Nietoperze od urodzenia znają prędkość dźwięku
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nie tylko ptaki są znane z bardzo długich migracji. Niektóre nietoperze przemieszczają się tysiące kilometrów przez Europę, Afrykę czy Amerykę Północną. Jednak o migracjach latających ssaków wiemy znacznie mniej niż o ptasich lotach długodystansowych. Naukowcy z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka przeanalizowali 71 borowców wielkich, które wiosną migrują przez Europę. Dzięki niewielkim czujnikom umieszczonym na ciałach zwierząt uczeni zauważyli, że te niewielkie ssaki wykorzystują ciepłe fronty burzowe, by zużywać mniej energii podczas migracji.
Dane z czujników są niesamowite. Pokazują nam one nie tylko drogę przebytą przez nietoperze, ale również dane środowiskowe, to czego doświadczały podczas migracji. To daje nam wgląd w decyzje, jakie nietoperze podjęły podczas trudnej i niebezpiecznej podróży, mówi główny autor badań Edward Hurme.
Borowce wielkie przemieszczają się na odległość około 1600 kilometrów. Wciąż bardzo mało wiemy o całorocznym cyklu migracji nietoperzy. To dla nas tajemnica. Teraz rzuciliśmy na nią nieco światła, dodaje Hurme.
Zastosowane przez naukowców czujniki ważyły jedynie 5% masy zwierząt. W ciągu doby każdy z nich wykonywał 1440 pomiarów. Zwykle naukowcy musieliby odnaleźć zwierzę z czujnikiem i przebywać na tyle blisko, by pobrać z niego dane. Tym razem było inaczej. Urządzenia wykorzystywały nowatorską długodystansową sieć komunikacyjną. "Kontaktowały się z nami z miejsc, w których znajdowały się nietoperze. Pokrycie tej sieci w Europie jest podobne do pokrycia sieci telefonii komórkowej", wyjaśnia Timm Wild. Stał on na czele zespołu, który opracował czujniki Icarus-TinyFoxBatt. Zespół taki utworzono w ramach grupy badawczej Animal-borne Sensor Networks w Instytucie im. Maxa Plancka.
Borowie wielki to jeden z czterech migrujących nietoperzy w Europie. Uczeni badali zwierzęta przez trzy kolejne wiosny. Skupiali się wyłącznie na samicach, które wykazują silniejsze zachowania migracyjne, niż samce. Samice spędzają lato na północy kontynentu, a zimą hibernują na południu. Wiosną ponownie przelatują na północ.
Czujniki zbierały informację o migracji przez miesiąc, gdy samice leciały na północ. Dzięki nim naukowcy dowiedzieli się, że trasy migracji są bardziej zróżnicowane, niż sądzili. Nie istnieje korytarz migracyjny. Zakładaliśmy, że nietoperze trzymają się konkretnych tras, ale teraz widzimy, że po prostu przemieszczają się różnymi drogami lecąc na północ, wyjaśnia Dina Dechmann.
Okazało się również, że w ciągu jednej nocy borowce mogą przelecieć nawet 400 kilometrów. Bardzo często się zatrzymują, prawdopodobnie po to, by się pożywiać. Nietoperze, w przeciwieństwie do migrujących ptaków, nie gromadzą zapasów tłuszczu na czas migracji. Muszą każdej nocy się pożywiać. Dlatego ich migracja przypomina krótkie skoki, a nie jeden długi lot, dodaje Dechmann.
Naukowcy zauważyli też niezwykły wzorzec. W niektóre noce obserwowali prawdziwą eksplozję startów do lotu. To wyglądało jak fajerwerki nietoperzy, mówią. Gdy przeanalizowali dane okazało się, że zjawisko to można wyjaśnić zmianą pogody. Nietoperze masowo podrywały się do lotu, gdy spadało ciśnienie i rosła temperatura. Innymi słowy, odlatywały przed nadchodząca burzą. Niemalże dosiadały frontów burzowych, korzystając z ciepłych wiatrów. Dzięki czujnikom wiemy, że w ten sposób zużywały mniej energii. Latające ssaki potrafią więc, podobnie jak ptaki, wykorzystać energię wiatru podczas migracji.
Badania mają znacznie nie tylko dla lepszego poznania nietoperzy. Te migrujące zwierzęta są zagrożone przez ludzkie działanie. Giną na przykład w wyniku zderzeń z turbinami wiatrowymi. Lepsza wiedza na temat kiedy i którędy migrują może pozwolić na uchronienie ich od śmierci.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Koty to jedne z najpopularniejszych zwierząt domowych, towarzyszą ludziom od tysięcy lat, wydawałoby się więc, że powinniśmy wiedzieć o nich wszystko. Jednak dopiero teraz naukowcy dowiedzieli się, jak koty... mruczą. Dotychczas sposób wydawania tego dźwięku stanowił zagadkę, gdyż zwierzęta o krótkich strunach głosowych rzadko wydają niskie dźwięki. Tymczasem u kotów niskie mruczenie (w zakresie 20-30 Hz) jest czymś powszechnym. Okazało się, że posiadają one w krtani inne struktury, umożliwiające mruczenie.
Rodzaj dźwięku, do wydawania którego zdolne jest zwierzę, zwykle zależy od rozmiarów strun głosowych. Zwykle im większe zwierzę, tym dłuższe struny głosowe, a co za tym idzie – możliwość wydawania niższych dźwięków. Kot domowy należy do niewielkich zwierząt, ma więc krótkie struny głosowe. Za ich pomocą wydaje wysokie dźwięki, miauczenie czy skrzeczenie. Jednak potrafi też nisko mruczeć.
Obowiązująca obecnie hipoteza – zwana hipotezą AMC – mówiła, że zdolność kotów do mruczenia jest całkowicie uzależniona od „aktywnego kurczenia mięśni”. Christian T. Herbst z Uniwersytetu Wiedeńskiego i jego koledzy z Austrii, Szwajcarii i Czech postanowili przetestować tę hipotezę. Przeprowadzili więc sekcję tchawic ośmiu kotów domowych, które zostały uśpione z powodu różnych chorób. Odkryli, że z tchawicy można uzyskać niski dźwięk, gdy przechodzi przez nią powietrze, zatem skurcze mięśni nie są tutaj potrzebne. Naukowcy zauważyli, że powstanie niskich dźwięków (25-30 Hz) jest możliwe dzięki obecności tkanki łącznej w kocich strunach głosowych. Tkanka ta była znana już wcześniej, ale dotychczas nikt nie łączył jej z mruczeniem. Herbst nie wyklucza jednak, że skurcze mięśni są potrzebne do wzmocnienia pomruku.
Teraz, skoro już dowiedzieliśmy się, jak koty mruczą, do rozwiązania zostaje zagadka, po co to robią.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad miliard nastolatków i młodych dorosłych jest potencjalnie zagrożonych utratą słuchu, czytamy na łamach British Medical Journal Global Health. Ryzyko związane jest z częstym używaniem przez nich słuchawek i uczestnictwem w koncertach i innych wydarzeniach związanych ze słuchaniem głośnej muzyki.
Światowa Organizacja Zdrowia ocenia, że obecnie 430 milionów ludzi na świecie ma uszkodzony słuch. Szczególnie narażeni są użytkownicy osobistych urządzeń nagłaśniających, takich jak słuchawki. Już wcześniej opublikowane badania wykazały, ze użytkownicy takich urządzeń bardzo często ustawiają głośność nawet na 105 decybeli. Do tego należy dodać uczestnictwo w wydarzeniach związanych z puszczaniem głośno muzyki, na których średnia głośność wynosi od 104 do 112 dB. Tymczasem bezpieczny poziom dźwięku wynosi 80 dB dla dorosłych i 75 dB dla dzieci.
Autorzy najnowszych badań postanowili sprawdzić, jak bardzo rozpowszechnione wśród młodzieży i młodych dorosłych jest słuchanie nadmiernie głośnych dźwięków. Przejrzeli więc badania opublikowane w językach angielskim, francuskim, hiszpańskim i rosyjskim, które dotyczyły osób w wieku 12–34 lat. Poszukiwano tych badań, w których pod uwagę uwagę wzięto rzeczywistą zmierzoną głośność dźwięków oraz czas narażenia na ich oddziaływanie. Pod uwagę wzięto 33 badania. Część z nich uwzględniała pomiary dotyczące użycia urządzeń osobistych, część uczestnictwa w głośnych imprezach, a część zawierała dane o obu rodzajach narażenia na głośne dźwięki. W sumie badaniami objęto 19 046 uczestników i uwzględniono w nich 17 pomiarów dotyczących używania urządzeń oraz 18 pomiarów odnośnie uczestnictwa w głośnych imprezach.
Z badań wynika, że na zbyt głośne szkodliwe dla słuchu dźwięki naraża się 24% młodzieży i 48% młodych dorosłych. To oznacza, że na utratę słuchu narażonych jest od 670 milionów do 1,35 miliarda osób.
Oczywiście badania mają swoje ograniczenia. Ich autorzy nie brali pod uwagę np. różnic demograficznych w poszczególnych krajach, czy rozwiązań prawnych wprowadzonych w celu ochrony słuchu. Niemniej jednak pokazują one, jak bardzo poważny jest to problem. Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Prevalence and global estimates of unsafe listening practices in adolescents and young adults: a systematic review and meta-analysis.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Bez nietoperzy owady żerujące na młodych drzewka drzew uszkadzałyby je 3 do 9 razy bardziej niż robią to w obecności tych latających ssaków, przekonują naukowcy z University of Illinois. Takie wnioski płyną z badań opublikowanych na łamach Ecology.
Ludzie kojarzą nietoperze głównie z jaskiniami. Jednak jeśli przyjrzymy się nietoperzom Ameryki Północnej, przekonamy się, że siedliskiem niemal każdego gatunku jest las. I jest to prawdziwe dla całego świata. Lasy są bardzo ważne dla nietoperzy. Zadaliśmy więc sobie pytanie, czy nietoperze są ważne dla lasów. I udowodniliśmy, że są, mówi profesor Joy O'Keefe.
Prowadzono już badania pokazujące, jak wielkie znaczenie mają nietoperze w kontroli szkodników upraw oraz w lasach tropikalnych. Dotychczas nie prowadzono jednak analogicznych badań w odniesieniu do lasów strefy umiarkowanej.
Biorąc pod uwagę fakt, że populacja nietoperzy spada za powodu chorób czy zderzeń z turbinami wiatrowymi, jest szczególnie ważne, by sprawdzić, jak nietoperze wpływają na lasy i jakie mogą być konsekwencje spadku ich liczebności, dodaje Elizabeth Beilke.
Prowadzący badania wybudowali w jednym z lasów stanu Indiana duże zamknięte struktury, posiadające oczka na tyle duże, że mogły przedostać się przez nie owady, ale nie nietoperze. Każdego ranka struktury była otwierane, a każdego wieczora zamykane, by umożliwić ptakom dostęp do nich. Nietoperze tam nie wlatywały. Struktury działały przez trzy lata w okresach letnich. Naukowcy liczyli liczbę insektów na drzewkach i liczbę niszczonych przez nich liści. Takie same pomiary i analizy były prowadzone na identycznych obszarach, do których nietoperze miały dostęp. W badanym lesie występowały dęby i orzeszniki.
Okazało się, że na obszarach, do których nietoperze nie miały dostępu, liczba insektów była średnio trzykrotnie większa, a liczba liści średnio pięciokrotnie większa, niż na obszarach, gdzie nietoperze wlatywały. Gdy osobno uwzględniono badane gatunki okazało się, że dęby, do których nietoperze nie miały dostępu, doświadczyły 9-krotnie większego niszczenia liści, niż dęby chronione przez nietoperze. W przypadku orzeszników różnica była zaś trzykrotna.
Z innych badań wiemy, że dęby i orzeszniki są ważne z ekologicznego punktu widzenia. Zapewniają pożywienie wielu gatunkom zwierząt, są schronieniem dla wielu owadów. Nietoperze wykorzystują je jako schronienie. Teraz widzimy, że są też dla nich źródłem pożywienia. Drzewa i nietoperze odnoszą z tego wzajemne korzyści, mówi Beilke. Co prawda tam, gdzie nietoperze nie miały dostępu i drzewka traciły z tego powodu więcej liści, nie doszło do usychania, ale skądinąd wiadomo, że zwiększona utrata liści oznacza zwiększone ryzyko uschnięcia z powodu suszy czy chorób. Trudno będzie śledzić losy badanych drzew przez kolejnych 90 lat, ale naukowcy spróbują się o nich jak najwięcej dowiedzieć i sprawdzić, czy większa utrata liści w czasie, gdy nietoperze nie miały do nich dostępu, będzie skutkowała dla nich jakimiś problemy w ciągu kolejnych dziesięcioleci.
Sytuację pogarsza fakt, że dochodzi też do spadku liczebności wielu gatunków ptaków, które również żywią się insektami uszkadzającymi drzewa.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.