mają kształtu profilu lotniczego. Nasza wiedza o locie owadów znacząco się zwiększyła w ciągu ostatnich 50 lat, a to głównie za sprawą rozwoju superszybkiej fotografii oraz technik obliczeniowych. Szczegóły lotu trzmieli poznaliśmy zaś w ostatnich dekadach, co jednak nie świadczy o tym, że już wcześniej nie wiedziano, że trzmiel lata zgodnie z prawami fizyki.
Z opublikowanej w 2005 roku pracy Short-amplitude high-frequency wing strokes determine the aerodynamics of honeybee flight autorstwa naukowców z Kalifornijskiego Instytut Technologicznego (Caltech) oraz University of Nevada, dowiadujemy się, że większość owadów lata prawdopodobnie dzięki temu, iż na krawędzi natarcia ich skrzydeł tworzą się wiry. Pozostają one „uczepione” do skrzydeł, generując siłę nośną niezbędną do lotu. U tych gatunków, których lot udało się zbadać, amplituda uderzeń skrzydłami była duża, a większość siły nośnej było generowanej w połowie uderzenia.
Natomiast w przypadku pszczół, a trzmiele są pszczołami, wygląda to nieco inaczej. Autorzy badań wykazali, że pszczoła miodna charakteryzuje się dość niewielką amplitudą, ale dużą częstotliwością uderzeń skrzydłami. W ciągu sekundy jest tych uderzeń aż 230. Dodatkowo, pszczoła nie uderza skrzydłami w górę i w dół. Jej skrzydła poruszają się tak, jakby ich końcówki rysowały symbol nieskończoności. Te szybkie obroty skrzydeł generują dodatkową siłę nośną, a to kompensuje pszczołom mniejszą amplitudę ruchu skrzydłami.
Obrany przez pszczoły sposób latania nie wydaje się zbyt efektywny. Muszą one bowiem uderzać skrzydłami z dużą częstotliwością w porównaniu do rozmiarów ich ciała. Jeśli przyjrzymy się ptakom, zauważymy, że generalnie, rzecz biorąc, mniejsze ptaki uderzają skrzydłami częściej, niż większe. Tymczasem pszczoły, ze swoją częstotliwością 230 uderzeń na sekundę muszą namachać się więcej, niż znacznie mniejsza muszka owocówka, uderzająca skrzydłami „zaledwie” 200 razy na sekundę. Jednak amplituda ruchu skrzydeł owocówki jest znacznie większa, niż u pszczoły. Więc musi się ona mniej napracować, by latać.
Pszczoły najwyraźniej „wiedzą” o korzyściach wynikających z dużej amplitudy ruchu skrzydeł. Kiedy bowiem naukowcy zastąpili standardowe powietrze (ok. 20% tlenu, ok. 80% azotu) rzadszą mieszaniną ok. 20% tlenu i ok. 80% helu, w której do latania potrzebna jest większa siła nośna, pszczoły utrzymały częstotliwość ruchu skrzydeł, ale znacznie zwiększyły amplitudę.
Naukowcy z Caltechu i University of Nevada przyznają, że nie wiedzą, jakie jest ekologiczne, fizjologiczne i ekologiczne znaczenie pojawienia się u pszczół ruchu skrzydeł o małej amplitudzie. Przypuszczają, że może mieć to coś wspólnego ze specjalizacją w kierunku lotu z dużym obciążeniem – pamiętajmy, że pszczoły potrafią nosić bardzo dużo pyłku – lub też z fizjologicznymi ograniczeniami w budowie ich mięśni. W świecie naukowym pojawiają się też głosy mówiące o poświęceniu efektywności lotu na rzecz manewrowości i precyzji.
Niezależnie jednak od tego, czego jeszcze nie wiemy, wiemy na pewno, że pszczoły – w tym trzmiele – latają zgodnie z prawami fizyki, a mit o ich rzekomym łamaniu pochodzi sprzed około 100 lat i czas najwyższy odłożyć go do lamusa.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
To, że trzmiele utrzymują się w powietrzu, jest raczej kwestią brutalnej siły, a nie misternej aerodynamiki – uważają naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego (Experiments in Fluids).
Analizując lot tych owadów, przez kilka lat badacze skupiali się głównie na komputerowych modelach obliczeniowych, które upraszczały zarówno ruchy, jak i kształt skrzydeł. Brytyjczycy postanowili więc wrócić do źródeł, czyli rzeczywistego trzmiela, przedzierającego się przez wypełniony dymem tunel aerodynamiczny. Potem wystarczyło przeanalizować swobodny lot owada, uwieczniony przez kamerę zapisującą 2000 klatek na sekundę.
Odkryliśmy, że lot trzmieli jest wyjątkowo nieudolny – w sensie aerodynamicznym są one podzielone na pół. Ich skrzydła pracują niezależnie od siebie, a przepływ powietrza jest taki, że strumienie opływające owady od prawej i lewej nie łączą się, by wspomóc lot – wyjaśnia dr Richard Bomphrey z Wydziału Zoologii.
Wygląda więc na to, że trzmiele poruszają się inaczej niż większość latających owadów. Zaadaptowały brutalną siłę, funkcjonującą dzięki wielkiemu tułowiowi i wysokoenergetycznemu nektarowi. Podejście to może być skutkiem określonych kształtów ciała – szerokiego przekroju – albo czymś, co wyewoluowało, aby trzmiele potrafiły lepiej manewrować. Niestety, kosztem stylu latania.
Profesor Adrian Thomas porównuje trzmiele do latających tankowców, które transportują do gniazda pyłek i nektar. Wg niego, przy takim trybie życia sprawność nie jest czymś istotnym.
Na potrzeby eksperymentu zoolodzy nauczyli trzmiele ziemne (Bombus terrestris) latać po nektar z ciętych kwiatów przez tunel aerodynamiczny.
Mit, że trzmiele nie powinny w ogóle latać, ma już prawie 100 lat. Na podstawie teorii aerodynamicznej z 1918-1919 r. "ustalono", że skrzydła tych owadów są zbyt małe, żeby wytworzyć wystarczającą siłę nośną.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa badaczy z OECD (Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju) opublikowało raport dotyczący związku pomiędzy bogactwami naturalnymi występującymi na terenie danego kraju a umiejętnościami jego mieszkańców. W raporcie porównano zasoby 65 krajów z przeprowadzanym co dwa lata wśród 15-latków testem PISA (Program for International Student Assessment). Test bada zdolności matematyczne, naukowe oraz rozumienie czytanego tekstu.
Istnieje silna negatywna korelacja pomiędzy ilością pieniędzy jakie kraj osiąga z korzystania z zasobów naturalnych, a wiedzą i umiejętnościami uczniów w tym kraju - mówi Andreas Schleicher, który z ramienia OECD nadzoruje PISA. Innymi słowy, im kraj bogatszy w zasoby naturalne, tym jego populacja ma mniejsze umiejętności. Związek taki widać we wszystkich 65 badanych krajach.
Mojżesz przez 40 lat prowadził Żydów przez pustynię tylko po to, by osiedlić ich w jedynym kraju Bliskiego Wschodu, w którym nie ma ropy. Ale Mojżesz miał rację. Dzisiaj Izrael posiada jedną z najbardziej rozwiniętych gospodarek, a jego ludność cieszy się wyższym poziomem życia niż w większości bogatych w ropę krajów - dodaje Schleicher.
Podczas ostatniego testu PISA najlepsze wyniki osiągnęli uczniowie z Singapuru, Finlandii, Korei Południowej, Hongkongu i Japonii, czyli z krajów, które mają bardzo mało zasobów naturalnych. Z kolei uczniowie z bogatych w ropę i gaz ziemny Kataru i Kazachstanu wypadli najgorzej. Warto zauważyć, że przeprowadzony w 2007 roku test Timss (Trends in International Mathematics and Science Study) wykazał, że najsłabiej wypadli uczniowie z Arabii Saudyjskiej, Kuwejtu, Omanu, Algierii, Bahrajnu, Syrii czy Iranu, a ich koledzy z Turcji, Libanu i Jordanii osiągnęli lepsze wyniki. W PISA słabo wypadły też Brazylia, Meksyk czy Argentyna. Z kolei bogate w surowce Norwegia, Kanada i Australia osiągnęły dobre wyniki. To, jak mówi Schleicher, wynik polityki tych krajów, które oszczędzają swoje zasoby naturalne zamiast je konsumować.
W krajach, w których surowce są eksploatowane na szeroką skalę, zapewniając bogactwo, ludność konsumuje to bogactwo i nie ma impulsu do bardziej wydajnej pracy czy nauki. W krajach ubogich w zasoby ludność rozumie, że poprawa bytu zależy od wiedzy, umiejętności, innowacyjności i przywiązuje do nich dużą wagę.
Schleicher zauważa przy okazji, że współcześnie kraje uprzemysłowione idą niebezpieczną drogą. Zadłużając przyszłe pokolenia po to, by w tej chwili obywatele mogli żyć na wyższym poziomie, powodują, że tracą oni impuls do zwiększania swojej wiedzy i umiejętności. Wiedza i umiejętności to globalna waluta gospodarki XXI wieku, ale nie istnieje bank centralny, który ją drukuje. Każdy musi na własną rękę zdecydować, ile tej waluty wyemituje - stwierdza Schleicher.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.