Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

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

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
      Naukowcy z Duke-NUS odkryli mechanizm, który wydaje się chronić nietoperze przed nowotworami. Okazuje się, że w komórkach tych ssaków gromadzi się mniej toksycznych związków, bo są one usuwane za pośrednictwem liczniejszych powierzchniowych pomp białkowych - ABCB1.
      Nietoperze są niezwykłymi długowiecznymi ssakami. Rzadko zapadają na nowotwory, ale dotąd nie było do końca wiadomo czemu. Nasz zespół badał unikatowe mechanizmy antynowotworowe nietoperzy i odkrył, że w ich komórkach ekspozycja na toksyczne leki wywoływała znacząco mniej uszkodzeń DNA niż w komórkach ludzkich. Działo się tak dzięki obecności ważnego białka [powierzchniowego] ABCB1 - podkreśla prof. Koji Itahana.
      Autorzy artykułu z pisma Nature Communications stwierdzili, że w różnych typach komórek nietoperzy występuje o wiele więcej wypompowującego obce substancje ABCB1, a związana z większą liczebnością ABCB1 obniżona akumulacja toksycznych związków jest charakterystyczna dla wielu gatunków nietoperzy.
      W dalszym etapie badań akademicy zauważyli, że blokada ABCB1 w komórkach nietoperzy wyzwala akumulację toksycznych związków, uszkodzenia DNA i śmierć komórkową.
      Nasze wyniki wskazują, że usuwanie toksycznych leków z systemu chroni komórki nietoperzy przed uszkodzeniami DNA. Zjawisko to może się przyczyniać do niskiej zapadalności na nowotwory - opowiada prof. Wang Linfa. Akademicy mają nadzieję, że ustalenia z zakresu biologii nowotworów uda się przełożyć na terapie dla ludzi.
      W odpowiedzi na długą chemioterapię w guzach rośnie liczebność ABCB1, co przyczynia się do lekooporności i podwyższonego ryzyka wznowy. Obecnie ekipa z Singapuru pracuje nad skuteczniejszymi i mniej toksycznymi lekami (mogłoby to pomóc w przezwyciężeniu problemu lekooporności ludzkich nowotworów).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ochotnicy z centrum Kozhanopolis w Mińsku zebrali nietoperze, którym nie udało się znaleźć odpowiedniego miejsca na hibernację. Wszystkie trafiły do... lodówki, w której panują idealne warunki do zimowego snu.
      By ssakom było wygodnie, umieszczano je w specjalnych materiałowych woreczkach.
      Zimą nietoperze zapadają [...] w hibernację. Potrzebują dość chłodnego i wilgotnego środowiska. Wlatują ludziom na balkony, na klatki schodowe w blokach, do szybów wentylacyjnych, piwnic itp. Czasem znajduje się je na ziemi w śniegu - opowiada szef centrum Aleksiej Szpak.
      Idealne warunki do hibernacji to temperatura wynosząca 0-5°C oraz wilgotność przekraczająca 50%. Tak właśnie jest w jak najzwyklejszej lodówce.
      Kozhanopolis dysponuje tylko jedną lodówką, ale pomieści ona aż 32 nietoperze. Niektóre osobniki "spały" tu od połowy grudnia.
      Po nadejściu wiosny, gdy temperatura wzrosła do ponad 10°C, Szpak i jego pomocnicy zaczęli wyjmować mroczaki posrebrzane (Vespertilio murinus) i mroczki późne (Eptesicus serotinus) z woreczków, tak by mogły się wybudzić.
      Podczas ważenia nietoperze rozciągają skrzydła. Wolontariusze karmią je pędrakami i poją pipetą. Wieczorami zwierzęta są wynoszone do parku.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skąd pingwiny cesarskie (Aptenodytes forsteri) wiedzą, ile czasu spędziły już pod wodą? Wygląda na to, że ogranicza je liczba machnięć skrzydłami, a konkretnie kumulacyjna praca mięśni. Dr Kozue Shiomi z Uniwersytetu Tokijskiego ustalił, że przed wynurzeniem ptaki wykonują średnio 237 uderzeń skrzydłami.
      Japończycy od początku przypuszczali, że pingwiny decydują, kiedy zakończyć jedzenie i wychynąć na powierzchnię, bazując na mocy zapewnianej przez mięśnie dzięki zaczerpniętemu przed nurkowaniem powietrzu.
      Kozue i inni wykorzystali dane ze swoich wcześniejszych wypraw. Przeanalizowali ponad 15 tys. pingwinich nurkowań w wykonaniu 10 swobodnie poruszających się ptaków i 3 osobników, które musiały korzystać z przerębli.
      Pomiar czasu wykazał, że wolno nurkujące pingwiny zaczynały się wynurzać po upływie nieco ponad 5 min (5,7 min). Ptaki korzystające z otworów w lodzie nurkowały często dłużej, lecz gdy w oparciu o przyspieszenie naukowcy wyliczyli liczbę uderzeń skrzydłami, okazało się, że zawsze oscylowała ona wokół "magicznych" dwustu trzydziestu siedmiu.
×
×
  • Create New...