Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Monitorując fale sejsmiczne wywołane przez ruchy słoni i wydawane przez nie infradźwięki, można by wykrywać nietypowe zachowania, np. bieg w panice. To ułatwiłoby odpowiednim służbom walkę z kłusownikami.

Byliśmy zaskoczeni wielkością sił działających na grunt, które są generowane przez wokalizujące słonie. Odkryliśmy, że przypominają one siły generowane przez szare olbrzymy podczas szybkiego chodu. To oznacza, że via grunt zawołania słoni mogą się przemieszczać na duże odległości i w sprzyjających okolicznościach docierają dalej niż w powietrzu - wyjaśnia Beth Mortimer z Uniwersytetów w Oksfordzie i Bristolu.

Mortimer sprawdza, jak zwierzęta wykorzystują drgania w materiałach do celów komunikacyjno-informacyjnych. Wcześniej badała pająki i ich sieci, teraz by lepiej zrozumieć słonie, nawiązała współpracę z geofizykiem dr. Tarje Nissenem-Meyerem.

Choć już od jakiegoś czasu przypuszczano, że słonie wykorzystują drgania gruntu w komunikacji, sama transmisja nie była dobrze poznana. Badając to zjawisko, Mortimer i student Nissena-Meyera - Will Rees - utrwalali wibracje generowane przez dzikie słonie z Kenii przy różnych zachowaniach, w tym podczas chodzenia i wokalizacji. Zespół polegał na technikach stosowanych m.in. do monitorowania trzęsień ziemi. Naukowcom zależało na ustaleniu, jak daleko przemieszczają się drgania generowane przez słonie, a także jak wpływają na nie dźwięki generowane przez ludzi czy rodzaj terenu.

Autorzy publikacji z pisma Current Biology zauważyli, że dzięki zapisowi wibracji gruntu można klasyfikować konkretne słoniowe zachowania. Należy jednak brać poprawkę na różne czynniki, w tym właśnie na hałas i typ terenu.

Wiele wskazuje na to, że przez swą aktywność akustyczną ludzie mogą zaburzać komunikację słoni. Na szczęście ustalenia brytyjskiego zespołu pozwalają równocześnie zaplanować strategie ich badania i ochrony. Sugerujemy, że monitoring wibracji gruntu da się wykorzystać w praktyce nie tylko do wykrywania słoni, ale i do określania ich zachowań. Mortimer tłumaczy, że dzięki zastosowaniu rejestratorów sejsmicznych możliwe będzie stworzenie algorytmów detekcji, lokalizacji i klasyfikacji, które pozwolą na monitorowanie słoni w czasie rzeczywistym.

Naukowcy podkreślają, że potrzeba dalszych eksperymentów, by potwierdzić potencjał sejsmicznego "podsłuchiwania" słoni z dużych odległości. Nissen-Meyer opowiada, że w najbliższej przyszłości zespół chce utworzyć większą, działającą przez dłuższy czas sieć czujników sejsmicznych. Różne instrumenty rozmieszczone poza gruntem mają zaś pomóc w zbadaniu reakcji słoni na "odesłanie" im nagranych wcześniej ich własnych sygnałów.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Politechnice Gdańskiej powstał projekt i stanowisko pilotażowe do monitorowania parametrów... pszczelich uli. Studenci pracujący pod kierunkiem doktora Piotra Musznickiego stworzyli system do zdalnych pomiarów temperatury i wilgotności we wnętrzu ula oraz ciągłego monitorowania jego wagi. Dzięki temu możliwa jest zdalna ocena stanu pszczelich rodzin i lepsza ich ochrona.
      Dane są gromadzone i archiwizowane na centralnym serwerze, a dedykowana aplikacja pozwala na szybki dostęp i szczegółową analizę warunków panujących w rodzinie pszczelej. Docelowo opracowany system będzie umożliwiał także długoterminową statystykę danych.
      Monitorowanie stanu rodzin pszczelich ma szczególne znaczenie w okresie zimowania pszczół oraz w okresie dynamicznego ich rozwoju w trakcie wiosenno-letniej pracy przy zbiorze nektaru. Odpowiednie umiejscowienie czujników temperatury i wilgotności pozwala m.in. określić położenie kłębu zimujących owadów bez konieczności otwierania ula. Z kolei waga zamontowana w podstawie dostarcza informacji o stanie zapasów miodu zbieranego i przechowywanego przez pszczoły.
      Wykorzystanie zdalnego monitorowania stanu rodzin pszczelich może również posłużyć do opracowania metod przeciwdziałania niepokojącemu spadkowi ich liczebności, co od kilkunastu lat obserwuje się na całym świecie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Deski klozetowe monitorujące stan pacjentów z zastoinową niewydolnością serca są przygotowywane do komercjalizacji. Ich stosowanie w warunkach domowych powinno zmniejszyć częstość ponownych hospitalizacji.
      Deski, których wdrożeniem zajmuje się firma Heart Health Intelligence zespołu naukowców z Rochester Institute of Technology, miałyby być kupowane przez szpitale. Wypisywani pacjenci korzystaliby z nich w zaciszu własnych domów. Urządzenia są wyposażone w system monitorujący elektryczną i mechaniczną czynność serca, tętno, ciśnienie, poziom natlenowania krwi, a także wagę chorego i objętość wyrzutową serca. Dane są analizowane przez algorytmy.
      Po dalszym udoskonaleniu urządzenie będzie zawiadamiać lekarzy o ewentualnym pogorszeniu stanu pacjenta. W oparciu o raport kardiolodzy mieliby decydować, czy interwencja jest konieczna.
      Zwykle w ciągu 30 dni od wypisu do szpitala trafia ponownie ok. 25% pacjentów z zastoinową niewydolnością serca. Po 90 dniach wskaźnik ponownej hospitalizacji wzrasta do 45% - opowiada dr Nicholas Conn.
      Wg Conna, system wychwyci pogarszający się stan, nim pacjent zda sobie sprawę z objawów. Dzięki szybkiej analizie danych interwencje staną się prostsze - wystarczy zmiana leków lub krótka wizyta w gabinecie - a przyjęcie do szpitala nie będzie w wielu przypadkach konieczne.
      Obecnie naukowcy skupiają się na składaniu wniosków o granty. Trwają badania na ludziach i studia przedkliniczne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Uniwersytecie Stanforda powstał bezprzewodowy, niezasilany baterią czujnik do pomiaru przepływu krwi. Ponieważ jest kompaktowy i biodegradowalny, nie musi być usuwany. W razie potrzeby ostrzeże lekarzy, że doszło do zamknięcia światła naczynia.
      Pomiar przepływu krwi jest kluczowy w wielu dziedzinach medycyny, dlatego bezprzewodowy, biodegradowalny czujnik może mieć implikacje m.in. dla chirurgii naczyniowej, rekonstrukcyjnej, kardiochirurgii czy transplantologii - wyjaśnia prof. Paige Fox.
      Amerykanie podkreślają, że monitorowanie wyników operacji angiologicznych jest trudne, gdyż często pierwsze symptomy problemów pojawiają się, gdy jest już za późno. Do tego czasu pacjent potrzebuje kolejnej operacji, która wiąże się z podobnym ryzykiem, co 1. zabieg.
      Dzięki nowemu czujnikowi proces gojenia można monitorować w czasie rzeczywistym, co daje możliwość wcześniejszej interwencji.
      Czujnik owija się ściśle wokół naczynia. Przepływająca krew uciska jego wewnętrzną powierzchnię. Gdy kształt powierzchni się zmienia, wpływa to na zdolność czujnika do magazynowania ładunku elektrycznego. Lekarze mogą to wykryć za pomocą urządzenia przybliżanego do skóry, które komunikuje się z anteną sensora. W przyszłości czytniki można by integrować np. ze smartfonem.
      Na początku naukowcy testowali czujnik, przepompowując powietrze przez rurkę rozmiarów tętnicy. Później chirurg Yukitoshi Kaizawa wszczepił sensor wokół naczynia szczura. Okazało się, czujnik z powodzeniem przekazywał dane na temat przepływu krwi do bezprzewodowego czytnika. Na razie Amerykanów interesowało wykrywanie całkowitego zamknięcia światła naczynia, ale istnieją wskazówki, że przyszłe wersje sensora będą potrafiły identyfikować bardziej subtelne fluktuacje przepływu krwi.
      Czujnik jest bezprzewodową wersją technologii opracowanej przez inżyniera chemika Zhenana Bao z myślą o protezach zapewniających wrażenia dotykowe. By można było myśleć o monitoringu przepływu krwi, zespół z Uniwersytetu Stanforda musiał zmodyfikować istniejące materiały z czujników, tak by z jednej strony były one wrażliwe na pulsowanie krwi, a z drugiej pozostawały na tyle sztywne, by zachowywać kształt. Trzeba też było przesunąć antenę do miejsca, gdzie będzie bezpieczna i odseparowana od pulsowania krwi. Oprócz tego kondensator musiał się nadawać do owijania wokół naczynia.
      To bardzo ekscytujący projekt, który wymagał wielu rund eksperymentów i przeprojektowywania - podsumowuje dr Levent Beker.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie jelitowe kontrolują ruchy muszek owocowych (Drosophila melanogaster).
      To badanie zapewnia dodatkowe dowody na powiązania jelita i mózgu, a w szczególności wskazuje, w jaki sposób bakterie mogą wpływać na zachowanie, w tym na ruchy - podkreśla dr Margaret Sutherland z amerykańskiego Narodowego Instytutu Zaburzeń Neurologicznych i Udaru (NINDS).
      Zespół prof. Sarkisa K. Mazmaniana z Kalifornijskiego Instytutu Technologii i Catherine E. Schretter zaobserwował, że pozbawione bakterii sterylne muszki były nadaktywne: chodziły szybciej, pokonywały większe odległości i robiły sobie krótsze przerwy niż owady z normalnym poziomem bakterii. Mazmanian badał, jakie bakterie jelitowe mogą oddziaływać na zachowanie D. melanogaster.
      Lokomocja jest ważna dla wielu aktywności, w tym dla spółkowania i poszukiwania pokarmu. Okazuje się [więc], że bakterie mogą być krytyczne dla podstawowych zachowań zwierząt.
      U owocówek występuje 5-20 gatunków bakterii, dlatego ekipa Mazmaniana podawała sterylnym (aksenicznym) muszkom pojedyncze szczepy bakterii. Gdy podano Lactobacillus brevis, ruchy powróciły do normalnej prędkości (L. brevis to jeden z 2 gatunków, które przywracały normalne zachowanie).
      Amerykanie ustalili także, że krytyczna dla tego procesu może być izomeraza ksylozy (ksylozoizomeraza, Xi), występujący u L. brevis enzym rozkładający cukier. Wyizolowanie ksylozoizomerazy i podanie jej muszkom wystarczyło, by spowolnić ruchy.
      Dodatkowe eksperymenty pokazały, że Xi może wpływać ruchy, precyzyjnie regulując poziom określonych węglowodanów, np. trehalozy, która jest podstawowym cukrem owocówek (to główny cukier krążący w hemolimfie owadów).
      Okazało się, że owocówki, którym podano Xi, miały niższe poziomy trehalozy niż muszki akseniczne z grupy kontrolnej. Gdy muszkom potraktowanym Xi, które po tym zabiegu przejawiały normalne zachowanie, dawano trehalozę, ponownie pojawiały się szybkie ruchy. To sugeruje, że cukier odwraca działanie Xi.
      W kolejnym etapie badań autorzy publikacji z Nature przyglądali się układowi nerwowemu, by sprawdzić, które z neuronów mają coś wspólnego z ruchami sterowanymi przez bakterie. W ten sposób stwierdzono, że aktywacja neuronów wytwarzających oktopaminę wyłączała wpływ L. brevis na muszki. W efekcie muszki, które zwolniły po podaniu bakterii lub ksylozoizomerazy, znowu stawały się hiperaktywne. Aktywacja neuronów oktodopaminergicznych (produkujących oktodopaminę) u D. melanogaster z normalnym poziomem bakterii także sprawiała, że poruszały się one szybciej. Włączenie neuronów wytwarzających inne neuroprzekaźniki nie wpływało na ruchy owadów.
      Mazmanian i inni uważają, że Xi może monitorować stan metaboliczny muszek, w tym poziom składników odżywczych, a później sygnalizować neuronom oktodopaminergicznym, czy powinny się włączyć, czy wyłączyć, prowadząc do określonych zmian w zachowaniu.
      Amerykanie dodają, że zamiast oktodopaminy ssaki produkują noradrenalinę, która, jak wykazano, również kontroluje ruchy. Mikrobiom jelitowy może odgrywać podobną rolę w lokomocji ssaków, a także w zaburzeniach poruszania, takich jak choroba Parkinsona - podsumowuje Mazmanian.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzikie słonie afrykańskie żerują do 18 godz. dziennie i spożywają do 200 kg roślinności. Oznacza to, że średnio słoń zjada 180 g pokarmu na minutę (to odpowiednik wagi 2 kolb kukurydzy). By zaspokoić tak duży apetyt, słonie muszą być w stanie zjeść bardzo różnorodne produkty: zarówno spore, jak i małe. Próbując ustalić, jak sobie z tym radzą, naukowcy z Zoo Atlanta, Georgia Institute of Technology i Rochester Institute of Technology prowadzili latem 2017 r. kilkutygodniowy eksperyment na 34-letniej słonicy.
      Okazało się, że by chwycić drobne obiekty, słonie tworzą w trąbie coś w rodzaju stawu. Trąba zagina się pod dość ostrym kątem, a dolna część pełni funkcję ubijaka. W ten sposób powstają łatwe do chwycenia porcje.
      Amerykanie podawali słonicy marchew, brukiew oraz otręby. Warzywa krojono w różnej wielkości kostkę (o boku długości 32, 16 i 10 mm). Granulki otrąb miały średnicę ok. 2 mm. Przy chwytaniu kostki o boku 32 mm trąba była prosta, jednak przy mniejszych sześcianach słonica tworzyła staw. Przy jedzeniu otrąb odległość stawu od podłoża była największa i sięgała nawet 11 cm.
      Gdy samica jadła otręby, czubek trąby najpierw przez ok. 5 s omiatał zboże, by zebrać je w kupkę. Później za pomocą przypominających palce 2 wypustek z czubka trąby zwierzę ubijało otręby, by następnie unieść je do pyska.
      Dla każdej wielkości pokarmu przeprowadzono 6 prób. Z 24 prób przeanalizowano 16 (8 wyeliminowano, bo słonica uciekała się raczej do owijania niż do ubijania pokarmu).
      W czasie badań wykorzystano płytę dynamometryczną, można więc było zmierzyć siłę, z jaką słonica działała trąbą na pokarm. Okazało się, że by podnieść 50-g kupkę otrąb, samica przykładała siłę 47 niutonów.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...