Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Najgłośniejsze zwierzę świata to... owad
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu badają dźwięki wydawane przez rośliny. Naukowcy chcą sprawdzić, czy w warunkach stresowych – jak susza lub atak szkodników – rośliny informują dźwiękiem o swoim stanie. To nie tylko zwiększy naszą wiedzę o roślinach, ale pomoże też lepiej dbać o uprawy wielkopowierzchniowe. Dotychczas na świecie prowadzono niewiele badań nad tym zagadnieniem.
Pierwsze eksperymenty przeprowadzono w szklarni doświadczalnej Centrum Innowacyjnych Technologii Produkcji Ogrodniczej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Badaniu poddano tam małe sadzonki pomidorów. Okazało się, że rośliny emitowały impulsy w ultradźwiękach, a ich częstotliwość zmieniała się wraz ze zmianą pory dnia. Więcej impulsów generowane było za dnia niż w nocy.
Kolejny etap badań prowadzono w komorze bezechowej Laboratorium Akustyki Technicznej AGH. Użyty tam specjalistyczny sprzęt pozwolił na rejestrowanie dźwięków o częstotliwości powyżej 200 kHz. Tak duża czułość jest potrzebna, gdyż różne rośliny emitują dźwięki o różnej częstotliwości. O ile zakres dźwięków emitowanych przez pomidory wynosi 20–50 kHz, to z literatury wiadomo, że zboża czy winorośl wydają dźwięki o częstotliwości 80–150 kHz.
Badania w komorze bezechowej trwały kilka tygodni. Umieszczona w niej roślina została otoczona przez 8 specjalistycznych mikrofonów, dzięki czemu można było też sprawdzić kierunek emisji dźwięku. W ten sposób przebadano kilka sadzone pomidorów. Najpierw były one prawidłowo nawożone i podlewane, następnie je przesuszano, aż do całkowitego wyschnięcia. Okazało się, że gdy rodzina schła, emitowała coraz bardziej intensywne impulsy dźwiękowe. Teraz naukowcy zajmują się analizą zmian zachodzących w dźwiękach wydawanych przez wysychającą roślinę.
Badania akustyczne mogłyby znaleźć zatem zastosowanie w kolejnym, bardzo nieoczywistym, obszarze jakim są hodowle kontrolowane roślin, a te jak wiemy zyskują na coraz większej popularności na świecie. Oprócz danych związanych z wilgotnością czy temperaturą otoczenia hodowcy mogliby na podstawie sygnału bezpośrednio od rośliny decydować o wzmocnieniu nawożenia, intensywniejszym podlewaniu czy ochronie przed szkodnikami, bez fizycznej obecności na miejscu, stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ludzie od tysiącleci obserwowali owady gromadzące się wokół ognisk czy lamp. Zjawisko to próbowano tłumaczyć na różne sposoby, od przyciągania owadów przez światło po mylenie lampy z Księżycem, który ma pomagać owadom w nawigacji. Naukowcom udało się w końcu stworzyć prawdopodobne wyjaśnienie fenomenu. Sztuczne światło jest pułapką dla owadów przelatujących w pobliżu, a nie przyciąga owadów z dalszej odległości, mówi Samuel Fabian z Imperial College London.
Fabian i jego koledzy filmowali owady w laboratorium za pomocą szybkiej kamery oraz wykorzystali techniki stereowideografii, by odtworzyć tor lotu owadów w warunkach naturalnych. Dzięki temu zauważyli, że gdy owad przelatuje nad źródłem sztucznego światła, często odwraca się i próbuje lecieć do góry nogami, co powoduje, że spada. Kiedy jednak leci poniżej źródła światła, zaczyna wykonywać beczkę, znaną nam za akrobacji lotniczych. W pewnym momencie jego lot do góry odbywa się pod zbyt dużym kątem, owad zatrzymuje się i zaczyna opadać. W końcu zaś zaobserwowano, że gdy owad zbliża się do źródła światła od boku, może zacząć je okrążać. Z nagrań wynika, że owady podlatują do źródła światła pod pewnym kątem, nie lecą na wprost niego.
Tym, co łączy te trzy sposoby przybliżania się do światła – z góry, z dołu i z boku – jest obecny u wielu owadów mechanizm reakcji na światło od strony grzbietu. Dzięki niemu zwierzę orientuje się, gdzie jest góra i może utrzymać ciało w odpowiedniej pozycji. Nawet bowiem w nocy niebo jest jaśniejsze niż gleba, a dzięki wspomnianemu mechanizmowi owad może skierować grzbiet ku górze.
To właśnie z tego względu owady przelatujące w pobliżu źródła sztucznego światła reagują na nie różnie, w zależności od własnej pozycji względem źródła. Co więcej, u różnych gatunków różna jest siła oddziaływania tego mechanizmu. Część gatunków korzysta z różnych metod orientowania się, gdzie jest góra, a gdzie dół i reakcja grzbietowa wcale nie musi być metodą dominującą. Są też gatunki – jak muszka owocówka czy zmrocznik oleandrowiec – które nie odwracają się do góry nogami ani nie zaczynają krążyć wokół sztucznego światła. Jednak u licznych gatunków grzbietowa reakcja jest dominująca i to właśnie one krążą wokół sztucznego światła.
Odkrycie może pomóc w opracowaniu metod ochrony owadów przed światłem, co jest o tyle istotne, że ich światowa populacja gwałtownie się kurczy. A to oznacza zarówno spadek liczby zapylaczy, jak i zmniejszenie ilości pożywienia dla innych zwierząt, jak ptaki czy ryby.
Ze szczegółami badań można zapoznać się w serwisie bioRxiv.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowy postanowił zbadać wpływ hałasu na zwierzęta i ekosystemy morskie. Uczonych zaskoczyło, do jakiego stopnia ludzie zanieczyszczają oceany dźwiękiem, co ma negatywny wpływ na żyjące w nich zwierzęta. Hałas negatywnie wpływa na ich zachowanie, rozmnażanie, zdrowie i może przyczyniać się do śmierci zwierząt.
Problem jest kolosalny. Na przykład u południowych wybrzeży Chile znajduje się jeden z najważniejszych na południowym Pacyfiku obszarów żerowania płetwali błękitnych. Zwierzęta przybywają tam, by wychowywać młode. Niedawne badania wykazały, że w miesiącach letnich przeciętny płetwal spotyka tam... 1000 łodzi na dobę. Musi więc bez przerwy starać się unikać kolizji, nie mówiąc już o olbrzymim hałasie generowanym przez ich silniki.
Od czasu rewolucji przemysłowej ludzkość coraz bardziej zanieczyszcza oceany dźwiękiem. Rozwój rybołówstwa, transportu morskiego, turystyki, budowa infrastruktury i wiele innych aktywności H. sapiens powodują, że w światowych oceanach jest coraz więcej sztucznego dźwięku, przez co naturalne odgłosy są coraz słabiej słyszalne.
Poniżej możemy posłuchać, jak olbrzymia różnica jest pomiędzy naturalnym dźwiękiem oceanu, a dźwiękiem zanieczyszczonym przez człowieka.
Profesor Carlos M. Duarte z Uniwersytetu Nauki i Technologii im. Króla Abdullaha (KAUST) stanął teraz na czele międzynarodowego zespołu badającego wpływ hałasu na oceany.
Krajobraz dźwiękowy to silny wskaźnik zdrowia środowiska naturalnego. To, co zrobiliśmy w naszych miastach na lądzie, w których naturalne odgłosy zastąpiliśmy sztucznie generowanym hałasem, zrobiliśmy też w oceanach, mówi Ban Halpern, współautor badań z Narodowego Centrum Analizy Ekologicznej i Syntezy na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara.
Nie od dzisiaj wiemy, że niszczymy oceany wprowadzając do nich olbrzymie ilości odpadów, niszcząc wybrzeża i rafy koralowe. Znacznie trudniej jednak zauważyć to, co robimy za pomocą hałasu. Tymczasem może on być niezwykle szkodliwy. Powoduje np. że młode zwierzęta nie słyszą nawoływań rodziców i nie potrafią wrócić do bezpiecznych kryjówek. Tymczasem w projektach ochrony oceanów bardzo rzadko uwzględnia się zanieczyszczenie dźwiękiem.
Dźwięk w wodzie podróżuje bardzo szybko i bardzo daleko. Nic więc dziwnego, że zwierzęta morskie są bardzo wyczulone na dźwięk. Wykorzystują go w całym szeregu swoich zachowań. Dźwięk odgrywa w oceanach kolosalną rolę. Ludzie wciąż nie doceniają tego aspektu środowiska morskiego, stwierdzają autorzy badań. Nikt z nas nie chciałby mieszkać koło autostrady, bo wiąże się to z ciągłym uciążliwym hałasem. Zwierzęta w oceanie bez przerwy są narażone na olbrzymi hałas.
Naukowcy z Arabii Saudyjskiej, Danii, USA, Wielkiej Brytanii, Australii, Nowej Zelandii, Holandii, Niemiec, Hiszpanii, Norwegii i Kanady postanowili przeprowadzić dokumentację dźwięków oddziałujących na środowisko morskie na całym świecie. W tym celu przeanalizowali ponad 10 000 prac naukowych na ten temat.
Głębokie wody oceaniczne są postrzegane przez ludzi – nawet przez specjalistów zajmujących się tym środowiskiem – jako odległe ekosystemy. Jednak gdy wiele lat temu za pomocą hydrofonu słuchałem dźwięków w oceanach, byłem zdumiony, że na głębokości 1000 metrów dominującym dźwiękiem był... dźwięk padającego na powierzchni deszczu. I wtedy zdałem sobie sprawę, jak olbrzymią rolę odgrywa dźwięk w oceanach. W ciągu zaledwie sekundy dociera on z powierzchni na kilometr pod wodę, mówi Duarte.
Autorzy badań uważają, że w wysiłkach na rzecz ochrony oceanów należy brać pod uwagę hałas generowany przez ludzi. I hałas ten należy zmniejszać. Wiele takich działań można przeprowadzić już teraz i nie byłyby one zbyt skomplikowane. Istnieją np. technologie produkcji cichych silników okrętowych. Powoli się one rozpowszechniają, a wprowadzenie odpowiednich przepisów spowodowałoby ich szybsze wdrożenie i zmniejszenie tym samym hałasu w oceanach.
Co więcej, tego typu działania odniosłoby natychmiastowy skutek. Gdy np. zanieczyszczamy ocean środkami chemicznymi i przestajemy je stosować, minie wiele lat, gdy środki te przestaną negatywnie oddziaływać na środowisko. W przypadku dźwięku zmniejszenie hałasu natychmiast poprawia sytuację. I środowisko natychmiast reaguje, czego dowodem jest jego szybki odradzanie się w związku ze zmniejszoną aktywnością człowieka spowodowaną COVID-19.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy przed rokiem pisaliśmy o niepokojącym odkryciu dokonanym przez entomologów-amatorów z Krefeld, stwierdziliśmy, że mamy do czynienia z największym wymieraniem od czasów dinozaurów. Nie wiedzieliśmy jednak, jak bardzo jest źle.
Na łamach Science ukazały się właśnie wyniki największych w historii badań dotyczących obfitości owadów na Ziemi. Okazało się, że od roku 1990 liczba owadów na planecie zmniejszyła się o... 30%, a w Europie mamy do czynienia z ciągłym przyspieszeniem spadków.
Autorzy analizy wzięli pod uwagę 166 długoterminowych badań prowadzonych w niemal 1700 miejscach. Zauważyli, że nie wszystkie gatunki odnotowują spadki. O 11% na dekadę zwiększa się liczba owadów słodkowodnych. Ma to związek z lepszym stanem wód powierzchniowych. Jednak owady słodkowodne stanowią jedynie 10% ogólnej liczby owadów i – co niezwykle ważne – nie zapylają roślin.
Owady to najbardziej zróżnicowana i najliczniejsza grupa zwierząt. Są niezbędne dla ekosystemu, od którego i my zależymy. Zapylają rośliny, także te uprawne, są pożywieniem dla innych zwierząt, przetwarzają martwą materię organiczną. I masowo giną w wyniku działalności człowieka. Z wielu regionów świata mamy bardzo skąpe dane na ich temat. Niewiele wiemy o zmianach populacji insektów w Afryce, Ameryce Południowej i na południu Azji. Jednak specjaliści sądzą, że szybka urbanizacja, niszczenie habitatów i zajmowanie kolejnych terenów pod rolnictwo i ta przyczyniają się do błyskawicznych spadków liczebności owadów.
Już wcześniejsze badania na mniejszą skalę wykazywały szybkie spadki liczebności owadów. Naukowcy nie od dzisiaj ostrzegają, że będzie to miało katastrofalne konsekwencje dla przetrwania ludzkości. Niektórzy eksperci oceniają, że w ciągu najbliższych 50 lat zniknie 50% owadów.
Z najnowszych badań wynika, że bardzo zła sytuacja panuje w Europie. Spadek liczby owadów jest coraz szybszy, co bardzo zaskoczyło głównego autora badań, Roela van Klinka z Niemieckiego Centrum Badań nad Integracyjną Bioróżnorodnością w Lipsku. Lepiej jest w Ameryce Północnej, gdzie wykres tempa spadku ulega spłaszczeniu.
Dane z innych regionów globu nie są tak dokładne. Wiemy jednak, i nie jest to jakaś wiedza tajemna, że rozrastanie się miast, zajmowanie przez nie naturalnych habitatów, źle wpływa na populację owadów, mówi Kling. Tymczasem takie procesy zachodzą bardzo szybko w Azji Wschodniej i w Afryce. A Ameryce Południowej niszczona jest Amazonia. Nie ma wątpliwości, że negatywnie odbija się to na populacji owadów i innych zwierząt, dodaje Klink. Co gorsza, jak się okazuje, na obszarach chronionych owady radzą sobie niewiele lepiej, niż wszędzie indziej.
Utrata owadów związana jest z niszczeniem ich habitatów, używaniem pestycydów i zanieczyszczeniem światłem. Wpływ zmian klimatycznych nie jest w najnowszych badaniach wyraźny, mimo że mamy ewidentne przykłady jego negatywnego wpływu na niektórych obszarach. Van Klink mówi, że zmiany temperatury i opadów mogą negatywnie wpływać na jedne gatunki, a pomagać innym. Uczony przypomina jednak inne badania, które wykazały, że rosnąca zawartość dwutlenku węgla w powietrzu prowadzi do spadku wartości odżywczych w roślinach, co z kolei powoduje znaczące spadki w populacji licznych gatunków z rzędu prostoskrzydłych (np. koniki polne) na preriach w USA. To szokujące, gdyż takie zjawisko może zachodzić na całym świecie, stwierdza uczony.
Profesor Dave Goulson z Univeristy of Sussex, który nie brał udziału w najnowszych badaniach, mówi: Ludzie powinni przejmować się owadami. Świetnie, że niektóre gatunki słodkowodne zwiększają swoją liczebność, prawdopodobnie z bardzo niskich poziomów. Ale większość owadów żyje na lądzie i te badania potwierdzają to, co od dawna obserwujemy – liczebność owadów zmniejsza się od dziesięcioleci.
Van Klink jest jednak optymistą. Jego zdaniem nie jest zbyt późno, a przykład owadów słodkowodnych pokazuje, że jeśli przyjmiemy odpowiednie rozwiązania prawne, możemy odwrócić niekorzystny trend.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W artykule, opublikowanym właśnie na łamach Physical Review Letters, grupa fizyków wysunęła hipotezę, że fale dźwiękowe... posiadają masę. To zaś by oznaczało, że mogą odczuwać bezpośredni wpływ grawitacji. Uczeni sugerują, że fonony w polu grawitacyjnym mogą posiadać masę. Można by się spodziewać, że zagadnienia z zakresu fizyki klasycznej, takie jak to, są od dawna rozstrzygnięte, mówi główny autor artykułu, Angelo Esposito z Columbia University. Wpadliśmy na to przypadkiem, dodaje.
W ubiegłym roku Alberto Nicolis z Columbia University i Riccardo Penco z Carnegie Mellon University zasugerowali, że fonony mogą mieć masę w materii nadciekłej. Esposito i jego zespół twierdzą, że efekt ten można obserwować też w innych ośrodkach, w tym w zwykłych płynach, ciałach stałych oraz w powietrzu.
Mimo, że masa niesiona przez fonon jest niewielka i wynosi około 10-24 grama, może być mierzalna. Jednak, jeśli próbujemy ją zmierzyć, okaże się że jest ona ujemna, zatem fonon będzie „spadał do góry”, czyli oddalał się od źródła grawitacji.
Gdyby ich masa była dodatnia, opadałyby w dół. Jako, że jest ujemna, opadają w górę, mówi Riccardo Penco. Przestrzeń na jakiej „opadają” jest równie niewielka, co ich masa i zależy od medium, przez który fonon się przemieszcza. W wodzie, gdzie dźwięk przenosi się z prędkością 1,5 kilometra na sekundę, ujemna masa fononu powoduje, że odchylenie wynosi 1 stopień na sekundę. Taki odchylenie bardzo trudno zmierzyć.
Nie jest to jednak niemożliwe. Zdaniem Esposito można by tego dokonać w ośrodku, w którym dźwięk przemieszcza się bardzo wolno. Wykonanie pomiaru powinno być możliwe np. w nadciekłym helu, gdzie prędkość dźwięku może spaść do kilkuset metrów na sekundę. Alternatywnym sposobem dla poszukiwania miniaturowych skutków przechodzenia fononu przez egzotyczne ośrodki może być szczegółowe badania bardzo intensywnych fal dźwiękowych.
Z wyliczeń zespołu Esposito wynika, że trzęsienie ziemi o sile 9 stopni powinno uwolnić tyle energii, że zmiana przyspieszenia dźwięku w polu grawitacyjnym powinna być mierzalna za pomocą zegarów atomowych. Co prawda obecnie dostępna technologia nie jest wystarczająco czuła, by wykryć pole grawitacyjne fal sejsmicznych, ale w przyszłości powinno być to możliwe.
Zanim nie przeczytałem tego artykułu, sądziłem, że fale dźwiękowe nie przenoszą masy, mówi Ira Rothstein z Carnegie Mellon University. To ważne badania, gdyż okazuje się, że w fizyce klasycznej, o której sądzimy, że ją rozumiemy, można znaleźć coś nowego. Wystarczy dokładnie się przyjrzeć, by znaleźć niezbadane obszary.
Esposito nie wie, dlaczego dotychczas nikt nie wpadł na ten pomysł, co jego zespół. Może dlatego, że zajmujemy się fizyką wysokich energii, więc grawitacja to nasz chleb powszedni. To nie żadne teoretyczne czary-mary. Można było wpaść na to już przed wielu laty.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.