Szybsze plemniki dla najładniejszych
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Z im większą prędkością dwie powierzchnie metalowe przesuwają się po sobie, tym bardziej się zużywają. Okazało się jednak, że przy bardzo dużych prędkościach, porównywalnych z prędkością pocisku wystrzeliwanego pistoletu, proces ten ulega odwróceniu. Szybszy ruch powierzchni prowadzi do ich wolniejszego zużycia.
Gdy dwie metalowe powierzchnie ześlizgują się po sobie, zachodzi wiele złożonych procesów. Krystaliczne regiony, z których zbudowane są metale, mogą ulegać deformacjom, pęknięciom, mogą skręcić się czy nawet zlać. Występuje tarcie i niszczenie powierzchni. Ten niepożądany proces powoduje, że urządzenia się zużywają oraz ulegają awariom. Dlatego też ważne jest, byśmy lepiej zrozumieli zachodzące wówczas procesy. Podczas badań nad tym zjawiskiem naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu (TU Wien) i Austriackiego Centrum Doskonałości Tribologii dokonali zaskakującego, sprzecznego z intuicją odkrycia.
W przeszłości tarcie mogliśmy badać tylko w czasie eksperymentów. W ostatnich latach dysponujemy superkomputerami na tyle potężnymi, że możemy w skali atomowej modelować bardzo złożone procesy zachodzące na powierzchniach materiałów, mówi Stefan Eder z TU Wien. Naukowcy modelowali różne rodzaje metalowych stopów. Nie były to doskonałe kryształy, ale powierzchnie bliskie rzeczywistości, złożone niedoskonałe struktury krystaliczne. To bardzo ważne, gdyż te wszystkie niedoskonałości decydują o tarciu i zużywaniu się powierzchni. Gdybyśmy symulowali doskonałe powierzchnie miałoby to niewiele wspólnego z rzeczywistością, dodaje Eder.
Z badań wynika, że przy dość niskich prędkościach, rzędu 10-20 metrów na sekundę, zużycie materiału jest niewielkie. Zmienia się tylko zewnętrzna jego warstwa, warstwy głębiej położone pozostają nietknięte. Przy prędkości 80–100 m/s zużycie materiału, jak można się tego spodziewać, wzrasta. Stopniowo wchodzimy tutaj w taki zakres, gdzie metal zaczyna zachowywać się jak miód czy masło orzechowe, wyjaśnia Eder. Głębiej położone warstwy materiału są ciągnięte w kierunku ruchu metalu przesuwającego się po powierzchni, dochodzi do całkowitej reorganizacji mikrostruktury.
Później zaś na badaczy czekała olbrzymia niespodzianka. Przy prędkości ponad 300 m/s zużycie ocierających się o siebie materiałów spada. Mikrostruktury znajdujące się bezpośrednio pod powierzchnią, które przy średnich prędkościach były całkowicie niszczone, pozostają w większości nietknięte. To zaskakujące dla nas i wszystkich zajmujących się tribologią. Jednak gdy przejrzeliśmy literaturę fachową okazało się, że obserwowano to zjawisko podczas eksperymentów. Jednak nie jest ono powszechnie znane, gdyż eksperymentalnie bardzo rzadko uzyskuje się tak duże prędkości, dodaje Eder. Wcześniejsi eksperymentatorzy nie potrafili wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Dopiero teraz, dzięki symulacjom komputerowym, można pokusić się o bardziej dokładny opis.
Analiza danych komputerowych wykazała, że przy bardzo wysokich prędkościach w wyniku tarcia pojawia się duża ilość ciepła. Jednak ciepło to jest nierównomiernie rozłożone. Gdy dwa metale przesuwają się po sobie z prędkością setek metrów na sekundę, w niektórych miejscach rozgrzewają się do tysięcy stopni Celsjusza. Jednak pomiędzy tymi wysokotemperaturowymi łatami znajdują się znacznie chłodniejsze obszary. W wyniku tego niewielkie części powierzchni topią się i w ułamku sekundy ponownie krystalizują. Dochodzi więc do dramatycznych zmian w zewnętrznej warstwie metalu, ale to właśnie te zmiany chronią głębsze warstwy. Głębiej położone struktury krystaliczne pozostają nietknięte.
Zjawisko to, o którym w środowisku specjalistów niewiele wiadomo, zachodzi w przypadku różnych materiałów. W przyszłości trzeba będzie zbadać, czy ma ono również miejsce przy przejściu z dużych do ekstremalnych prędkości, stwierdza Eder. Bardzo szybkie przesuwanie się powierzchni metalicznych względem siebie ma miejsce np. w łożyskach czy systemach napędowych samochodów elektrycznych czy też podczas polerowania powierzchni.
Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Applied Materials Today.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Samce i samice nie tylko wykazują różne zachowania seksualne, ale różnice te są ewolucyjnie zaprogramowane, dowiadujemy się z nowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Oksfordzkim. Zespół pod kierownictwem doktora Tesuyi Noimy i doktor Anniki Rings wykazał, że układ nerwowy obu płci, pomimo bardzo podobnej budowy, przekazuje różne sygnały samcom, a różne samicom.
Naukowcy z Wydziału Fizjologii, Anatomii i Genetyki stwierdzili, że samce i samice muszek owocówek, pomimo niezwykle podobnego genomu i systemu nerwowego różnią się głęboko w sposobie inwestowania w strategie rozrodcze, które wymagają odmiennych adaptacji behawioralnych, morfologicznych i fizjologicznych.
U większości gatunków zwierząt występują międzypłciowe różnice w kosztach reprodukcji. Samice często odnoszą największe korzyści z wydania na świat młodych jak najwyższej jakości, podczas gdy samce często odnoszą korzyści z łączenia się z jak największą liczbą samic. W wyniku ewolucji pojawiły się więc głębokie różnice, służące zaspokojeniu tych potrzeb.
Uczeni z Oxfordu chcieli odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób różnice w międzypłciowych strategiach rozrodczych objawiają się na poziomie układu nerwowego i jak się mają do ograniczeń fizycznych, w tym ograniczeń dotyczących rozmiaru ciała czy wydatkowania energii, które są spowodowane faktem posiadania przez obie płcie bardzo podobnego genomu.
Naukowcy odkryli, że w mózgach samic i samców – pomimo podobieństw genetycznych – istnieją różnice w niektórych obszarach mózgu. Pozwalają one na istnienie znacząco odmiennych strategii, pomimo niewielkich różnic w samej architekturze połączeń pomiędzy neuronami.
Samce muszek owocówek zdobywają samice poprzez odpowiednie zachowania godowe. Zatem w ich strategii rozrodczej dużą rolę odgrywa możliwość gonienia samicy. Dla samic takie zachowania praktycznie nie mają znacznia. W ich przypadku ważny jest sukces potomstwa, a tutaj bardzo ważną rolę odgrywa umiejętność wyboru jak najlepszego miejsca złożenia jaj.
Brytyjscy uczeni badali różnice w działaniu czterech grup neuronów umieszczonych parami po jednej w każdej z półkul mózgu samców i samic. Odkryli, że połączenia pomiędzy neuronami w tych grupach przebiegają nieco inaczej, w zależności od płci badanego zwierzęcia. Okazało się, że dzięki tym różnicom samce odbierają więcej bodźców wzrokowych, a samice – węchowych. Co więcej, uczeni wykazali, że to właśnie te różnice odpowiadają za różnice w zachowaniu zwierząt. W przypadku samców jest to sterowana wzrokiem zdolność do podążania za samicą, w przypadku samic – zdolność do wspólnego składania jaj w najlepszych miejscach.
Te niewielkie różnice w połączeniach pomiędzy neuronami pozwalają na istnienie specyficznej dla płci strategii ewolucyjnej. Ostateczny cel tych różnic jest taki sam – odniesienie sukcesu reprodukcyjnego, stwierdzają autorzy badań.
To pierwsze badania, które wykazały istnienie bezpośredniego silnego związku pomiędzy różnicami w budowie mózgu, a zachowaniami typowymi dla danej płci.
Wcześniejsze badania na ten temat sugerowały, że istnienie międzypłciowych różnic w przetwarzaniu informacji sensorycznych może prowadzić do zachowań typowych dla płci. Jednak badania te ograniczały się do wykazania istnienia różnic neuroanatomicznych i fizjologicznych, bez udowodnienia ich związku z zachowaniami. My poszliśmy dalej. Powiązaliśmy anatomiczne różnice z charakterystyczną dla płci fizjologią, zachowaniem i rolami płciowymi, mówi profesor Stephen Goodwin, w którego zespole pracują autorzy badań.
Artykuł A sex-specific switch between visual and olfactory inputs underlies adaptive sex differences in behaviour jest dostępny na łamach Current Biology.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiemy, że kobiety żyją dłużej od mężczyzn. Średnia długość życia przedstawicielek płci pięknej jest o 7,8% większa, niż w przypadku panów. Jak się okazuje, ta różnica jest jeszcze większa w przypadku dziko żyjących ssaków. Przeciętna samica dzikiego ssaka żyje aż o 18,6% dłużej niż samiec
Największą różnice widać u kitanki lisiej, lwów, łosi, orek, kudu wielkiego i owiec, mówi profesor Fernando Colchero z Interdyscyplinarnego Centrum Dynamiki Populacji na Uniwersytecie Południowej Danii. Uczony wraz ze swoimi współpracownikami zebrali dane demograficzne dotyczące ponad 130 populacji dzikich ssaków i określili zarówno średnią długość życia, jak i ryzyko zgonu jako funkcję wieku dla obu płci.
Nie tylko okazało się, że samice żyją dłużej, ale również, że w większości populacji różnica ta jest większa niż w przypadku człowieka.
Dla około połowy zbadanych przez nas populacji ryzyko zgonu związane z wiekiem jest bardziej wyraźne u samic, niż u samców mówi Colchero. To zaś oznacza, że większa długość życia samic ma prawdopodobnie związek z innymi czynnikami, z którymi zwierzęta stykają się w ciągu dorosłego życia.
Powszechnie uważa się, że samce angażują się w potencjalnie niebezpieczną rywalizację seksualną i prowadzą bardziej ryzykowny tryb życia, co wpływa na ogólną średnią wieku. Jednak Colchero nie zauważył, by intensywność selekcji seksualnej miała bezpośredni wpływ na ryzyko zgonu wśród obu płci. Badania sugerują raczej, że ważniejsze są tutaj złożone interakcje pomiędzy cechami fizjologicznymi obu płci i warunkami środowiskowymi, w jakich żyją.
Obserwowaliśmy spore różnice. W przypadku niektórych gatunków to samce żyją najdłużej. Widzimy tam jasny trend statystyczny, który może być wyjaśniany na wiele różnych sposobów, dodaje profesor Dalia Conde z Wydziału Biologii.
Jedną z przyczyn, dla której samce żyją krócej, może być np. konieczność włożenia przez nich więcej energii w wyhodowanie cech potrzebnych do rywalizacji o samice, takich jak duże rogi. To wymaga sporo energii, a jeśli dany gatunek żyje w trudnych warunkach środowiskowych, to połączenie obu elementów może negatywnie wpływać na szanse na przeżycie. Inne możliwe wyjaśnienie mówi, że przyczyną są androgeny. Samce wytwarzają je więcej niż samice. Androgeny wpływają na wydajność układu odpornościowego, gdy jest ich zbyt dużo wpływ ten jest negatywny, przez co samce mogą być bardziej podatne na infekcje i różne choroby.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zanieczyszczenia chemiczne obecne w otoczeniu i pokarmach, np. ftalany, wywierają niekorzystny wpływ na plemniki mężczyzn i psów.
Specjalistów martwi spadek męskiej płodności w ostatnich dziesięcioleciach. Niektóre badania wskazują na 50% globalny spadek jakości nasienia na przestrzeni ubiegłego 80-lecia. Poprzednie studium ekipy z Uniwersytetu Nottingham zademonstrowało, że jakość nasienia u psów także ostro się pogarsza. To rodzi pytanie, czy mogą za to odpowiadać, przynajmniej po części, związki chemiczne obecne w domowym środowisku.
W ramach najnowszego badania akademicy z Nottingham badali wpływ 1) ftalanu dwu-2-etyloheksylu (DEHP), plastyfikatora występującego np. w dywanach czy zabawkach, oraz 2) polichlorowanego bifenylu 153 (PCB153), który choć zakazany, nadal jest wykrywany w środowisku i pokarmach.
Wykorzystano próbki spermy 9 mężczyzn będących zarejestrowanymi dawcami i 11 psów-reproduktorów z tego samego regionu Wielkiej Brytanii. Okazało się, że w stężeniach odpowiadających domowej ekspozycji DEHP i PCB153 uszkadzały plemniki obu gatunków.
To badanie stanowi dowód, że domowe psy są gatunkiem wskaźnikowym [ang. sentinel species] stanu ludzkiego męskiego układu rozrodczego. Nasze wyniki sugerują, że związki, które były szeroko wykorzystywane w domach i miejscach pracy, mogą odpowiadać za spadek jakości nasienia, o którym mówi się zarówno u ludzi, jak i u psów [...] - podkreśla prof. Richard Lea.
W badaniu, którego wyniki ukazały się w Scientific Reports, określano wpływ DEHP i PCB153 na ludzkie i psie plemniki w warunkach in vitro. Plemniki inkubowano z 1) DEHP, 2) PCB153 oraz 3) DEHP i PCB153 łącznie w stężeniach będących wielokrotnością (0x, 2x, 10x i 100x ) stężeń stwierdzanych w psich jądrach.
Ekspozycja na oba związki (pojedynczo i łącznie) prowadziła do spadku ruchliwości plemników i zwiększonej fragmentacji DNA.
Wiemy, że gdy ruchliwość plemników jest słaba, fragmentacja DNA jest nasilona i że ludzka męska niepłodność jest powiązana z podwyższoną fragmentacją DNA w plemnikach. Obecnie sądzimy, że to samo zjawisko występuje u psów, ponieważ żyją one w tym samym domowym środowisku i są wystawiane na oddziaływanie tych samych zanieczyszczeń - opowiada dr Rebecca Sumner. Stąd pomysł, że będą one dobrym modelem badań nad wpływem zanieczyszczeń na płodność, zwłaszcza że np. ich dietę łatwiej kontrolować niż u ludzi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dane od blisko 600 ochotniczek pokazują, że postrzeganie męskiej atrakcyjności nie zmienia się w zależności od poziomu hormonów.
Nie znaleźliśmy dowodów, że zmiany w poziomie hormonów wpływają na typ mężczyzny, który jest dla kobiet atrakcyjny. To badanie jest godne uwagi ze względu na skalę; wcześniejsze badania obejmowały [bowiem] zazwyczaj małe grupy kobiet i miały ograniczenia związane z pomiarami. Przy o wiele większej próbie i bezpośrednim pomiarze statusu hormonalnego nie byliśmy w stanie powtórzyć (zreplikować) wpływu hormonów na preferowanie przez panie męskich twarzy - opowiada Benedict C. Jones z Uniwersytetu w Glasgow.
Zespół Jonesa zebrał grupę 584 heteroseksualnych kobiet. Brały one udział w cotygodniowych sesjach testowych. Za każdym razem uczestniczki mówiły, czy są aktualnie w związku i czy używają hormonalnej antykoncepcji. Oprócz tego pobierano od nich próbki śliny do pomiaru poziomu hormonów.
Na końcu kobiety wykonywały zadanie, za pomocą którego mierzono ich preferencje dot. różnych typów męskich twarzy. Paniom demonstrowano 10 par męskich twarzy. Należało wskazać, która z nich bardziej się podoba i jak silna jest preferencja. Obie twarze z pary były zmienionymi cyfrowo wersjami tej samej fotografii; w ten sposób jedna stawała się bardziej sfeminizowana, a druga bardziej męska. Aby zamaskować cel badania, oceny atrakcyjności wpleciono między inne pytania.
Tak jak się spodziewano, generalnie kobiety uznawały zmaskulinizowane twarze za bardziej atrakcyjne niż twarze sfeminizowane. Preferencja bardziej zmaskulinizowanych twarzy była także nieco silniejsza, gdy panie oceniały atrakcyjność w kontekście ewentualnego związku krótkoterminowego (w porównaniu do relacji długoterminowej).
Nie znaleziono jednak dowodów, że preferencje kobiet zmieniały się w zależności od poziomu hormonów związanych z płodnością, np. estradiolu czy progesteronu. Nie odnotowano także korelacji między oceną atrakcyjności i poziomem innych potencjalnie istotnych hormonów, np. testosteronu i kortyzolu.
Uzyskane wyniki przeczą tezie, że presje związane z doborem płciowym doprowadziły do tego, że gdy kobiety są najbardziej płodne, preferują bardziej męskich (czytaj: sprawnych) partnerów. Badanie autorów publikacji z pisma Psychological Science nie potwierdziło też, że stosowanie antykoncepcji hormonalnej tłumi kobiecą preferencję bardziej męskich twarzy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.