Nietoperze od urodzenia znają prędkość dźwięku
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Każdego roku miliony ptaków śpiewających migrują między zimowiskami a miejscami rozrodu. Wiele gatunków leci nocą, by uniknąć drapieżników. To jednak nie zapewnia im bezpieczeństwa. Na ptaki poluje największy europejski nietoperz borowiec olbrzymi (Nyctalus lasiopterus). Po kilkudziesięciu latach udało się rozwiązać zagadkę tych polowań, a naukowcy zobaczyli coś, co wprawiło ich w najwyższe zdumienie.
Uczeni z duńskiego Uniwersytetu w Aarhus wyposażyli nietoperze w skonstruowane przez siebie zestawy instrumentów, które rejestrowały ruch, przyspieszenie, wysokość i dźwięki wydawane przez nietoperze. Dzięki temu dowiedzieli się, że borowiec może atakować ptaki na wysokości ponad 1000 metrów, a swoje ofiary pożera w locie. Ptaki mają niewielkie szanse na uniknięcie ataku. W przeciwieństwie do niektórych owadów, które są podstawowym składnikiem diety nietoperzy, nie wyewoluowały zdolności słyszenia ultradźwięków wydawanych przez polujące ssaki. Napastnika mogą dostrzec w ostatniej chwili.
Nietoperze najpierw wykrywają stada ptaków z dużej odległości emitując głośne dźwięki o dość niskiej częstotliwości. Dopiero gdy podlecą na tyle blisko, by wybrać konkretną ofiarę, przystępują do ataku, który sygnalizowany jest nagłą serią krótkich dźwięków. Analiza danych pokazała, że atak następuje z góry pod ostrym kątem i przy dużej prędkości. Jeden z nietoperzy zaatakował ptaka na wysokości 400 metrów, lecąc pionowo w dół i ścigał go przez 30 sekund, po czym się poddał. Następnie wzniósł się, krążył przez jakiś czas w poszukiwaniu ptaków, a w końcu obniżył lot do 50 metrów i zaczął polować na owady. Drugi nietoperz miał więcej szczęścia. W poszukiwaniu ptaków wzniósł się na wysokość 1200 metrów, gonił ofiarę przez 176 sekund, lecąc w dół i złapał ją w pobliżu ziemi. Na nagraniu słychać 21 okrzyków zestresowanego rudzika, a następnie przez 23 minuty słychać, jak nietoperz, nie lądując, zjada upolowane zwierzę.
Nietoperze zabijają ptaki zębami, następnie odgryzają im skrzydła, prawdopodobnie po to, by zmniejszyć wagę zdobyczy i opór powietrza. Naukowcy sądzą, że następnie nietoperz rozszerza tylne łapy, tworząc z łączącej je błony rodzaj mieszka, wkłada tam zdobycz i zjada ją w locie.
O fascynujących badaniach nad polującymi nietoperzami przeczytasz w artykule Greater noctule bats prey on and consume passerines in flight.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiadomo że rośliny i zwierzęta wydają dźwięki, reagują na nie i za ich pomocą się komunikują. Komunikacja taka zachodzi też pomiędzy zwierzętami a roślinami i odwrotnie. Czy jednak organizmy należące do innych królestw domeny eukariontów w jakiś sposób reagują na dźwięki? Okazuje się, że tak. Reakcję taką zauważono u drożdży piwowarskich. Co więcej można to wykorzystać w produkcji złocistego napoju.
Naukowcy z nowozelandzkiego Uniwersytetu w Otago donoszą, że odtwarzanie szumu białego – rodzaju szumu akustycznego – podczas warzenia piwa pozwala skrócić proces produkcji złocistego napoju. Z badań przeprowadzonych pod kierunkiem doktora Parise'a Adadiego wynika, ze dzięki białemu szumowi proces fermentacji można skrócić o 21 do 31 godzin bez pogarszania jakości napoju. W ten sposób browary mogą znacząco zwiększyć produkcję.
Naukowcy wykorzystali aktuator liniowy, który generował biały szum w zakresie 800–2000 Hz o głośności 140 dB. Zastosowanie stymulacji dźwiękowej zwiększyło wzrost drożdży poprzez utrzymywanie wyższego stężenia komórek drożdży w zawiesinie. Energia dźwiękowa pobudzała procesy komórkowe i szlaki metaboliczne, wzmacniając wzrost i aktywność drożdży. To prowadziło do szybszego zużywania cukrów z brzeczki i wytwarzania alkoholu, ale co istotne – nie zmieniało w sposób istotny składu smakowego gotowego piwa, stwierdził doktor Adadi.
Szczegółowy opis eksperymentu został opublikowany na łamach Food Research International.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Uwierzytelnianie dwuskładnikowe to obecnie złoty standard zabezpieczeń stosowany w bankowości, poczcie elektronicznej, serwisach społecznościowych i wielu innych miejscach. Naukowcy z Sandia National Laboratories opracowali właśnie prostszą i bardziej efektywną metodę dwustopniowego uwierzytelniania, w której generowanie i przesyłanie tymczasowego kodu nie jest zależne od czasu. Metoda ta pozwoli na zabezpieczenie wielu urządzeń – jak drony, zdalne czujniki, sprzęt rolniczy czy systemy kontroli przemysłowej – które obecnie nie korzystają z uwierzytelniania dwustopniowego.
Ten rodzaj zabezpieczenia wymaga użycia zarówno hasła, jak i tymczasowego kodu, wysyłanego SMS-em, e-mailem lub przez aplikację uwierzytelniającą. Kod taki generowany jest na podstawie aktualnego czasu, czy to czasu serwera – jak robią to np. banki – czy z czasu GPS. Uzyskiwanie takich kodów może wydawać się proste, jednak w rzeczywistości wymaga ono zrealizowania złożonego zestawu instrukcji. Jakby tego było mało, niejednokrotnie nie jest to wymiana danych jedynie pomiędzy dwiema stronami. Na przykład banki korzystają z usług firm trzecich, które z kolei używają sieci udostępnianych przez operatorów telefonii komórkowej. Tymczasem wiele urządzeń nie posiada wystarczającej mocy obliczeniowej, dostatecznie szybkiego połączenia z siecią lub dostępu do GPS, nie może więc korzystać z uwierzytelniania dwuskładnikowego. Z problemem tym poradził sobie Chris Jenkins i jego koledzy z Sandia Labs.
Pierwotnym celem Jenkinsa było zabezpieczenie systemów uzbrojenia znajdujących się w odległych lokalizacjach, które mogą utracić dostęp do danych GPS. Opracował system zabezpieczający systemy w samolotach wojskowych. Wiele samolotów do wymiany danych pomiędzy poszczególnymi podzespołami korzysta z dość prostych systemów komunikacji. Ekspert z Sandia chciał je zabezpieczyć. Gdy już się to udało, wraz z zespołem stwierdził, że warto spróbować przebudować stworzony przez siebie mechanizm na potrzeby cywilne. I tak powstał mechanizm dwuskładnikowego uwierzytelniania, który nie opiera się na czasie, nie wymaga połączenia z GPS i w niewielkim stopniu obciąża procesor. Ponadto działa bezpośrednio pomiędzy dwiema stronami transakcji, bez potrzeby angażowania pośredników i korzystania z rozbudowanej infrastruktury IT. A to oznacza, że z nowego mechanizmu mogą korzystać niewielkie urządzenia o małej mocy obliczeniowej, które połączone są z siecią podatną na częste awarie czy opóźnienia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ewolucja roślin i ich zapylaczy jest zwykle badana pod kątem sygnałów optycznych i chemicznych. Nauka analizowała, jak i co widzą zapylacze, jakie sygnały chemiczne odbierają oraz w jaki sposób rośliny wykorzystują kolor, kształt oraz substancje chemiczne, by przyciągnąć zapylaczy. Nauka wie też, że zarówno zwierzęta, jak i rośliny, są zdolne do wytwarzania oraz odbierania sygnałów akustycznych. Francesca Barbero z Uniwersytetu w Turynie oraz jej zespół składający się z entomologów, inżynierów dźwięku i fizjologów roślin, postanowili sprawdzić, czy w jakiś sposób rośliny i zapylacze mogą się nawzajem słyszeć i na siebie reagować.
Naukowcy odtwarzali w pobliżu rosnącego wyżlinu (Antirrhinum) dźwięki wydawane przez zapylającą go makatkę czerwoną i sprawdzali reakcję rośliny. Okazało się, że na sam dźwięk skrzydeł pszczoły, wyżlin zwiększał produkcję cukrów i nektaru, zmieniając przy tym ekspresję genów odpowiedzianych za transport i produkcję tych składników. Zdaniem badaczy, jest to świetny przykład koewolucji roślin i zapylaczy.
Zdolność do odróżniania od siebie zbliżających się zapylaczy na podstawie sygnałów akustycznych przez nich generowanych może być strategią adaptacyjną. Reagując na sygnał zapylacza – na przykład tego najbardziej efektywnego – rośliny mogą zwiększyć swój sukces reprodukcyjny, jeśli doprowadzą do odpowiedniej modyfikacji jego zachowania, mówi Barbero. Dostarczając owadowi więcej cukru czy nektaru, roślina może – na przykład – skłonić go, by dłużej na niej pozostał.
Widzimy tutaj, że dźwięk wydawany przez zapylacza, wpływa na zachowanie rośliny. O wiele trudniej jest sprawdzić oddziaływanie w drugą stronę – czy dźwięki roślin mogą wpłynąć na owady. Na przykład czy mogą one przyciągać wybranych zapylaczy. Jeśli okaże się, że tak, to dźwięki można będzie wykorzystywać do przyciągania zapylaczy do upraw.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Czarne dziury od dziesięcioleci fascynują naukowców, pisarzy i zwykłych zjadaczy chleba. Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, wszystko, co dostaje się do czarnej dziury opada do jej centrum i zostaje tam zniszczone przez gigantyczną grawitację. Centrum to, zwane osobliwością, to nieskończenie mały punkt, w którym przyspieszenie grawitacyjne jest nieskończone. Tam skupia się cała materia czarnej dziury.
Na łamach Physical Review Letters ukazał się artykuł autorstwa Steffena Gielena z University of Sheffield i Lucíi Menéndez-Pidal z Universidad Complutense de Madrid, którzy stwierdzają, że osobliwość nie oznacza końca, a raczej nowy początek. Tym nowym początkiem mają być białe dziury, w które zmieniają się czarne dziury.
Para uczonych wykorzystała mechanikę kwantową oraz uproszczony teoretyczny model płaskiej dwuwymiarowej czarnej dziury. Od dawna zastanawiano się, czy mechanika kwantowa może zmienić nasze rozumienie czarnych dziur i pozwolić nam zajrzeć w głąb ich prawdziwej natury. Z punktu widzenia mechaniki kwantowej czas nie może się skończyć, gdyż układy ciągle zmieniają się i ewoluują, stwierdza Gielen. Naukowcy pokazali jak, za pomocą praw mechaniki kwantowej, osobliwość wewnątrz czarnej dziury zostaje zastąpiona przez wielki region fluktuacji kwantowych, niewielkich zmian energii, gdzie czas i przestrzeń nie mają końca. W regionie tym czas i przestrzeń zmieniają się w nową fazę, zwaną białą dziurą. To obszar, w którym przestrzeń zaczyna funkcjonować przeciwnie do czarnej dziury. W ten sposób białe dziury mogą być miejscem, gdzie czas się rozpoczyna. O ile czarne dziury wszystko pochłaniają, białe dziury mają wyrzucać z siebie materię, a nawet czas, z powrotem do wszechświata.
O ile, zwykle, czas jest postrzegany zawsze w odniesieniu do obserwatora, w naszych badaniach czas pochodzi od tajemniczej ciemnej energii, która wypełnia wszechświat. Proponujemy, by czas był mierzony przez ciemną energię obecną wszędzie we wszechświecie i odpowiedzialną za jego aktualne rozszerzanie się, dodaje Gielen. W artykule ciemna energia została użyta niemal w roli punktu odniesienia, a czas i energia są uzupełniającymi się bytami.
To jednak dopiero początek. Hipotetycznie może istnieć obserwator – jakiś hipotetyczny byt – który wejdzie do czarnej dziury, przejdzie przez to, co opisujemy jako osobliwość i pojawi się po drugiej stronie białej dziury. To wysoce abstrakcyjne, ale w teorii może się wydarzyć, stwierdza uczony.
Jednak odkładając na bok tego hipotetycznego obserwatora, niezwykle istotnym elementem nowych rozważań jest sugestia, że istnieje głęboka łączność pomiędzy naturą czasu w jego najbardziej podstawowej formie, a ciemną energią, która wypełnia kosmos i rządzi jego rozszerzaniem się. Nowe badania sugerują też inne podejście do prób połączenia grawitacji i mechaniki kwantowej.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.