Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Podczas poruszania się po płaskich powierzchniach węże wykorzystują zarówno tarcie łusek, jak i redystrybucję ciężaru ciała.

Łuski na brzuchu są ułożone w taki sposób, że zapobiegają cofaniu się oraz ześlizgiwaniu na boki. Nadają ruchowi pożądany kierunek, dzięki czemu wąż może się przemieszczać jak pojazdy na kołach czy człowiek na nartach biegowych bądź łyżwach. We wszystkich tych przypadkach posuwanie się do przodu wymaga mniej pracy niż ślizganie się na boki – wyjaśnia szef zespołu David Hu z Georgia Institute of Technology, który współpracował m.in. z naukowcami z New York University.

Ekipa skupiła się przede wszystkim na anizotropii tarciowej łusek brzucha, czyli na oporze związanym ze ślizganiem się w określonych kierunkach. Już wcześniej sugerowano, że ta ich właściwość może odgrywać ważną rolę w poruszaniu się po płaskich powierzchniach, lecz dotąd jej jeszcze w pełni nie rozpoznano.

Na początku inżynierowie stworzyli teoretyczny model ruchów węża. Określił on prędkość środka ciężkości gada jako funkcję prędkości i skali wygięć. Model sugerował, że ruch pojawia się wskutek interakcji tarcia powierzchniowego i sił działających wewnątrz ciała zwierzęcia.

By potwierdzić lub obalić te przypuszczenia, akademicy zmierzyli opór ślizgowy łusek węża podczas poruszania się po płaskich i nachylonych powierzchniach. Eksperymenty nagrano, zastosowano też fotografię poklatkową. Okazało się, że model był trafny i sprawdzał się w większości przypadków.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe czy udałoby się wykorzystać ten model ruchu w jakichś pojazdach?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Od dawna jest już wykorzystywany w samochodach pijanych kierowców :P

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
      W Andach w Peru odkryto nowy gatunek węża. Nazwano go na cześć Harrisona Forda. Dorosły Tachymenoides harrisonfordi mierzy nieco ponad 40 cm. Jest niegroźny dla ludzi, żywi się jaszczurkami i żabami. Artykuł na jego temat ukazał się w piśmie Salamandra. Naukowcy z Peru i USA znaleźli samca w maju ubiegłego roku. Zwierzę wygrzewało się w słońcu na przełęczy w Parku Narodowym Otishi (ONP). Jego habitat stanowi puna. T. harrisonfordi jest żółtawobrązowy, jego ciało pokrywają ciemne plamki. Brzuch ma czarny. Dzięki swojemu ubarwieniu doskonale wtapia się w otoczenie.
      Czterej biolodzy, którym pomagał jeden strażnik, prowadzili badania puny w południowej części ONP między 16 a 30 maja 2022 roku. Na miejsce dostali się helikopterem (wystartowali z Quillabamby).
      Ford od dawna działa na rzecz przyrody. Jest m.in. wiceprezesem organizacji non-profit Conservation International, która poinformowała o odkryciu.
      Naukowcy nazywają po mnie zwierzęta, ale tylko te, których boją się dzieci. Kompletnie tego nie rozumiem. Wolny czas spędzam [przecież] na haftowaniu. Śpiewam [też] krzaczkom bazylii kołysanki, tak by nie bały się nocą - żartuje aktor. A tak na poważnie, odkrycie [T. harrisonfordi] ma pouczający wymiar. Przypomina nam, że nadal możemy się sporo dowiedzieć o naturze i o tym, że ludzie stanowią malutką część ogromnej biosfery - dodaje.
      Jeśli weźmie się pod uwagę odległą lokalizację w niebezpiecznym regionie i to, jak strome są stoki Cordillera de Vilcabamba, trudno się dziwić, że ONP jest najsłabiej zbadanym peruwiańskim parkiem narodowym.
      Zbyt często ochrona gadów jest pomijana; dla większości ludzi gady nie są tak słodkie, jak młode puszyste pandy. Ich rola w światowych ekosystemach jest jednak równie ważna - podkreśla Neil Cox, menedżer Conservation International-IUCN Biodiversity Assessment Unit (jednostki ds. oceny bioróżnorodności, tworzonej wspólnie przez Conservation International oraz Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody). [Opisywane] odkrycie pomaga nam lepiej zrozumieć, jak gatunki węży egzystują i dają radę przeżyć w różnych rejonach świata. Mam nadzieję, że żartobliwa nazwa [nowego gatunku] pomoże zwrócić uwagę na fakt, że w skali globalnej gady są zagrożone.
      Zespołem kierował prof. Edgar Lehr, biolog z Illinois Wesleyan University. Naukowcy przemierzali region nazywany „peruwiańską doliną kokainową”. Szybko zorientowali się, że niechcący rozbili obóz w pobliżu lądowiska kartelu (jak się zresztą okazało, przemytnicy pilnie przyglądali się ich poczynaniom).
      Nosiłem walkie-talkie, tak by móc się ze sobą komunikować, w razie gdyby członkowie ekipy się rozdzielili. Dziewiątego dnia wyprawy nagle usłyszałem nieznane głosy. Znajdowaliśmy się na kompletnym odludziu, dlatego od razu wiedziałem, że jest tu ktoś jeszcze, kto wykorzystuje tę samą częstotliwość radiową - kanał ósmy. Oni również wydawali się nas słyszeć i sprawiali wrażenie zaskoczonych - wspomina Lehr.
      Później niejednokrotnie naukowcy przekonywali się, że są obserwowani. Raz nad obozowiskiem latał dron, kiedy indziej na jego skraju zauważono ślady butów.
      Zespół nie zrażał się jednak sytuacją i kontynuował prace. Dzięki jego wytrwałości nie skończyło się na odkryciu węża. Naukowcy zidentyfikowali jeszcze i nazwali wodospad, mokradła i nowy gatunek jaszczurki - Proctoporus titans.
      Usłyszawszy pewnego dnia silnik samolotu, przestraszeni uczeni postanowili jednak skrócić wyprawę. Gdy po intensywnych opadach pojawił się wreszcie helikopter Fuerza Aérea del Perú, pilot zapytał, czy to, co udało się zrobić, jest warte ryzyka. Lehr zapewnił, że jak najbardziej.
      W odróżnieniu od Indiany Jonesa, Ford nie cierpi na ofidiofobię (lęk przed wężami) i darzy T. harrisonfordi sympatią. Warto dodać, że to już 3. zwierzę, którego nazwa nawiązuje do Harrisona Forda. Wcześniej, w 1993 r., na cześć aktora nazwano kalifornijskiego pająka (Calponia harrisonfordi), a dziesięć lat później ten sam zaszczyt spotkał mrówkę (Pheidole harrisonfordi).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jaki sposób mózg decyduje, jak najlepiej poruszać naszym ciałem? Okazuje się, że dla układu nerwowego to spore wyzwanie, gdyż mamy setki mięśni, które muszą być koordynowane setki razy na sekundę, a liczba możliwych wzorców koordynacji, z których musi wybierać mózg, jest większa niż liczba ruchów na szachownicy, mówi profesor Max Donelan z kanadyjskiego Simon Fraser University. Donelan i jego zespół badali, w jaki sposób ciało adaptuje się d nowych ruchów. A ich badania mogą mieć znaczenie zarówno dla treningu sportowców, jak i rehabilitacji niepełnosprawnych.
      Naukowcy zauważają, że bardzo często doświadczamy zmian zarówno w naszym organizmie, jak i w środowisku zewnętrznym. Być może lubisz biegać w niedzielę rano, Twoje mięśnie będą tym bardziej zmęczone im dłuższy dystans przebiegniesz. A może w czasie wakacji biegasz po plaży, gdzie podłoże jest luźne i nierówne w porównaniu z chodnikiem, po którym codziennie chodzisz. Od dawna jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w sposobie poruszania się, ale dotychczas chyba nie docenialiśmy, w jaki sposób nasz organizm do takich zmian się adaptuje, stwierdza Donelan.
      Chcąc przyjrzeć się tym zmianom kanadyjscy neurolodzy podjęli współpracę z inżynierami z Uniwersytetu Stanforda, którzy specjalizują się w tworzeniu egzoszkieletów.
      Badania kanadyjsko-amerykańskiego zespołu przyniosły bardzo interesujące wyniki. Okazało się, że system nerwowy, ucząc się wzorców koordynacji nowych ruchów, najpierw rozważa i sprawdza wiele różnych wzorców. Stwierdzono to, mierząc zmienność zarówno samego ruchu ciała jako takiego, jak i ruchów poszczególnych mięśni i stawów. W miarę, jak układ nerwowy adaptuje się do nowego ruchu, udoskonala go, a jednocześnie zmniejsza zmienność. Naukowcy zauważyli, że gdy już nasz organizm nauczy się nowego sposobu poruszania się, wydatek energetyczny na ten ruch spada aż o 25%.
      Z analiz wynika również, że organizm odnosi korzyści zarówno z analizy dużej liczby możliwych wzorców ruchu, jak i ze zmniejszania z czasem liczby analizowanych wzorców. Zawężanie poszukiwań do najbardziej efektywnych wzorców pozwala bowiem na zaoszczędzenie energii.
      Zrozumienie, w jaki sposób mózg szuka najlepszych sposobów poruszania ciałem jest niezwykle ważne zarówno dla ultramaratończyka, przygotowującego się do biegu w trudnym terenie, jak i dla pacjenta w trakcie rehabilitacji po uszkodzeniu rdzenia kręgowego czy wylewu. Na przykład trener, który będzie wiedział, w którym momencie organizm jego podopiecznego zaadaptował się do nowego programu treningowego, będzie wiedział, kiedy można wdrożyć kolejne nowe elementy. A twórcy egzoszkieletów pomagających w rehabilitacji dowiedzą się, w którym momencie można przed pacjentem postawić nowe zadania, bo dobrze opanował wcześniejsze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki kombinacji laserów i wyjątkowej pułapki, w którą schwytano niezwykle zimne atomy, naukowcom z Lawrence Berkeley National Laboratory i University of California Berkeley udało się zmierzyć najmniejszą znaną nam siłę. Wynosi ona... 42 joktoniutony. Joktoniuton to jedna kwadrylionowa (10-24) niutona.
      Przyłożyliśmy zewnętrzną siłę do centrum masy superzimnej chmury atomów i optycznie zmierzyliśmy jej ruch. […] czułość naszego pomiaru jest zgodna z teoretycznymi przewidywaniami i jest jedynie czterokrotnie mniejsza od limitu kwantowego, który wyznacza granicę najbardziej dokładnego pomiaru - mówi fizyk Dan Stamper-Kurn.
      Prowadzenie tak dokładnych pomiarów jest niezbędne, jeśli chcemy potwierdzić istnienie fal grawitacyjnych. Dlatego też wiele zespołów naukowych stara się udoskonalać metody pomiarowe. Na przykład naukowcy w Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory próbują zmierzyć przesunięcie zaledwie o 1/1000 średnicy protonu.
      Kluczem do sukcesu wszelkich superdokładnych pomiarów jest wykorzystanie mechanicznych oscylatorów, które przekładają zewnętrzną siłę, której oddziaływaniu został poddany obiekt, na jego ruch. Gdy jednak pomiary siły i ruchu staną się tak dokładne, że dotrzemy do limitu kwantowego, ich dalsze wykonywanie nie będzie możliwe, gdyż sam pomiar – zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga – będzie zakłócany ruchem oscylatora. Naukowcy od dziesiątków lat próbują przybliżyć się do tego limitu kwantowego. Dotychczas jednak najlepsze pomiary były od niego gorsze o 6-8 rzędów wielkości. Zmierzyliśmy siłę z dokładnością najbliższą limitowi kwantowemu. Było to możliwe, gdyż nasz mechaniczny oscylator składa się z zaledwie 1200 atomów - stwierdził Sydney Schreppler. Oscylatorem wykorzystanym przez Schrepplera, Stampera-Kurna i innych były atomy rubidu schłodzone niemal do zera absolutnego. Pułapkę stanowiły dwa promienie lasera o długości fali wynoszącej 860 i 840 nanometrów. Stanowiły one równe i przeciwstawne siły osiowe oddziałujące na atomy. Ruch centrum masy został wywołany w gazie poprzez modulowanie amplitudy drgań promienia światła o długości fali 840 nanometrów.
      Gdy do oscylatora przyłożyliśmy siłę zewnętrzną, było to tak, jakbyśmy uderzyli batem w wahadło i zbadali jego reakcję - mówi Schreppler.

      « 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...