Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Słyszy bez uszu

Recommended Posts

Badania anatomii węży doprowadziły biologów do wniosku, że gady te są głuche. Świadczyły o tym zarówno brak jakiejkolwiek formy zewnętrznych uszu, jak i nieobecność bębenków usznych. Jednak eksperymenty przeprowadzone w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku dowiodły, że węże jednak słyszą. Dzięki połączonym siłom niemieckich i amerykańskich naukowców wreszcie dowiedzieliśmy się, jak to możliwe. Okazuje się, że organem słuchowym beznogich gadów jest ich szczęka. Za jej pomocą wąż odbiera drgania z otaczającego środowiska. Fala akustyczna wędruje następnie do ślimaka ucha wewnętrznego, gdzie znajdują się komórki nerwowe, przekazujące odpowiednie sygnały do mózgu. Biolodzy opisali pracę szczęki za pomocą tych samych równań matematycznych, które są stosowane podczas modelowania ruchu kadłuba okrętowego. Przy okazji zaproponowano wyjaśnienie wężowego obyczaju zakopywania się w piasku: głębiej zanurzony statek jest bardziej stabilny, co w wypadku organu słuchu prawdopodobnie odpowiada jego dokładniejszej pracy. Warto przy tym pamiętać że dolna szczęka składa się z kilku oddzielnych części. Konstrukcja taka pozwala połykać zdobycz większą od średnicy samego zwierzęcia, a dodatkowo może również umożliwiać słyszenie stereofoniczne. I na koniec ciekawostka: my również możemy sprawdzić, jak w przybliżeniu działa słuch węża. Wystarczy przyłożyć drgający kamerton do kości znajdującej się za uchem. W ten właśnie sposób mogły słyszeć wszystkie kręgowce, zanim nastąpiło ich zróżnicowanie ewolucyjne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak oto poniekąd potwierdza się ewolucyjne pochodzenie naszych kostek słuchowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites
my również możemy sprawdzić, jak w przybliżeniu działa słuch węża. Wystarczy przyłożyć drgający kamerton do kości znajdującej się za uchem. W ten właśnie sposób mogły słyszeć wszystkie kręgowce, zanim nastąpiło ich zróżnicowanie ewolucyjne

 

Czy aby ta kość za uchem nie służy do detekcji ultra albo infra dzwięków??  8)

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
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zwykle węże połykają swoje ofiary w całości. Wąż Oligodon fasciolatus wyewoluował jednak inną makabryczną strategię. Podczas badań w Tajlandii naukowcy udokumentowali 3 sytuacje, gdy O. fasciolatus rozpruwały żywcem ropuchy Duttaphrynus melanostictus i wyrywały im narządy wewnętrzne. Wyniki badań zespołu Henrika Bringsøe ukazały się w piśmie Herpetozoa.
      O. fasciolatus rozrywały brzuch ofiary zębami, a potem wkładały do środka całą głowę. Ropuchy usiłowały się wyrwać i uniknąć wypatroszenia, ale za każdym razem ich próby okazywały się daremne.
      Wg naukowców, strategia O. fasciolatus może być związana z tym, że ropuchy D. melanostictus uwalniają z gruczołów zausznych silną toksynę. Niewykluczone więc, że węże zaczęły stosować brutalną strategię żerowania, by uniknąć otrucia.
      Jeden z opisanych przypadków miał miejsce w 2016 r., reszta w br. W 2016 r. w momencie pojawienia się obserwatorów ropucha była już martwa, ale teren wokół pokrywała krew, co oznacza, że ropucha zginęła po walce. Wąż dostał się do środka przez ranę pod lewą przednią kończyną. Wsadził do środka głowę i systematycznie usuwał narządy wewnętrzne. Pocięte na mniejsze kawałki połykał. W kwietniu 2020 r. rozegrała się bitwa, która trwała niemal 3 godziny. Nim pojawili się naukowcy, O. fasciolatus zdążył już wsadzić głowę do wnętrza ropuchy. Mimo urazu D. melanostictus przesuwała się w kierunku bajorka. Zatrzymała się dopiero na brzegu. W pewnym momencie wąż wysunął łeb; prawdopodobnie chciał zaczerpnąć powietrza. Ropucha spryskała go toksyczną wydzieliną; jej część wylądowała na głowie drapieżnika. Poza tym pewna ilość cieczy spłynęła z ropuchy, skapując na głowę i do oczu węża. D. melanostictus zdołała wtedy odskoczyć. Wąż ocierał głowę o podłoże, m.in. o opadłe liście, próbując pozbyć się toksyny. Uciekł pod stertę drewna. Po 10 min wypełzł i ponownie udał się w pościg za ropuchą. Ropucha przemieściła się 2,5 m w kierunku bajorka, ale wąż chwycił ją za tylną kończynę. Gdy toksyczna wydzielina pojawiła się w okolicy grzbietowej ropuchy, jej część ponownie dostała się do oczu napastnika, który znów wycofał się i zaczął się czyścić. W tym czasie ropucha wskoczyła do wody. Wypłynęła na brzeg i przez pół godziny próbowała się chować pod kłodą. W tym czasie O. fasciolatus również przebywał pod pobliską kłodą, ciągle próbując się oczyścić. Później zaatakował ostatni raz. Przez utworzoną wcześniej ranę wyrwał zapadnięte płuco, tkankę mięśniową i prawdopodobnie tkankę tłuszczową D. melanostictus. Choć ofiara się nie ruszała, nadal oddychała. Metoda ekstrahowania i połykania narządów była taka sama, jak zaobserwowana w 2016 r. W czerwcu 2020 r. wąż obrał na cel środek brzucha. Myśliwy naciął skórę, by zyskać dostęp do organów wewnętrznych. Następnie porzucił zdobycz, aby pojawić się ponownie po ok. 5 godz. i zakończyć żerowanie na narządach martwej ropuchy.
      W czwartym opisanym przez zespół przypadku dorosły wąż zaatakował mniejszy okaz ropuchy. Tym razem D. melanostictus została jednak połknięta w całości. Dlaczego? Tego na razie nie wiadomo. Jedna z hipotez jest taka, że mniejsze ropuchy są mniej toksyczne od dorosłych egzemplarzy. Z drugiej strony badacze dopuszczają wyjaśnienie, że węże są oporne na toksynę ropuchy, a przyczyną zachowania zaobserwowanego w pozostałych 3 przypadkach są gabaryty dorosłych ropuch (nie da się ich połknąć w całości).
      Obecnie nie możemy odpowiedzieć na te pytania, ale kontynuujemy obserwacje i raportowanie na temat tych fascynujących węży. Mamy nadzieję, że odkryjemy kolejne interesujące aspekty ich biologii - podsumowuje Bringsøe.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowy gatunek węża z wyspy Bioko został nazwany na cześć Jamesa Hetfielda z Metalliki. Biolodzy, fani zespołu, stwierdzili, że smoczy wygląd Atheris hetfieldi kojarzy im się z wizerunkiem muzyka.
      Wąż może mieć do 52 cm długości. Po raz pierwszy zaobserwowano go na początku XX w., ale kwestia taksonomii pozostawała dotąd nierozwiązana.
      Autorami raportu z pisma Zootaxa są Luis Ceríaco, główny kurator z Muzeum Historii Naturalnej i Nauki Uniwersytetu w Porto, oraz Mariana P. Marques i Aaron M. Bauer.
      A. hetfieldi żyje u podnóża wulkanu na Bioko (Bioko jest wyspą wulkaniczną należącą do Gwinei Równikowej). Nowy gatunek ma szereg unikatowych cech morfologicznych. Wyniki najnowszych badań zespołu potwierdziły też, że na Bioko występuje gałęźnica szorstkołuska (Atheris squamigera).
      Jak podkreślają naukowcy, A. hetfieldi jest pierwszym nowym gatunkiem węża, odkrytym na Bioko od ponad 100 lat. Oprócz tego to jedyny wąż-endemit z tej wyspy.
      Ceríaco i Marques od dzieciństwa są fanami Metalliki. Chcieliśmy uhonorować Hetfielda, dziękując za wszystkie dobre wibracje, jakie jego muzyka wniosła do naszego życia i kariery naukowej.
      Sądzimy także, że tajemniczy jadowity i genialnie wyglądający wąż, który żyje u podnóża wulkanu [...], świetnie się kojarzy z heavy metalem!
      Ceríaco ma nadzieję, że dzięki szczegółowej taksonomii ludzie będą wiedzieli, jak ważne jest prowadzenie badań terenowych i dotyczących bioróżnorodności.
      Ścigamy się z procesem wymierania [...]. Wiele gatunków może wyginąć jeszcze przed odkryciem.
      Warto przypomnieć, że w marcu pisaliśmy o innym badaczu-fanie Metalliki, który nazwał na cześć ulubionego zespołu skorupiaka; równonóg Macrostylis metallicola został odkryty w głębinach otaczających pole konkrecjonośne Clarion-Clipperton (ang. Clarion–Clipperton Fracture Zone, CCZF) na Pacyfiku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Potrząsanie głową w celu pozbycia się wody, która nalała się do ucha, może prowadzić do... uszkodzenia mózgu. Do takich wniosków doszli naukowcy z Cornell University i Virginia Tech, którzy zbadali przyspieszenie potrzebne do wyrzucenia wody z kanału słuchowego. O wynikach swoich badań poinformowali podczas odbywającego się właśnie 72. Dorocznego Spotkania Wydziału Dynamiki Płynów Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.
      W opublikowanym abstrakcie pracy czytamy: jeden z końców zamkniętej szklanej hydrofobowej tuby o różnej średnicy został użyty jako uproszczony model kanału słuchowego. Tuba została umieszczona na strunie i symulowaliśmy potrząsanie głowy. Badania wykazały, że krytyczne przyspieszenie potrzebne do pozbycia się wody zależy w dużej mierze od ilości wody i jej pozycji w kanale. Stwierdziliśmy, że krytyczne przyspieszenie dochodzi do 10g, co może spowodować poważne uszkodzenie ludzkiego mózgu. Krytyczne przyspieszenie jest znacznie wyższe w tubach o małym przekroju, co oznacza, że pozbycie się wody z ucha poprzez potrząsanie jest trudniejsze dla dzieci niż dla dorosłych.
      To właśnie w przypadku dzieci do wytrząśnięcia wody potrzebne jest przyspieszenie nawet 10-krotnie przekraczające przyspieszenie ziemskie.
      Na potrzeby badań naukowcy wykorzystali druk 3D za pomocą którego stworzyli model ludzkiego kanału słuchowego opierając się przy tym na danych z tomografu komputerowego. Szklany model został pokryty od wewnątrz krzemowodorem, który dobrze symuluje stopień hydrofobowości jaki panuje wewnątrz ludzkiego ucha.
      Z naszych eksperymentów oraz modelu teoretycznego wynika, że jednym z czynników decydujących o wypłynięciu płynu z ucha jest jego napięcie powierzchniowe, mówi Baskota. Zamiast więc potrząsać głową można do ucha wprowadzić coś, co obniży napięcie powierzchniowe. Prawdopodobnie wpuszczenie kilku kropli płynu u niższym napięciu powierzchniowym niż woda, takiego jak alkohol czy ocet, pozwoli zmniejszyć napięcie powierzchniowe i spowoduje wypłynięcie wody z ucha, stwierdził Baskota.

      « powrót do artykułu
    • By 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...