Tag Archives: izum

Škatla

12 Dec

Otroci morda niso uspešni pri izumljanju kljukastih orodij, so pa zato še kar uspešni pri uporabi orodij, ki ustrezajo vedenju šimpanzov v naravi. Raziskovalna skupina z Univerze v Birminghamu se je odločila preveriti, ali malčki, stari med dvema letoma ter tremi leti in pol uspešno razrešijo naloge, ki so jim kos šimpanzi v divjini.

Znano je, da živali v divjini uporabljajo orodja. Šimpanzi s paličicami nabirajo termite in mravlje ter s kamni razbijajo oreščke in sadeže. Ta in podobna vedenja izražajo tudi drugi primati. Pri otrocih pa smo videli, da niso uspešni pri izdelovanju kljukastih orodij. Kaj pa če bi malčki morali razreševati naloge, ki jih v naravi izražajo šimpanzi. Raziskovalna skupina je sestavila 12 različnih nalog, ki so bile zelo podobne zaznanemu delovanju šimpanzov v divjini.

Bay-Toys-Children-Educational-Combines-The-Tools-Small-Wooden-Project-Workbench-Multifunctional-Nut-Wooden-Toy-Birthday

Naloge so od otrok zahtevale, da so ti izvlekli oziroma pridobili neke reči (na primer žogice in zvezdice) iz zaprtih škatel. V večini primerov so imeli na voljo paličice in ježke, na kar so se prilepile stvari v škatlah. V nekaterih primerih so morali otroci orodja tudi spremeniti, da so bila bolj primerna za dostop do želenih skritih reči. V škatli so se na primer skrivale tri zvezde, prilepljene na gobice, ki so bile obdane z ježki (ang. velcro). Otrok je imel na voljo palico, ki je imela ježke na obeh koncih, a je imela po dolžini pripete liste. Zaradi njih je palica postala preveč okorna in prevelika, da bi lahko otroci z njo segali po zvezdah v škatli. Tako so najprej morali odtrgati liste in šele nato seči po zvezdah v škatli.

Otroci so uspešno rešili skoraj vse naloge. Težave jim je povzročala le naloga, ki je oponašala trenje oreščka. Raziskovalka je pred otroka postavila plastično žogico, v kateri se je skrivala nalepka, in glineno kladivo. Otroku pa je podala navodila, da naj odpre plastično žogo. Le eden izmed otrok je to nalogo uspešno rešil. Morda je bil problem tudi v tem, da jim raziskovalka ni povedala, da ne morejo narediti nič narobe in da ne bo nič narobe, če kaj razbijejo. Morda so bili otroci bolj zadržani pri reševanju prav zaradi tega, ker tega niso vedeli. Lahko pa leži razlog za neuspeh otrok pri opisani nalogi tudi kje drugje.

Spol ni vplival na uspeh otrok, so pa bili starejši malčki in malčice bolj uspešni pri reševanju nalog.

Raziskovalna skupina je raziskavo zasnovala podobno kot potekajo tiste, s katerimi preučujejo, katere veščine imamo skupne z drugimi primati. V tovrstnih raziskavah skušajo znanstvenice in znanstveniki preučiti, katere primere vedenja imamo skupne z našim skupnim prednikom. Zato so za naloge uporabili tiste primere iznajdljivega vedenja, ki so jih v preteklosti spremljali pri šimpanzih v divjini. Zaradi tega naj bi bile uporabljene naloge ekološko veljavne, saj jih v predstavljenem članku primerjajo z naravnim vedenjem šimpanzov. Ekološka veljavnost v psihologiji pove, koliko je naloga podobna resničnemu stanju, v katerem se lahko znajdejo udeleženke ali udeleženci raziskave.

Te naloge ravno zato niso ekološko veljavne za otroke, saj malčki in malčice morda takih veščin v svojem razvoju preprosto ne potrebujejo. Vseeno pa so pokazali, da so otroci pri izumljanju in iskanju novih rešitev boljši, kot so pokazale raziskave v preteklosti. Poudariti je potrebno, da v to raziskavo niso vključili šimpanzov, zaradi česar so vse povezave med vedenjem otrok in šimpanzov zelo spekulativne.

Temeljno predvidevanje raziskovalne skupine je bilo, da naj bi opisane veščine obvladal že skupni prednik šimpanzov in ljudi. Zaradi tega, ker naj bi bile naloge ekološko veljavne za preučevanje vedenja šimpanzov, so celotno raziskavo predstavili v okviru že filogenetsko pridobljenih sposobnosti. Prav to predvidevanje je glavni problem predstavljene raziskave malčic in malčkov, saj ta raziskava ni vključevala vzporednih poskusov s šimpanzi, s katerimi bi preverili, ali bi bili tudi ti sposobni reševanja vseh teh nalog. To, da so šimpanzi in malčki ter malčice sposobni reševanja nalog, ki preverjajo njihove kognitivne sposobnosti na področju reševanja problemov, pa je že znano iz drugih raziskav.

Raziskava je vsekakor zanimiva za tiste, ki preučujemo iznajditeljske in ustvarjalne sposobnosti otrok. Čeprav je bila zapakirana v škatlo raziskovanja evolucije same kognicije. Upam, da bode omenjene raziskave spodbudile nadaljnje poskuse, s katerimi bomo bolje razumeli iznajdljivost in ustvarjalnost otrok. Verjetno pa drži, da lahko pridemo do razumevanja večjih inovacij, do katerih je vodila kumulativna evolucija, le tako, da obravnavamo skupaj sposobnosti posameznikov in posameznic ter družbeno učenje in sodelovanje in v tem prepletu odkrivamo ustvarjalne in nove rešitve.

To je to!
Z

Žabe, paglavci in hlače

8 Jan

Žaba in (ponavadi) manjši žabec na njej nekje blizu stoječe vode. Žaba odlaga neoplojena jajčece, žabec jih v času odlaganja oplodi s spermalnimi celicami; mrest, paglavci, male žabe z repi in velike prave žabe brez njih – nekako tako si predstavljamo razmnoževanje žab.

V večini primerov, pri skoraj vseh 6455 doslej znanih vrstah žab, razplod poteka na tak način. A manj kot ducat vrst žab ima drugačne načine razmnoževanja. Od te skupine nekaj vrst žab odlaga že oplojena jajčeca, nekaj pa jih koti žive male žabice in žabce, v obeh primerih pa gre za notranjo oploditev. Do nedavnega pa nismo poznali primera, ko bi žaba skotila ravno dovolj velike paglavce, da lahko sami preživijo brez zaloge hrane.

(vir)

Limnonectes larvaepartus (vir)

Skupina raziskovalcev je na Sulawesiju v Indoneziji odkrila novo vrsto čekanaste žabe Limnonectes larvaepartus. Sodi v rod žab Limnonectes, ki je znan po večjih zobeh, ki jih ne najdemo pri drugih rodovih. Vrstno ime larvaepartus pa prihaja iz nenavadnega razmnoževalnega cikla, v katerem žabe kotijo paglavce. Larvae za zgodnjo razvojno obliko živali in partus za kotenje.

Ko so raziskovalci in raziskovalke začeli raziskovati žabje osebke, ki so jih prinesli s terena v laboratorij, da bi objavili članek, v katerem bi jih predstavili kot novo vrsto, so opazili, da so nekatere samice začele kotiti paglavce. To se je zgodilo še nekajkrat v laboratoriju, poleg tega pa so skotene paglavce opazili tudi na terenu. Ta nova vrsta žab je torej živorodna: paglavci pridejo na svet skupaj z delom rumenjakove vrečke, v kateri so se hranili v zgodnjem obdobju razvoja. Imajo že razvite zobe, kar jim omogoča samostojno prehranjevanje in nadaljnji razvoj.

(vir)

Slika c, rumen krog paglavci zraven odrasel osebek L. larvaepartus; Slika d, paglavca (vir)

Zanimivo je, da raziskovalci še ne vedo, kako poteka notranja oploditev žab, saj na samcih niso odkrili paritvenega organa. Večina vrst žabcev odlaga spermo neposredno iz stoka (kloake) na jajčeca. Stok je zadnji del črevesja, v katerega se izlivajo sečna in spolna izvodila vretenčarjev. Raziskovalke in raziskovalci tudi pri tistih nekaj vrstah žab, kjer poteka notranja oploditev, ne vedo, kako se to zgodi. Pri dveh vrstah so odkrili paritveni organ, podoben penisu. Pri izumrlih vrstah žab so samice pojedle oplojena jajčeca in skozi usta “kotile” male žabice. Pri nekaterih vrstah nosijo oplojena jajčeca in kasneje paglavce na hrbtu ali pa jih nosijo samci v vokalnih vrečkah do prvega vodnega vira. Vokalna vrečka je posebno oblikovana raztegljiva kožna membrana, ki jo samci uporabljajo pri vokalizaciji ali oglašanju.

Da sta za razmnoževanje pri žabah potrebna dva, žaba in žabec, so ugotovili v 18. stoletju. Pred tem ljudje niso vedeli, kako pride do oploditve in nastanka novega organizma. Že leta 1667 je Anton van Leeuwenhoek, eden izmed pionirjev mikroskopiranja oz. izumitelj prvega pravega mikroskopa, med pregledovanjem človeške spermalne tekočine opazil, da se v njej nahajajo neke gibljive, zvijajoče se celice, ki spominjajo na parazite. Šele stoletje kasneje so ugotovili, da potomci ali novi osebki ne pridejo na svet s čarovnijo.

Italijanski znanstvenik Lazzaro Spallanzani je ravno z žabami naredil zanimiv eksperiment. Žabcem je sešil hlače in jih oblekel. Dal jih je nazaj k žabam, a jajčeca, ki so jih izlegale žabe v družbi žabcev z hlačami, niso bila nikoli oplojena. Paglavci ter kasneje mlade žabice in žabci so bili na poti le v primerih, ko žabci niso nosili hlač.

Za nove žabice in žabce torej potrebujemo le žabo in žabca, oba brez hlač. V nadaljnjem razvoju se različne vrste žab znajdejo na različne načine. Nekatere odlagajo jajčeca in pride do zunanje oploditve, za katero so odgovorni žabci, druge, na novo odkrite, kotijo paglavce, tretje pa kotijo male žabice v zadnji stopnji razvoja.

To je to!
Z

Izumi ali zakaj potreba po njih ne vodi nujno do izumov

24 Nov

Arhimed naj bi pred dva tisoč tristo leti v kadi doživel trenutek, ko je lahko izustil »Eureka!« Slavni grški matematik, fizik, izumitelj in še kaj, kar bi se našlo v njegovem življenjepisu, je dobil nalogo, naj ugotovi, ali je vladarjeva krona narejena iz pravega zlata ali je vmes primešano tudi srebro. Ker takrat še niso poznali merilnih naprav, ki jih uporabljamo danes, se je moral Arhimed domisliti rešitve. Vedel je, da je teža zmesi in čistega zlata različna. S to mislijo se je nekega dne odšel nič hudega sluteč namočit v kad, in ko se je spravil vanjo, se je vodna gladina malo dvignila, nekaj vode pa je plusknilo izven vodnega soda. Arhimed pa je zavriskal: “Eureka!” Kot pravi legenda, naj bi izumitelj gol in ves vzhičen tekal po mestu. Ugotovil je, da lahko tako izmeri volumen kakršnega koli telesa, tudi vladarjeve krone. Pri tem naj bi imela enako težka zlata krona manjši volumen, krona iz zmesi zlata in srebra pa bi imela večjo prostornino, tako da bi se vodna gladina ob tem malo bolj dvignila. Ali vse te zgodbe o Arhimedovemu trenutku »Eureka« resnične, ne vemo. Prve zapise zgodbe o nenadnem izumiteljskem preblisku najdemo šele nekaj stoletij kasneje v zapisih rimskega pisca Vitruvija. Poleg tega je predlagana metoda za izmero kron pri tako majhnih razlikah zelo zahtevna.

Zgodba o Arhimedu ima skupno poanto z anekdoto o Newtonu in jabolku, podobne primere pa najdemo še v marsikateri drugi naključni zgodbi iz sveta izumov in znanosti. V vseh zgodbah se pojavlja podoben ali celo enak vzorec. Znanstveniki in znanstvenice so prišli do pomembnih odkritij, ko niso bili nujno pod pritiski in obvezami o nujnosti novih odkritij. Zgodilo se je po tem, ko so vložili ogromno časa v raziskovanje in opazovanje, kar je vodilo do odkritij in izumov. A brez predhodnega znanja in poznavanja se to ne bi zgodilo.

Tudi pri drugih primatih lahko odkrijemo podobno pravilo: nujnost in pritisk ne vodita do izumov. Kathelijne Koops in druge/i ugotavljajo v objavi ‘Ekologija materialne kulture primatov’ (‘The ecology of primate material culture’), da šimpanzi, orangutani in bradate kapucinke razvijajo različne načine uporabe orodij za pridobivanje hrane v obdobjih, ko je imajo dovolj in jim je obenem omogočen dostop do raznolike prehrane, predvsem do težko dostopne hrane visoke kalorične vrednosti. Tako na primer začnejo raziskovati, kako bi se prebili do medu ali oreščkov. Tovrstne pogoje so avtorice in avtor opisali kot ekološke priložnosti, ki vodijo v uporabo raznolikega okolja. Vsekakor to ni bilo okolje, kjer bi hrane primanjkovalo in bi bili zato novi načini pridobivanja hrane nujni.

Raziskovalke in raziskovalci opisujejo uporabo in izume različnih orodij kot geografske variacije vedenja. Ob tem se trudijo izključiti genetske in ekološke vplive na pojav določenega vedenja, povezanega z uporabo orodij. Vedenje, če naj postane del kulture, se mora prenašati skozi generacije. Avtorici in avtor članka trdijo, da raziskovalke in raziskovalci z ograditvijo od vpliva okolja in s spremljanjem socialno prenosljivega vedenja izgubijo pomemben dejavnik, to je okolje, ki na samem začetku sploh vodi do nastanka ali izuma določenega vedenja. Tako glede na že izvedene raziskave sklepajo, da vodijo do izumov priložnosti v okolju in ne nujnosti, ko na primer živalim na primer primankuje prehrane.

V članku predstavijo model nastanka materialne kulture primatov, ki združuje kognicijo, družbenost in okolje. Okolje ponuja priložnosti za razvoj orodij; na podlagi družbenega vedenja se ta znanja prenašajo med generacijami, kognicija pa lahko skupaj z okoljsko priložnostjo vodi do izuma. Seveda pa tudi kognicija temelji na individualnem in socialnem učenju posameznika.

Med primati vodi do izumov orodij zapleteni preplet kognicije, socialnosti in okolja. Z orodji pridejo do medu ali oreščkov, ki so otipljive nagrade za izume. Do izumov pride pogosteje takrat, ko so siti in lahko »raziskujejo« ter doživljajo prebliske »Eureka«.

To je to!
Z