Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Sahara zwiększa swoją powierzchnię
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Virginia Tech wykazali, że lodowy dysk może sam się napędzać na odpowiednio przygotowanej powierzchni, podobnie do kropli wody, na którą działa zjawisko Leidenfrosta. Każdy z nas obserwował, że kropla wody upuszczona na gorącą powierzchnię, odparowuje przez długi czas, poruszając się po powierzchni. Amerykańscy uczeni odkryli, że kawałek lodu może samodzielnie napędzać się na powierzchni o wzorze przypominającym układ rybich ości.
Badaczy z Virginia Tech zainspirowała rozwiązana ledwie przed 11 laty zagadka wędrujących głazów z Racetrack Playa z kalifornijskiej Doliny Śmierci. Tam kry, przesuwające się pod wpływem wiatru, przesuwają kamienie. Jonathan Boreyko postanowił stworzyć takie warunki, by lód samodzielnie się przesuwał. Wraz z zespołem przez trzy lata prowadził eksperymenty. Gdy zaś udało się doprowadzić do samodzielnego ruchu lodowego dysku, przez kolejne dwa lata naukowcy tworzyli model wyjaśniający obserwowane zjawisko.
Kluczem do sukcesu była aluminiowa powierzchnia ponacinana we wzór rybich ości. Wystarczy, że powierzchnia zostanie rozgrzana powyżej temperatury topnienia – nie jest więc potrzebna, jak w zjawisku Leidenfrosta, bardzo wysoka temperatura – by lód zaczął się poruszać. Jest on napędzany przez kierunkowy przepływ wody w nacięciach na powierzchni. Początkowo kawałek lodu rusza bardzo wolno, by gwałtownie przyspieszyć.
Niezwykle interesujące okazało się spryskanie powierzchni aluminium cieczą hydrofobową. Naukowcy spodziewali się, że spowoduje to przyspieszenie lodu. Tymczasem dysk w ogóle się nie przesunął. To pozwoliło badaczom wyjaśnić obserwowane zjawisko. Doszli do wniosku, że na powierzchni pokrytej płynem hydrofobowym woda z roztapiającego się lodu zostaje ściśnięta i lodowy dysk utyka na krawędziach wyżłobień. Woda ciągle płynie kanalikami, ale lód nie jest już w stanie się na niej unosić.
Bez powłoki hydrofobowej woda po jednej stronie lodowego dysku tworzy kałużę, jej obecność powoduje nierównowagę napięcia powierzchniowego po obu stronach lodu, co powoduje, że zaczyna się on poruszać.
Boreyko uważa, że odkryte przezeń zjawisko być może posłuży do celów praktycznych. Wyobraźmy sobie, że wzór na powierzchni tworzy okręgi, a nie proste linie. Wówczas roztapiający się obiekt kręciłby się w kółko. A teram wyobraźmy sobie, że na powierzchni lodu umieszczamy magnesy. One też by się obracały, co można by wykorzystać do produkcji energii, stwierdza uczony.
Badania zostały opublikowane na łamach ACS Applied Materials & Interfaces.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Socjalizowanie się w grupie nieznajomych może być trudne. Niejednokrotnie odmawiamy pójścia na spotkanie w ludźmi, których nie znamy lub też namawiamy kogoś znajomego, by poszedł z nami. Okazuje się, że nie jest to cecha typowo ludzka. Ponad dwie dekady badań na gorylach pokazały, że samice przechodząc do innej grupy, wybierają tę, w której znajdują się znane im wcześniej gorylice.
U wielu gatunków zwierząt przedstawiciele jednej lub obu płci opuszczają swoją grupę rodzinną i dołączają do innej. Są też gatunki – jak ludzie czy goryle – gdzie grupy mogą być zmieniane wielokrotnie. Taka strategia zapobiega chowowi wsobnemu, ułatwia rozprzestrzenianie genów i kształtowanie więzi społecznych. Naukowcy z Dian Fossey Gorilla Fund w Rwandzie, po ponad 20 latach badań, informują, w jaki sposób samice goryli wybierają grupę, do której dołączą.
Z badań wynika, że gorylice nie wybierają nowej grupy przypadkowo. Wydaje się, że takie czynniki jak wielkość grupy czy stosunek obu płci do siebie nie ma znaczenia. Okazuje się za to, że samice unikają grup, w których są samce, z którymi się wychowywały. Szukają za to grup z samicami, które znają z własnej grupy rodzinnej. Dzieje się tak, gdyż w przypadku goryli górskich – a właśnie one były badane – samice nie wiedzą na pewno, kim był ich ojciec. Stosują więc prostą strategię – unikają samców, z którymi się wychowywały, gdyż z większym prawdopodobieństwem mogą być z nimi spokrewnione, niż z samcami, z którymi się nie wychowywały. Jednak strategia ta jest bardziej skomplikowana niż wydaje się na pierwszy rzut oka.
Jako, że samice goryli mogą zmieniać grupę rodzinną wielokrotnie, poznają w tym czasie wielu samców. Jednak nie unikają wszystkich samców, a tylko tych, których znają ze swojej pierwszej grupy rodzinnej, ze swojego dzieciństwa. Innymi słowy, znaczenie ma tu nie tylko to, czy wcześniej znały samca, ale też w jakim kontekście go poznały.
Drugim istotnym czynnikiem przy wyborze nowej grupy jest obecność w niej znajomej samicy. Przejście do nowej grupy jest bowiem trudnym doświadczeniem. Wchodząca w nią samica trafia zwykle na dół hierarchii społecznej. Gdy w grupie jest już znana wcześniej samica, może ona pomóc, działając jak sojusznik. Poza tym obecność znajomej samicy może działać też jak rekomendacja. Skoro pozostała ona w tej grupie, skoro z niej nie odeszła, może to dobrze świadczyć o samej grupie lub o samcu stojącym na jej czele. I ten mechanizm nie jest jednak taki prosty.
Samice, wchodzące do nowej grupy, nie polegają jedynie na obecności tam dowolnej wcześniej poznanej samicy. Największy wpływ na podjęcie decyzji o dołączeniu do nowej grupy ma obecność tam samicy, z którą dołączająca spędziła w innej grupie co najmniej 5 lat i z którą widziała się ostatnio nie dawniej niż 2 lata wcześniej.
Badania te jasno pokazują, jak ważne są więzi społeczne i znajomości wśród szympansów. Inwestowanie w ich budowę jest bardzo dobrą strategią, ułatwiającą i utrzymywanie znajomości na przyszłość i budowanie więzi społecznych z innymi gorylami, bez względu na granice grup.
Bliźniaczo podobny mechanizm widzimy u ludzi. Również wśród H. sapiens istnieją silne więzi społeczne przekraczające granice grup. Zmieniamy miejsca zamieszkania i pracy, budujemy nowe relacje, bardzo często korzystając przy tym z rekomendacji czy pomocy już znanych osób. I utrzymujemy znajomości z ludźmi, których poznaliśmy będąc w tej samej grupie, czy to rodzinnej, czy zawodowej, sąsiedzkiej czy szkolnej. Jak widać, goryle nie różnią się od nas pod tym względem.
Z wynikami badań można zapoznać się w piśmie Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szybkie zmiany demograficzne przekształcają rodziny na całym świecie. Spadająca dzietność i coraz dłuższe życie powodują, że w rodzinach dochodzi do zmian relacji pomiędzy krewnymi. Naukowcy z Instytutu Badań nad Demografią im. Maxa Plancka (Niemcy), Uniwersytetu Stanforda (USA) oraz Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhong (Chiny) postanowili przeanalizować, jak tempo zmian demograficznych wpływa na liczbę i wiek krewnych w ramach rodziny. Z ich badań wynika, że osoby w niemal tym samym wieku mogą mieć znacząco różną liczbę krewniaków tych samych stopni.
Za pomocą zaawansowanych modeli demograficznych, które badają zmiany pokrewieństwa w czasie, chcieliśmy poznać odpowiedź na pytanie, czy dwie osoby, które dzieli jedynie 5-10 lat, mogą mieć do czynienia z całkowicie inna strukturą rodziny. Odpowiedź brzmi „tak” i ma to głęboki wpływ zarówno na poziomie indywidualnym, jak i społecznym, mówi Sha Jiang z Instytutu im. Maxa Plancka.
Naukowcy wykorzystali do swoich analiz dwa źródła danych. Jednym były dane empiryczne z czterech krajów znajdujących się na różnym etapie zmian demograficznych: Tajlandii, Indonezji, Ghany i Nigerii. Drugim były modele w których symulowano różne tempa zmian w dzietności i śmiertelności w ramach rodziny. W Tajlandii w latach 1950–2000 dzietność spadła z 6 do granicy zastępowalności pokoleń. Podobne zjawisko zaszło w Indonezji w ciągu 75 lat, a granicę zastępowalności pokoleń osiągnięto tam w bieżącym roku. Tymczasem dzietność w Nigerii wynosi obecnie 5, a w Ghanie 3. Granica zastępowalności pokoleń może tam zostać osiągnięta około 2100 roku.
W miarę, jak spada dzietność, a rośnie długość życia, struktura rodziny staje się coraz bardziej horyzontalna. Rodziny składają się z większej liczby pokoleń, ale każde z nich składa się z mniejszej liczby członków. "Dotychczas przeważnie dochodziło do przeoczenia olbrzymiego tempa zmian demograficznych. A to ono może w sposób znaczący zmieniać struktury rodzinne", wyjaśnia Jiang.
Główny wniosek z badań brzmi: im szybsza zmiana demograficzna, tym większa przepaść pod względem liczby żyjących krewnych pomiędzy członkami rodziny w podobnym wieku. Przy powolnych zmianach demograficznych takie zjawisko rozłożone jest na wiele dekad, jednak obecnie do zmian takich dochodzi w pojedynczym pokoleniu.
Przykładem niech będą Tajlandia – gdzie do zmian demograficznych, głównie spadku urodzeń, dochodzi bardzo szybko – i Nigeria, gdzie zmiany są znacznie wolniejsze. Okazało się, że w 2000 roku w Tajlandii osoba mająca wówczas 15 lat miała o 30% mniej kuzynów niż osoba w wieku 25 lat. W Nigerii różnica ta wynosiła mniej niż 10%. W roku 2020 w Tajlandii przeciętny 65-latek miał o 15% mniej córek niż przeciętny 70-latek. W Nigerii zjawisko było odwrotne. Tam przeciętny 65-latek miał o 7% więcej córek niż przeciętny 70-latek.
Niemal na całym świecie dochodzi do dramatycznych zmian. Kolejne pokolenia mają coraz mniej krewnych, a wiek tych krewnych jest inny niż w poprzednich pokoleniach. To zaś wpływa na dynamikę i wsparcie międzypokoleniowe w ramach rodziny.
Przed rokiem informowaliśmy, że do roku 2100 w 97% krajów świata współczynnik dzietności będzie niższy niż konieczny do zapewnienia zastępowalności pokoleń.
Źródło: Changing Demographic Rates Reshape Kinship Networks, https://read.dukeupress.edu/demography/article/62/3/899/401079/Changing-Demographic-Rates-Reshape-Kinship
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zwierzęta są nie tylko mieszkańcami Ziemi, ale też jej architektami, kształtującymi krajobraz, w którym żyją. Termity tworzą wysokie kopce i rozległe podziemne korytarze, hipopotamy drążą ścieżki i kanały, a bobry tworzą rozległe mokradła. Dotychczas jednak badania nad zwierzęcymi architektami krajobrazu skupiały się na konkretnych pojedynczych gatunkach. Profesor Gemma Harvey i jej zespół z Queen Mary University w Londynie opublikowali na łamach PNAS pierwszą globalną syntezę wiedzy o takich gatunków. Uczeni zidentyfikowali 603 gatunki, rodzaje i rodziny, które wpływają na procesy toczące się na powierzchni Ziemi.
Setki gatunków owadów, ssaków, ryb, ptaków czy płazów w znaczący sposób kształtują swoje środowisko. Najczęściej są to przykłady bardzo nieoczywiste. Okazuje się na przykład, że łososie podczas tarła przemieszczają tyle osadów, ile przemieszcza się podczas powodzi. Zwierzęta słodkowodne odgrywają zresztą olbrzymią rolę w kształtowaniu środowiska. Mimo, że wody słodkie zajmują jedynie 2,4% powierzchni planety, to żyje w nich ponad 30% ze zidentyfikowanych gatunków zwierzęcych architektów.
Autorzy badań ostrożnie obliczają, że energia włożona przez te gatunki w kształtowanie terenu wynosi co najmniej 76 000 GJ, czyli tyle, co energia setek tysięcy potężnych powodzi. To daje wyobrażenie, jak wielką rolę odgrywają zwierzęta. A jest to liczba z całą pewnością znacząco zaniżona, gdyż mamy poważne luki w wiedzy, szczególnie tej dotyczące obszarów tropikalnych i subtropikalnych, gdzie bioróżnorodność jest naprawdę duża, a liczba przeprowadzonych badań ograniczona.
Dużą rolę w kształtowaniu krajobrazu odgrywają na przykład termity, których kopce w Brazylii pokrywają tysiące kilometrów kwadratowych terenu. Termity czy inni architekci krajobrazu – mrówki – są jednak bardzo rozpowszechnione. Około 1/3 ze wspomnianych w pracy gatunków to gatunki rzadkie, endemiczne lub zagrożone. Jeśli one znikną, dojdzie też do zatrzymania procesów, których są autorami. Będzie to nie tylko strata dla ludzkości, która nigdy nie pozna istoty tych procesów, ale też olbrzymie zagrożenie dla ekosystemów, dla których wiele z tego typu zjawisk odgrywa kluczową rolę.
Nasze badania pokazują, że rola zwierząt w kształtowaniu krajobrazu Ziemi jest znacznie większa, niż sądziliśmy. Od bobrów tworzących mokradła, po mrówki budujące kopce z Ziemi, procesy te mają kluczowe znaczenie dla środowiska. Doprowadzając do utraty bioróżnorodności ryzykujemy ich utratę, mówi profesor Harvey.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Problem grzania korony słonecznej pozostaje nierozwiązany od 80 lat. Z modeli obliczeniowych wynika, że temperatura we wnętrzu Słońca wynosi ponad 15 milionów stopni, jednak na jego widocznej powierzchni (fotosferze) spada do około 5500 stopni, by w koronie wzrosnąć do około 2 milionów stopni. I to właśnie ta olbrzymia różnica temperatur pomiędzy powierzchnią a koroną stanowi zagadkę. Jej rozwiązanie – przynajmniej częściowe – zaproponował międzynarodowy zespół naukowy z Polski, Chin, USA, Hiszpanii i Belgii. Zdaniem badaczy za podgrzanie części korony odpowiadają... chłodne obszary na powierzchni.
W danych z Goode Solar Telescope uczeni znaleźli intensywne fale energii pochodzące z dość chłodnych, ciemnych i silnie namagnetyzowanych regionów fotosfery. Takie ciemniejsze regiony mogą powstawać, gdy silne pole magnetyczne tłumi przewodzenie cieplne i zaburza transport energii z wnętrza naszej gwiazdy na jej powierzchnię. Naukowcy przyjrzeli się aktywności tych chłodnych miejsc, przede wszystkim zaś włóknom plazmy powstającym w umbrze, najciemniejszym miejscu plamy słonecznej. Włókna te to stożkowate struktury o wysokości 500–1000 kilometrów i szerokości około 100 km. Istnieją one przez 2-3 minuty i zwykle ponownie pojawiają się w tym samym najciemniejszym miejscu umbry, gdzie pola magnetyczne są najsilniejsze, wyjaśnia profesor Vasyl Yurchyshyn z New Jersey Institute of Technology (NJIT).
Te ciemne dynamiczne włóka obserwowane były od dawna, jednak jako pierwsi byliśmy w stanie wykryć ich oscylacje boczne, które są powodowane przez szybko poruszające się fale. Te ciągle obecne fale w silnie namagnetyzowanych włóknach transportują energię w górę i przyczyniają się do podgrzania górnych części atmosfery Słońca, dodaje Wenda Cao z NJIT. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że fale te przenoszą tysiące razy więcej energii niż ilość energii tracona w aktywnych regionach atmosfery. Rozprzestrzenianie się tej energii jest nawet o 4 rzędy wielkości większa niż ilość energii potrzebna do utrzymania temperatury korony słonecznej.
Wszędzie na Słońcu wykryto dotychczas różne rodzaje fal. Jednak zwykle niosą one ze sobą zbyt mało energii, by podgrzać koronę. Szybkie fale, które wykryliśmy w umbrze plam słonecznych to stałe i wydajne źródło energii, które może podgrzewać koronę nad plamami, wyjaśnia Yurchyszyn. Odkrycie to, jak mówią naukowcy, nie tylko zmienia nasz pogląd na umbrę plam, ale również jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia transportu energii i podgrzewania korony.
Jednak, jak sami zauważają, zagadka grzania korony słonecznej nie została rozwiązania. Przepływ energii pochodzącej z plam może odpowiadać tylko za podgrzanie pętli koronalnych, które biorą swoje początki z plam. Istnieją jednak inne, wolne od plam, regiony Słońca powiązane z gorącymi pętlami koronalnymi. I czekają one na swoje wyjaśnienie, dodaje Cao.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.