Archive | april, 2015

Vrnil se je brontozaver!

21 Apr

Na eni izmed mojih najljubiših majic je narisan prestrašen Miki Mišek, ki ga miri ogromen dinozaver: “Ne bodi pre-histeričen!”

Prazgodovina: takrat so živeli dinozavri. Po Zemlji so se sprehajali od obdobja pred 225 milijoni let in vse do časa pred pred okoli 65 milijoni let. Iz skupine dinozavrov so množično izumrtje preživeli le ptiči. Ker živih dinozavrov ne moremo raziskovati, je o njih še marsikaj neznanega. Poleg tega znanstvenice in znanstveniki na podlagi novih najdb vedno prevprašujejo že obstoječa spoznanja. Tako so se trije paleontologi pred petimi leti odločili ponovno preučiti družino zavropodov, ki jo imenujemo diplodocidi (Diplodocidae). V to skupino uvrščamo tudi apatozaure ali varljive plazilce in, če bi še obstajal, bi sem sodil tudi brontozaver. A pred petimi leti brontozaver ni več obstajal, a sedaj se je vrnil!

V raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji PeerJ, so paleontologi preučili 81 najdb ostankov dinozavrov iz družine diplodocidov. Kar res ni veliko, če pomislim, kakšen občutek ponavadi dobim po obisku prirodoslovnih muzejev, ko se mi zazdi, da smo odkopali ogromno kosti dinozavrov. Najdbe dinozavrskih kosti so v resnici kar redke. Dinozavri so skozi čas postali kulturni simbol in skoraj vsi muzeji so se založili z vsaj nekaj dinozavrskimi kostmi. V muzejih najdemo vrste dinozavrov, pri katerih so bila celotna okostoja zelo dobro ohranjena. Tako so raziskovalci imeli na voljo 81 najdb, na njih se pregledali kar 477 morfoloških znakov. To so na primer dolžine in oblika kosti ter dolžine delov kosti in podobno. Morfološki znaki so jim omogočili, da so najdbe ponovno razdelili v različne vrste in rodove. Raziskovalci so primerjali anatomske razlike in podobnosti. Pri razvrščanju najdb v posamezne rodove in vrste so iskali najmanjše število jasnih razlik in primerjali kraje, kjer so živeli dinozavri. Ker je bilo v dobrih stotih letih najdenih nekaj novih najdb diplodocidov in ker so v tem času razvili nove načine merjenja morfoloških razlik ter tudi nove metode obdelave teh ogromnih količin podatkov, je raziskava spremenila taksonomijo skupine diplodocidov. Nove metode obdelave podatkov uporabljajo algoritme, ki združujejo vrste v skupine glede na število edinstvenih skupnih lastnosti, ki si jih delijo znotraj skupne s katero si delijo zadnjega skupnega prednika, a si jih ne delijo skupaj z odaljenimi predniškimi skupinami. Ta način razvrščanja vrst imenujemo kladistika. Preden pojasnim, kako se je brontozaver uspel vrniti, naj na kratko predstavim še zgodovino njegovega imena.

Pred dobrimi 100 leti je v paleontologiji vrelo. V letih po letu 1860 sta Othniel Charles Marsh in Edward Drinker Cope začela pravi paleontološki boj ali vojne kosti (Bone wars). Marsh in Cope sta bila zagrizena iskalca fosilov novih vrst, a namesto sodelovanja sta se odločila tekmovati, kdo bo našel več fosilov in kdo bo poimenoval več novih vrst. Rezultat je bil, da sta ostala sama brez vsega, a ob tem sta vsaj prinesla ogromne količine znanja in odkritij ameriški paleontologiji. Poimenovanje nove vrste je prinašalo prestiž. Tako je leta 1877 Cope poimenoval prvega apatozavra, dve leti za tem je Marsh odkopal dele novega dinozavra, ki ga je poimenoval brontozaver ali gromski plazilec.

Brontosaurus (vir)

Brontosaurus (vir)

A, nesrečni Marsh je na brontozavrsko okostje namestil napačno lobanjo, ki ni pripadala brontozavru. Le nekaj desetletij zatem, leta 1903, so paleontologi določili, zaradi premalega števila razlik v morfologiji, da v resnici ne gre za dva ločena rodova dinozavrov, ampak da glede na okostje brontozaver sodi v rod apatozavrov. Pri poimenovanju vrst obstaja pravilo, da se ohrani prvo ime, ki je bilo dodeljeno neki vrsti. Ime gromski plazilec bi morali prenehati uporabljati, a ker je bil velik rastlinojedec zelo priljubljen, brontozaver ni kar izginil. Pojavljal se je na zapisih v muzejih, v knjigah, a za natančne paleontologinje in paleontologe se je zgodilo še nekaj hujšega.

Leta 1989 je ameriška pošta izdala komplet štirih znamk, kjer se je poleg rodov Tyrannosaurus, Stegosaurus in Pteranodon, znašel tudi priljubljeni Brontosaurus. Ampak brontozaver takrat ni obstajal! Mimogrede, Pteranodon, ki se je tudi znašel v tem kompletu štirih dinozavrov, ne sodi v skupino dinozavrov! To je veliko večja taksonomska napaka, a očitno ni nikogar tako prizadela, da bi se prav zares jezil. Pteranodon namreč sodi v skupino Avemetatarsalia, kamor sodijo tudi dinozavri, a je imel Pteranodon z dinozavri le zelo oddaljenega skupnega prednika. Uvrstiti pteranodona med dinozavre je po besedah Braina Switka tako, kot da bi človeka uvrstili med vrečarje. A Pteranodon ni kratil spanca znanstvenicam in znanstvenikom, brontozaver je takrat povzročil pravi upor.

Časovnica zgodovine odkritij apatozavra in brontozavra (vir)

Časovnica zgodovine odkritij apatozavra in brontozavra (vir)

Letos, dobrih 25 let po kravalu ob napaki ameriške pošte, pa so raziskovalci pokazali, da brontozaver v resnici obstaja! Med brontozavri in apatozavri obstaja zadosti morfoloških razlik da si gromski plazilec zasluži svoj rod Brontosaurus, v katerega po novem sodijo vsaj tri vrste. Za nov rod je zadoščalo razlikovanje v vsaj eni petini od vseh lastnosti, ki so jih primerjali med različnimi fosilnimi najdbami diplodocidov. Poleg tega se je med diplodocide vrinil še nov rod, ki so ga paleontologi, vključeni v to zelo obsežno raziskavo, poimenovali Galeamopus. Dva obstoječa rodova Dinheirosaurus in Supersaurus pa so združili v enega.

Primer brontozavra zelo lepo oriše, kako deluje znanost. Znanstvenice in znanstveniki opazujejo in vedno ponovno preverjajo in postavljajo pod vprašaj stare podatke in razkrivajo nove skrivnosti tega sveta. To je eden izmed čarov znanosti.

majicaV resnici nisem nikoli razmišljala, kateri vrsti pripada dinozaver, ki miri miš na majici. A težko verjamem, da bi bil varljiv plazilec ali apatozaver tako prijazen, zato si bom zamišljala, da mi velik rastlinojed brontozaver pravi: “Kar mirno, ne paničari! Jaz nisem obstajal, a sem se vrnil …”

To je to!
Z

Nepričakovano presenečenje?!

15 Apr

Danes, ko sem se peljala nazaj z vlakom, je nasproti mene v vijoličnem vozičku sedela deklica. S prstki je raziskovala rob vozička. Najbolj jo je zanimalo mesto, kjer se je vijolično blago spremenilo v prosojnega. Deklica je bila videti začudena. Na drugi strani prosojnega blaga je videla oprijemalo, a njena roka nikakor ni mogla priti na drugo stran in se ga dotakniti. Še bolj zanimivo je bilo to, da se je lahko dotaknila prosojnega dela vozička, tudi z druge strani, a roka ponovno ni mogla seči skozi prosojno blago. Le kaj se dogaja?

Prepričana sem, da je deklica že videla običajno, prozorno okno. Morda je bila sprva začudena, a je potem spoznala, da je trdno in da ne more stopiti skozi. Verjetno se ni trudila razumeti, kaj se dogaja s svetlobo, kako gre lahko svetloba skozi okno, ona pa ne more. Morda je pomislila, morda celo vprašala starše. Vsekakor pa je spoznala, da mora odpreti okno ali vrata, če hoče priti na drugo stran. Na vlaku pa jo je zbegalo mehko prozorno blago, vidi se skozi, ni trdo kot okno, pa vseeno ne more skozi.

Raziskovalke in raziskovalci s področja razvojne kognitvine psihologije pravijo, da so otroci male znanstvenice in znanstveniki. Raziskave so pokazale, da ob spoznavanju sveta preizkušajo različne hipoteze, tako kot to počnejo znanstvenice in znanstveniki. Na podlagi preizkušanja se priučijo novih lastnosti in zakonitosti v svetu. V nekaterih primerih so pri preizkušanju celo boljši od odraslih, saj se ne zanašajo na kognitivne pristranskosti in bližnjice, ki jim sledimo odrasli. Ena izmed pristranskosti je na primer konformnost oz. potrjevanje. Odrasli sledimo vnaprejšnjim prepričanjem in ponavadi si nove dokaze predstavimo ali razložimo v okviru vnaprej znanih dejstev. Knjižni junak Sherlock Holmes se je ravno temu izogibal in sledil zapovedi: Izloči vsa dejstva, in tisto, kar ostane, ne glede na to, kako neverjetno je, je resnica. Tako se trudijo razmišljati tudi znanstvenice in znanstveniki, čeprav pri svojem delu stojijo na ramenih velikanov in gradijo na že opravljenih raziskavah. Skozi leta, desetletja, stoletja se znanje počasi akumulira in vodi do vedno novih odkritij.

Le kolikokrat je bil Galileo presenečen, ko je pogledal skozi teleskop? (vir)

Le kolikokrat je bil Galileo presenečen, ko je pogledal skozi teleskop? (vir)

A, veliki premiki, ki jih je Thomas Kuhn poimenoval znanstvene revolucije, se zgodijo, ko se med vsemi uveljavljenimi imeni, ki sledijo znanosti, najde vedoželjna posameznica ali pozameznik, ki se ne strinja z do tedaj uveljavljenim znanjem in si zamisli odličen eksperiment ali pa samo zelo dobro opazuje svet in pokaže, da stvari niso take, kot so videti na prvi pogled. Tako je Kopernik sredi 16. stoletja podvomil v ptolemajski geocentrični sistem in postavil sonce v središče vesolja. V tistem času družba na ta premik ni bila pripravljena. Šele kasneje, z odkritji Keplerja in Galileja, je sonce dobilo svoje mesto v vesolju in moderna znanost se je začela pospešeno razvijati. Kasneje sta Darwin in Wallace ponovno zamajala temeljna prepričanja o izviru živega sveta in evoluciji. Darwin naj bi si zapisoval vsakokrat, ko je odkril kaj, kar je prišlo navzkriž z njegovim prepričanjem in teorijo, saj se je bal, da bi drugače pozabil.

Naj se vrnem na male radovedne znanstvenice in znanstvenike. Ravno odkritja in opazovanja, ki se ne skladajo otroškimi pričakovanji, otroke najbolj zanimajo. V raziskavi, ki je bila nedavno objavljena v ameriški znanstveni reviji Science, sta Aimee E. Stahl in Lisa Feigenson z Univerze John Hopkins ugotovili, da se v takih primerih malčice in malčki, stari 11 mesecev, tudi največ naučijo.

Otroci so tekom odraščanja soočeni z ogromnim številom novih predmetov in pojavov. Verjetno je težko izluščiti, kaj je pomembno, kaj je dobro sponznati in kaj se je dobro naučiti. Zato jih pogostokrat odrasli z navodili vodimo pri spoznavanju. A, raziskave so pokazale, da otroci tudi sami brez naše pomoči spoznavajo svet. Tako na primer bolj pozorno oz. dalj časa spremljajo predmete v eksperimentih, ki kršijo neka pravila. Če na primer spustimo žogo po klancu navzdol in je na koncu klanca trden zid, se bo žiga tam ustavila in ne bo prešla skozi njega do drugega zidu na poti. A če eksperiment malo prilagodimo in spravimo žogo skozi prvi zid, da se ustavi šele pred drugim zidom na poti, potem je žoga kršila neka pravila. Tako krši pravila svetloba, ki lahko gre skozi prozorno blago v otroški voziček deklice z vlaka, njena ročica pa ne more skozi. V raziskavi s klancem in zidovoma sta raziskovalki uporabili žogo in avto. Pri prvi skupini otrok je žoga kršila pravila, pri drugi pa avto. Ko so kasneje v eksperimentu pospremili pot žoge, ki je kršila pravila in nekako prešla skozi prvi zid, s piskajočim zvokom, so otroci namenjali veliko več pozornosti zvoku in predmetu, ki je kršil pravila, ob tem pa so se naučili, da žoga piska. Presenečenje je torej vodilo do učenja in spoznanja, da žoga piska.

A drugi del eksperimenta je bil še bolj zanimiv. Poleg žoge in avta na klancu sta raziskovalki pripravili tudi pot za avto po prozorni površini. Avto je zapeljal po črni škatli in naprej po prozorni površini. Namesto da bi padel na tla, ko se je črna plošča končala, je uspešno obstal v zraku na prozorni površini, ki pa je otroci niso videli: videti je bilo, kot da avto lebdi.

Otrosi so v različnih pogojih dobili v raziskovanje različne igrače. Skupine otrok, ki so dobile igrače, ki niso prekršile nobenega pravila, obstale za prvim zidom ali pa padle s črne površine na tla, so vse igrače raziskovale približno enako časa. Otroci, ki so po eksperimentu z žogo ali avtom, ki sta kršila pravila, dobili igrače, ki se “niso držale pravil”, so slednje raziskovali dalj časa. Poleg tega so malčice in malčki te igrače raziskovale in raziskovali na drugačen način. Žogo, ki je prešla skozi trden zid, so poiskušali spraviti skozi mizo. Prav tako se ni dobro godilo “lebdečemu avtomobilu”. Otroci so preizkušali, ali avto obstane v zraku ali pade na tla.

Otroci so se v vsakem primeru več naučili pri opazovanju predmetov, ki so jih presenetili. Žog, ki so šle skozi zid, in lebdečih avtov so se lotevali zelo znanstveno, s preizkušanjem, ali lebdijo oziroma ali lahko prodirajo skozi trdne objekte, kot se je to zgodilo v eksperimentu. Tako kot je deklica na vlaku raziskovala prozorno blago, znanstvenice in znanstveniki vsak dan iščejo odgovore na najrazličnejša vprašanja in očitno so najbolj veseli, ko jih doleti nekaj nepričakovanega.

To je to!
Z

Ali lahko ustvarimo univerzalni glasbeni hit?

1 Apr

Ljudje poslušamo zelo raznoliko glasbo. Glasbeni okus se nam skozi čas spreminja. Jaz brez glasbe ne bi mogla živeti; krajši čas brez slušalk komaj preživim. Že ko sem odraščala, sem s seboj nosila walkmana, kasneje cd-player, potem mp3 predvajalnik, nazadnje pa so se priljubljeni albumi znašli na iPhonu in so ves čas v desnem žepu hlač, slušalke pa za vratom. Če ne poslušam glasbe, je nekaj narobe. Verjetno me je bolj pametno vprašati, kaj poslušam, kot pa kako sem. Če rečem nič, potem sem zagotovo slabo, drugače sem ponavadi v redu! Zato me je nedavna raziskava o univerzalnosti glasbe zelo pritegnila. Ali vsi ljudje glasbo doživljamo na enak način? Lahko ustvarimo uspešnico, ki bo všeč prav vsem ljudem?

Calvin in Hobbes, Bill Watterson

Calvin in Hobbes, Bill Watterson

Kanadski znanstveniki in znanstvenice so se vprašali, ali obstajajo univerzalni psihofiziološki odzivi na glasbo.

V raziskavi so primerjali dve skupini ljudi z različnih koncev sveta. Subjektivne in psihofiziološke odzive skupine Kanadčanov so primerjali z odzivom skupine domačinov iz deževnega gozda v Kongu (“Mebenzélé Pygmies”). V raziskavi so sodelovali samo moški. Kongoški domačini izhajajo iz lovsko-nabiralniške skupnosti. Skupinama so predvajali po 19 napevov, od tega enajst zahodnih skladb in osem kongoških pesmi, ki jih sicer pojejo ljudje iz skupnosti, iz katere so prihajali udeleženci raziskave. Zahodne melodije so predstavljali Bach, Liszt, Brahms in nekaj drugih klasičnih skladateljev ter tri pesmi iz filmov Psiho, Vojna zvezd in Schindlerjev seznam, ki naj bi predstavljali različna čustva: strah, srečo in žalost. Kongoški domačini so svoje pesmi izvedli na terenu, kjer so jih raziskovalke in raziskovalci tudi posneli. Kongoški prebivalci naj ne bi poznali zahodne glasbe, ki so jo uporabili v eksperimentu. Prav tako Kanadčani niso poznali predvajane “pigmejske glasbe”.

Udeležencem raziskave so nadeli slušalke, respiratorni trak okoli prsi (za merjenje frekvence dihanja), fotopletizmogram za merjenje pulzirajočega krvnega volumna (blood volume pulse) ter posredno srčnega utripa in nekaj elektrod po telesu za merjenje prevodnosti kože (merjenje potenja) ter odziva obraznih mišic. Udeleženci so morali tudi označiti raven določenih čustev, ki so jih občutili ob poslušanju glasbe. Za to so oblikovali posebno lestvico oz. koordinatni sistem z emotikoni; vesel in žalosten smeško na vodoravni osi, za veselo in žalostno počutje od glasbi, in zaprte ter odprte oči na navpični osi, za pomirjujočo in stimulirajočo glasbo.

Zatem so udeleženci poslušali glasbo. Raziskovalke in raziskovalci so merili njihove odzive. Subjektivno čustveno doživljanje glasbe se je razlikovalo pri obeh skupinah. Kongoški domačini so glasbo občutili bolj pozitivno kot Kanadčani, ki so v predvajani glasbi označevali tako pozitivna kot negativna čustva. Oboji so podobno glasbo ovrednotili kot stimulirajočo oziroma pomirjajočo. Znanstvenice in znanstveniki so odkrili tudi skupne točke doživljanja glasbe na fiziološki ravni. Enaka glasba je pri obeh skupinah imela enak vpliv na bitje srca, potenje in frekvenco dihanja. Pri obraznih mišicah rezultati niso bili jasni.

Avtorice in avtorji raziskave pojasnjujejo, da ima glasba določene vzorce, ki naj bi jih vsi ljudje doživljali enako. To so tempo, glasnost in višina tona. Našteti naj bi vplivali na fiziološko doživljanje glasbe. Človeško odzivanje na glasbo se dokaj sklada pri telesnem ali fiziološkem odzivu, a ne na ravni čustev in subjektivnega doživljanja glasbe. Glasba je raznolika, in čustva, ki jih doživljamo ob glasbi, so odvisna od koščkov sestavljanke našega življenja. Malo na to vpliva kultura, v kateri živimo, malo naše glasbene izkušnje, malo pa je odvisno tudi od nas samih, od tega, kdo smo in kaj nam je všeč. Ah, ti tisočeri okusi različnih ljudi! Jaz bi rekla, da univerzalna uspešnica ne obstaja.

Mimogrede, raziskovalke in raziskovalci so nedavno preverili odziv mačk na različno glasbo. Nezavestnim mačkam na operacijski mizi so znanstvenice in znanstveniki predvajali klasično, pop in rock glasbo. Sočasno so merili znake stresa, in sicer frekvenco dihanja ter razširjenost zenic. Tudi mačja telesa so bila pomirjena ob klasični glasbi in vzbujena pri naelektrenih AC/DC. Le katera glasba je bila mačkam v resnici bolj všeč? Dokler se ne naučimo govoriti po mačje, tega ne moremo vedeti. Do takrat lahko mačkam predvajate (skoraj) popolno mačjo pesem, ki so jo znanstvenice in znanstveniki skomponirale/i za njih.

To je to!
Z