Ένας αναγεννησιακός πίνακας και το μυστικό μιας νυχτερίδας
Μέσα από μια νέα έρευνα της ομάδας του ερευνητή Pedro Romero-Vidal στον Βιολογικό Σταθμό Doñana στη Σεβίλλη της Ισπανίας, προέκυψαν νέα ευρήματα για τον μεγάλο νυχτοβάτη, το μεγαλύτερο είδος νυχτερίδας στην Ευρώπη.
Το 2001, ερευνητές εξέτασαν χιλιάδες δείγματα κοπράνων και βρήκαν φτερά από δεκάδες είδη ωδικών πτηνών. Αυτό υποδήλωνε ότι οι νυχτερίδες έτρωγαν και πουλιά εκτός από έντομα, αλλά δεν είχε αποδειχθεί άμεσα. Το 2025, τοποθετήθηκαν στις νυχτερίδες μικροσκοπικές συσκευές εντοπισμού. Πράγματι, τα ιπτάμενα θηλαστικά καταγράφηκαν να βουτούν για να αρπάξουν μεταναστευτικά ωδικά πτηνά εν πτήσει, και στη συνέχεια να τρέφονται με αυτά για έως και 20 λεπτά χωρίς να προσγειωθούν καθόλου.
Ωστόσο, η ομάδα του Romero-Vidal δεν σκόπευε εξαρχής να μελετήσει τις νυχτερίδες. Οι ερευνητές απλώς κατέγραφαν τα ζώα στο έργο «Αέρας» (1611) του Φλαμανδού καλλιτέχνη Jan Brueghel του Πρεσβύτερου. Το έργο απεικονίζει περισσότερα από 60 είδη πουλιών και τρία είδη νυχτερίδας, αποτελώντας ένα πολύτιμο στιγμιότυπο της άγριας ζωής εκείνης της εποχής.
Κατά την εξέταση του πίνακα, στην πάνω δεξιά γωνία, οι ερευνητές παρατήρησαν μια νυχτερίδα να κρατά ένα μικρό πουλί στο στόμα της. Τα στρογγυλεμένα αυτιά της, τα στενά φτερά της και το κοκκινωπό-καφέ τρίχωμά της παρέπεμπαν στον μεγάλο νυχτοβάτη, γεγονός που έδωσε νέα κατεύθυνση στην έρευνα.
Φυσικά, ο πίνακας δεν αποτελεί επιστημονικό αρχείο. Δεδομένου ότι ο μεγάλος νυχτοβάτης κυνηγάει τη λεία του το βράδυ, ο Brueghel μάλλον δεν είδε το περιστατικό να συμβαίνει ζωντανά. Σίγουρα βασίστηκε, όμως, σε κάτι που είχε ακούσει ή σε ενδείξεις που είχαν παρατηρηθεί στη φύση.
Το εύρημα αυτό δεν ανατρέπει όσα ήδη γνωρίζουν οι επιστήμονες για τις διατροφικές συνήθειες της συγκεκριμένης νυχτερίδας, αλλά δείχνει ότι η γνώση αυτή υπήρχε σε κοινή θέα για αιώνες, πολύ πριν ανακαλυφθούν οι ανιχνευτές υπερήχων και οι συσκευές εντοπισμού. Καθώς τα μουσεία ψηφιοποιούν τις συλλογές τους, μπορεί να βγουν στην επιφάνεια κι άλλα τέτοια «μυστικά» κρυμμένα σε παλιούς πίνακες, περιμένοντας απλώς κάποιον να τα παρατηρήσει πιο προσεκτικά.
Πηγή: Phys.org
Το μικρόβιο «Χαλκ»
Το Euplotes gigatrox είναι ένα μονοκύτταρο πρωτόζωο που μοιάζει με έντομο και τρέφεται με βακτήρια και άλλους μικροσκοπικούς μικροοργανισμούς.
Ανακαλύφθηκε από τον Ben Larson, κυτταρικό βιολόγο στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο Rensselaer στο Τρόι της Νέας Υόρκης, όταν έξυσε τη γλίτσα από ένα φίλτρο ενυδρείου στο νησί Κουρασάο. Ο Larson παρατήρησε ότι, ορισμένες φορές, κάποια από αυτά τα πρωτόζωα διογκώνονταν σε «υπεργίγαντες», αποκτώντας υπερδιπλάσιο μέγεθος από το κανονικό.
Αν και τα ερεθίσματα που πυροδοτούν αυτή τη διόγκωση δεν είναι ακόμα απολύτως σαφή, πρόκειται για μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων που τείνει να συμβαίνει κυρίως όταν υπάρχει άφθονη τροφή. Αρχικά, το κύτταρο αποκτά ένα μεγάλο στόμα και αρχίζει να κινείται μανιωδώς. Αν στην πορεία καταφέρει να «παγιδεύσει» ένα από τα γενετικά πανομοιότυπα αδέλφια του, τότε η δομή του κυττάρου αλλάζει πλήρως και το ίδιο μεταμορφώνεται σε έναν τεράστιο «υπεργίγαντα».
Σε αυτό το στάδιο, η συμπεριφορά του αλλάζει: το κύτταρο αρχίζει να κινείται κυκλικά και πλέον δεν κολυμπά όπως τα μικρότερα ομόλογά του. Οι «Χαλκ» αυτοί μπορούν να επιστρέψουν στο αρχικό τους μέγεθος μέσω της ασύμμετρης διαίρεσης. Ενώ τα κανονικά Euplotes gigatrox διαιρούνται μόνο μία φορά το 24ωρο, τα γιγαντιαία κύτταρα μπορούν να «γεννήσουν» 9 απογόνους κανονικού μεγέθους μέσα σε ένα 24ωρο και έως και 16 απογόνους μέσα σε 120 ώρες. Με κάθε τέτοια ασύμμετρη διαίρεση, οι υπεργίγαντες συρρικνώνονται μέχρι να επιστρέψουν στο κανονικό τους μέγεθος.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μεταμορφώνονται αυτοί οι οργανισμοί μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς οι απλοί οργανισμοί αναπτύσσουν σύνθετες συμπεριφορές, και ίσως να ρίξει φως στο πώς εξελίχθηκε η πολυκύτταρη ζωή.
Πηγή: ScienceNews
«Να φοβάσαι το χταπόδι με τον καθρέφτη!»
Οι καθρέφτες έχουν υπάρξει διαχρονικά χρήσιμοι στους ανθρώπους: για τον καλλωπισμό, τα μαγικά κόλπα, την οδήγηση. Οι επιστήμονες, όμως, ανακάλυψαν ότι μπορούν να φανούν χρήσιμοι και για το καλιφορνέζικο χταπόδι με τις δύο κηλίδες (Octopus bimaculoides).
Όλα ξεκίνησαν όταν η Mary Kieseler, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Φριμπούρ στην Ελβετία, αναρωτήθηκε αν το χταπόδι μπορεί να αναγνωρίσει τον εαυτό του σε μια αντανάκλαση. Ωστόσο, λόγω της δυσκολίας της δοκιμής αυτοαναγνώρισης κάτω από το νερό, το πείραμα άλλαξε στόχευση. Στόχος ήταν πλέον να διαπιστωθεί αν το χταπόδι θα χρησιμοποιούσε τον καθρέφτη ως εργαλείο για να κυνηγήσει τη λεία του.
Για τον σκοπό αυτό, τρία άγρια χταπόδια τοποθετήθηκαν σε ένα ενυδρείο, το οποίο καλυπτόταν από έναν καθρέφτη κατά το ήμισυ. Αφού εξοικειώθηκαν με την αντανάκλασή τους, άρχισαν να τρώνε μπροστά στον καθρέφτη. Στη συνέχεια τους ανατέθηκε μια αποστολή: να βρουν ένα κρυμμένο βάζο που περιείχε ένα νόστιμο καβούρι, το οποίο μπορούσε να εντοπιστεί μόνο μέσω του καθρέφτη. Αρχικά, τα χταπόδια πλησίαζαν τον καθρέφτη, αλλά μετά από 10-12 προσπάθειες έκαστο, έμαθαν να σέρνονται απευθείας προς το καβούρι χωρίς να κάνουν πρώτα στάση σε αυτόν.
Έπειτα, στο πείραμα προστέθηκε και μια μεταβλητή ελέγχου: ένα εικονικό καβούρι. Κάθε χταπόδι τοποθετήθηκε σε έναν μικρό θάλαμο με τρεις τοίχους, με τον καθρέφτη να καλύπτει το μπροστινό μέρος του ενυδρείου. Μια οθόνη πίσω από τον θάλαμο έπαιζε βίντεο με ένα καβούρι που κινούταν κατά μήκος της μίας ή της άλλης πλευράς του πίσω τοίχου, δημιουργώντας μια αντανάκλαση ορατή στο χταπόδι. Για να λάβουν το πραγματικό καβούρι ως ανταμοιβή, τα ζώα έπρεπε να βγουν από τον θάλαμο και να κατευθυνθούν προς τη σωστή πλευρά, αυτήν δηλαδή που είχε ακολουθήσει το εικονικό καβούρι.
Τα χταπόδια επέλεξαν τη σωστή πλευρά στο 73% των φορών. Μάλιστα, στο 59% των επιτυχημένων δοκιμών τους, σκαρφάλωσαν πάνω από τους τοίχους του θαλάμου για να φτάσουν το εικονικό καβούρι, αντί να πλησιάσουν τον καθρέφτη.
Μέσα από τις συνεχείς ανακαλύψεις των επιστημόνων για την ευφυΐα τους, μαθαίνουμε ότι τα χταπόδια πράγματι μπορούν να καταλάβουν πώς ένας καθρέφτης αναπαριστά τη θέση ενός αντικειμένου, «αντί να πηγαίνουν παρορμητικά προς την αντανάκλαση», λέει ο Trevor Wardill, νευροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα στη Μινεάπολη.
Πηγή: ScienceNews
Τι συμβαίνει όταν το νερό παγιδεύεται σε μικροσκοπικούς χώρους;
Το νερό έχει μελετηθεί περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη ουσία. Ωστόσο, εδώ και χρόνια οι επιστήμονες διαφωνούν για ένα απλό ερώτημα: τι συμβαίνει στη χημεία του νερού όταν αυτό συμπιέζεται σε μικροσκοπικούς χώρους;
Μία από τις καθοριστικές χημικές ιδιότητες του νερού είναι η ικανότητά του να διασπάται σε H3O (ιόν υδροξωνίου) και OH– (ιόν υδροξειδίου). Αυτή η διαδικασία καθορίζει το pH, δηλαδή το πόσο όξινο ή αλκαλικό (βασικό) είναι ένα διάλυμα, το οποίο επηρεάζει τα πάντα: από τα ένζυμα που λειτουργούν μέσα στα κύτταρά μας μέχρι το τι συμβαίνει στο εσωτερικό των μπαταριών.
Τα ευρήματα των επιστημόνων έδειξαν ότι η πυκνότητα, το μέγεθος των πόρων, η ευκαμψία των τοιχωμάτων και η χημεία μιας επιφάνειας επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο διασπάται το νερό – μεταβλητές που προηγούμενες επιστημονικές μελέτες δεν είχαν λάβει υπόψη.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις μηχανικής μάθησης, αντί για τις παραδοσιακές υπολογιστικές μεθόδους, για να δουν πώς αντιδρά το νερό όταν παγιδεύεται ανάμεσα σε στρώματα από δύο υλικά: τo γραφένιο και τo εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου (hBN). Αν και τα δύο υλικά έχουν πάχος μόλις ενός ατόμου και παρόμοια δομή, η χημεία της επιφάνειάς τους είναι πολύ διαφορετική.
Διαπιστώθηκε ότι το νερό που είναι παγιδευμένο σε αυτά τα υλικά μπορεί να υποστεί πιέσεις αρκετών γιγαπασκάλ (GPa), παρόμοιες με αυτές στο εσωτερικό της Γης. Η πίεση αυτή οφείλεται στο φαινόμενο της «έλξης van der Waals», το οποίο φέρνει τα στρώματα των υλικών κοντά και, κατ’ επέκταση, συμπιέζει το νερό που είναι παγιδευμένο ανάμεσά τους. Ως εκ τούτου, η διάσπαση του νερού στα βασικά του ιόντα αυξάνεται.
Ωστόσο, για την αυξημένη αυτή διάσπαση δεν οφείλεται μόνο το απλό στρίμωγμα του νερού, αλλά και το υλικό των επιφανειών που το περιβάλλει. Στα στρώματα του hBN, τα ιόντα υδροξειδίου του νερού «κούμπωναν» χημικά με τον περιβάλλοντα χώρο. Έτσι, η ενέργεια που απαιτούνταν για τη διάσπαση του νερού μειώθηκε, ενώ η ποσότητα της διάσπασης αυξήθηκε. Αυτό, όμως, δεν παρατηρήθηκε με τα στρώματα γραφενίου, λόγω της χημικά αδρανούς επιφάνειάς του.
«Η έρευνα αυτή παρέχει ένα νέο πλαίσιο για την κατανόηση της χημείας του νερού στη νανοκλίμακα και βοηθά στη γεφύρωση μιας δεκαετίας αντικρουόμενων μελετών», δήλωσε ο Δρ. Christoph Schran, από την ομάδα που μελετά τη Θεωρία Συμπυκνωμένης Ύλης στο Cavendish Laboratory.
Μάλιστα, τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να φανούν χρήσιμα και για διάφορες τεχνολογικές εφαρμογές που βασίζονται στο «εγκλωβισμένο» νερό, όπως τις κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, τις μπαταρίες και τους καταλυτικούς μετατροπείς στα αυτοκίνητα.
Πηγή: ScienceDaily
