Результаты экспериментов с кораллами
Когда некоторые виды кораллов вспыхивают мерцающей палитрой ярких розовых, красных, синих, пурпурных и желтых цветов, они делают это не просто для красоты. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Current Biolog, кораллы пытаются восстановить водоросли, без которых не могут жить.
Коралл зависит от симбиотических отношений с водорослями, которые живут внутри тканей организма. Когда связь водорослей и кораллов прочна, они имеют здоровый коричневый оттенок.
Иногда после экологического стресса, такого как скачок температуры морской воды, водоросли погибают, или же кораллы их вытесняют. Без этой взаимосвязи «скелет» просвечивает сквозь полупрозрачную коралловую плоть. В таких условиях коралл рискует умереть от голода.
Ученые обнаружили, что для того, чтобы вернуть водоросли обратно, некоторые виды кораллов окутывают себя яркими цветами, которые смягчают интенсивные отражения света через коралл и создают условия для возвращения светочувствительных водорослей.
Йорг Виденманн, профессор биологической океанографии в Саутгемптонском университете, который руководил исследованием, отмечает, что кораллы производят свой собственный «солнцезащитный крем» и делают это регулярно, чтобы выжить.
Многие эксперты задаются вопросом, могут ли коричневатые водоросли маскировать пигменты, относящиеся к другим кораллам. Или же, возможно, они просто-напросто конкурируют за солнечные лучи, как только водоросли пропадают. Виденманн говорит, что исследование определяет, что этот процесс на самом деле является оптической петлей обратной связи, которая помогает восстановить симбиотические отношения.
На первом этапе этой петли водоросли теряются и коралл становится прозрачным. Это привлекает к нему большое количество солнечного света. На протяжении 2-3 недель после такого «стресса» дополнительный свет приводит к запуску генов в коралле в целях производства цветных пигментов. Чем большее количество солнечного света поглощается, тем больше пигмента производится.
Виденманн также отмечает, что оптическая петля – прекрасный пример того, как природа регулирует процессы. Ведь кораллы способны менять собственные физиологические установки, а также реагировать на сигналы окружающей среды.
- Интересный эксперимент с сушкой белья
Сильвия Пульезе руководила исследованием, когда училась в магистратуре Копенгагенского университета. Вместе с двумя коллегами по лаборатории и со своим советником Мэтью Стэнли Джонсоном она использовала два помещения в химическом корпусе с балконом. Из материалов пришлось задействовать очищенную воду и хлопчатобумажные полотенца.
Каждое полотенце мыли три раза в воде, а потом вывешивали в кабинете, на балконе под пластиковым абажуром и на балконе под солнцем. Когда полотенце высыхало, исследователи запечатывали его в пакет на 15 часов. Пока полотенце лежало в мешке, они брали пробы химических соединений, которые оно выделяло в окружающую среду, и сравнивали полученные результаты.
При линейной сушке было много альдегидов и кетонов. Это органические молекулы, которые наш нос мог бы распознать по растениям и парфюму. Например, после принятия солнечных ванн полотенца выделяют пентанал, содержащийся в кардамоне, октанал, который производит цитрусовые ароматы, и нонанал, который пахнет розой.
Более серьезное влияние, по мнению Сильвии, может исходить от самого Солнца. При воздействии ультрафиолетового света некоторые молекулы «возбуждаются» и образуют высокореактивные соединения, называемые радикалами. Эти радикалы затем комбинируют с другими соседними молекулами, процессы, которые часто приводят к созданию альдегидов и кетонов.
Не исключено, что вода на мокром полотенце собирает множество этих возбудимых молекул вместе, а затем работает как увеличительное стекло, концентрируя солнечный свет и ускоряя эти реакции, говорит Пульезе.
- Эксперимент с какаду
Исследователи из лаборатории Алисы Ми Ауэрсперг создали новый сценарий для экспериментов на какаду. Цель - проверить способность животных к инновациям. В принципе он может быть использован для различных видов. Исследователи сравнили умственную производительность выращенных в лаборатории какаду и пойманных диких птиц, чтобы увидеть, приобрели ли первые преимущество, общаясь с людьми.
Как сообщают исследователи в журнале «Scientific Reports», дикие птицы так же умны, как и одомашненные, но они проявляли к занятиям гораздо меньший интерес. Ученые создали специальное устройство, которое представляет собой полукруглую площадку с 20 дверьми, за каждой из которых стоит отдельная задача, её нужно решить за вознаграждение едой. Птице, возможно, придется толкать платформу вниз или рычаг вбок. Правильное решение она должна найти сама.
Исследователи создали своего рода соревнование между командой птиц, выращенных в лаборатории в Вене, и какаду, пойманными в лаборатории в Индонезии. Венские птицы, знакомые с экспериментами и наградами, выполняли задания моментально. Но они не всегда следовали плану игры. Иногда представители обеих групп вели себя странно и все делали по-своему.
Большая разница между этими двумя группами заключается в их заинтересованности в проведении тестов вообще. Исследователи классифицировали 10 из 11 лабораторных птиц как мотивированных, то есть они сразу же начали открывать двери и искать пищу. Только три из восьми диких птиц были мотивированы в той же степени. Но все мотивированные птицы, как дикие, так и выращенные в лаборатории, выполняли задачи на одном уровне. Один из организаторов исследования говорит, что, если дикие птицы решат, что они хотят взаимодействовать с аппаратом, они будут такими же искусными в решении задач.
- Длинные конечности динозавров
Исследование, опубликованное в мае 2020 года в «PLOS One», показывает, что некоторые динозавры были особенно эффективными ходоками из-за их длинных задних конечностей. Благодаря таким ногам тираннозавру не нужно было есть так много, как его собратьям, и поэтому он мог реже выходить на охоту, как показывают результаты исследований.
В 1976 году Роберт Макнил Александер, британский зоолог, предположил, что максимальная скорость бега динозавра зависит от его длины шага и высоты бедер. Но со временем эта идея была пересмотрена. В последние годы ученые поняли, что масса тела также играет определенную роль.
Александр Дечечи, палеонтолог из Колледжа Маунт-Марти в Южной Дакоте, отмечает, что физика не позволяет такому динозавру двигаться быстрее. Ведь мышцы не способствуют быстрому ускорению тела при беге. Чтобы более точно оценить скорость бега динозавров, Декки и его коллеги собрали измерения задних конечностей и опубликовали оценки массы тела для 34 образцов динозавров. Для каждого из образцов Декки и его коллеги сравнили расчеты скорости бега.
Исследователи определили, что динозавры, весившие менее нескольких сотен фунтов, на самом деле были быстрее, потому что не были замедлены своим весом.
Но ситуация изменилась для животных весом более 2000 фунтов. Эти динозавры двигались значительно медленнее. Для таких гигантов, как тираннозавр, эта разница была существенной: 18 миль в час против 45 миль в час.
Это противоречие заставило Дечечи и его коллег задуматься об эволюционном преимуществе длинных конечностей для массивного динозавра. Возможно, длинные конечности позволяли животным передвигаться более эффективно. Декки и его коллеги проанализировали группы динозавров с одинаковой массой, но разной длиной ног. Для каждого животного они подсчитали, сколько энергии потребуется, чтобы двигаться. Они обнаружили, что тираннозавр потреблял от 1% до 35% меньше энергии, чем представители родственных ему видов.
- «Европа» уже много веков озадачивает астрономов
Константин Батыгин не собирался разгадывать одну из самых загадочных тайн Солнечной системы, когда отправился на пробежку по холму в Ницце (Франция). На прогулке Батыгин, научный сотрудник Калифорнийского технологического института, наиболее известный своим вкладом в поиски пропавшей в Солнечной системе «Планеты Девять», заметил пивную бутылку на крутом 20-градусном склоне. Он удивился, почему она не катится вниз по склону.
И тут ему пришла в голову мысль, которая могла прийти только в голову астрофизику-теоретику: именно так появилась «Европа» - одна из четырех больших галилеевых лун Юпитера. В статье, опубликованной в журнале «Astrophysical Journal», Батыгин и его соавтор Алессандро Морбиделли, планетолог из Обсерватории Лазурного Берега во Франции, представили свою теорию. Она объясняет, как некоторые спутники формируются вокруг газовых гигантов, например, Юпитера и Сатурна.
Батыгин и Морбиделли говорят, что более ранние теории объясняют только часть того, как образовались многие объекты Солнечной системы. Они намеревались представить остальную часть истории с уравнениями, объясняющими, как новая планета переходит от окружения ее диском материи к образованию лун, подобных «Европе».
Когда Батыгин и Морбиделли провели компьютерное моделирование предложенной ими теории, они обнаружили, что случайно воссоздали малые внутренние спутники Юпитера, а также четыре Галилеевых спутника, какими мы их видим сегодня. Все начинается с того, что сверху на Юпитер обрушивается смесь водорода и гелия. В этот момент твердые частицы, которые вращались вокруг планеты, были меньше одного миллиметра в поперечнике. Этот материал накапливался в течение примерно миллиона лет, говорит Батыгин, и в конечном итоге достиг массы, которая приблизительно соответствует объектам «Ио», «Европы», «Ганимеда» и «Каллисто».
По мнению редакции портала новостей «Центропресс», результаты современных научных исследований, представленные в статье, показывают, насколько многообразен мир науки и сколько еще открытий предстоит сделать человечеству на пути к пониманию истинного устройства вселенной и взаимоотношений между живыми и материальными объектами.
