Tag Archives: okolje

Psi in volkovi – kdo šteje?

23 Dec

Na začetku 20. stoletja so poskusi, v katerih je sodeloval konj Hans, pokazali, da naj bi imele živali, ali vsaj konji, zavidljive računske sposobnosti. Wilhem von Osten, Hansev gospodar, je s konjem prirejal “matematične” šove. V krogu je zbral ljudi, ki so predlagali preproste matematične uganke, kot na primer 5 + 3. Hans je račun slišal oz. so mu ga zapisali na tablo ali pa so pred njega postavili pet in še tri tablice, nato je konj tolikokrat potrkal s prednjim kopitom, kolikor je bil resultat računa. V omenjenem primeru je bilo število trkov osem. Hans naj bi znal tudi deliti. A takratne strokovnjakinje in strokovnjaki s področja psihologije so bili skeptični: preverili so Hansova kopita in niso odkrili ničesar sumljivega. Šele kasneje je eden izmed študentov, ki so študirali pri prvotnih strokovnjakih, pripravil kontrolen preizkus, s katerim je pokazal, da se je konj v resnici zanašal na skrite, nezavedne signale njegovega gospodarja. Wilhem von Osten je seveda poznal rezultate preprostih računov in je ob tem, ko je spremljal Hansov odgovor, verjetno izražal neki nezaveden signal, ko je Hans prišel do pravega odgovora. Tako je Oskar Pfungst na tablo zapisal račun in ga pokazal gospodarju, potem pa je spremenjeni račun pokazal še konju. Hans se je v primerih, kjer je bil račun, ki ga je videl von Osten, drugačen, motil. V primerih, ko sta gospodar in Hans videla enak račun, se je konj izkazal kot matematičen genij.

Raziskovalke in raziskovalce živalske kogncije vse od takrat zanimajo aritmetične sposobnosti drugih živali. Tako so pred časom raziskovalke in raziskovalci z dunajskega znanstvenega centra za preučevanje volkov objavili zanimivo primerjalno raziskavo sposobnosti štetja oz. ocenjevanja količine med volkovi in udomačenimi psi.

Poznavanje ali prepoznavanje količin v divjini pride prav. Dobro je vedeti, kje loviti, kje je dovolj plena in kje bo lažje kaj ujeti. Prav pride tudi, če prepoznaš, koliko osebkov je v skupini plenilcev ali pa v skupini, proti kateri greš v boj. Tako se za živali, ki niso udomačene, pričakuje, da imajo neko sposobnost zaznave količin ali številski čut, kot ga je poimenoval eden izmed raziskovalcev številske kognicije Stanislas Dehaene.

Raziskave s pripadniki rodu Canis ali psov so v preteklosti pokazale, da naj bi bili psi sposobni prepoznavanja količin, a le če so pred sabo videli posodo z različnim številom priboljškov. Ko so eksperiment prilagodili, tako da bi psi morali šteti priboljške, ki so padli v posodice, so izbirali posodice z različnim številom priboljškov zgolj naključno.

"A tole je zame!? Premalo..."

“A tole je zame!? Premalo…”

Raziskovalke in raziskovalci z Dunaja so v svoji raziskavi primerjali volkove in pse. Pripravili so poseben aparat, ki je prekril raziskovalko ali raziskovalca, ko je dodajal koščke sira v posodice. V aparatu sta bili dve posodici, v katere so dodajali od enega do štiri kose sira v različnih razmerjih. Ko so končali z dodajanjem sira, je moral volk ali pes izbrati, v kateri posodici je več kosov sira. To je storil tako, da je pritisnil na gumb pred posodicami. Če se je odločil pravilno, je dobil priboljške.

Vseh deset volkov, ki so sodelovali v poskusu, je pogostokrat izbiralo pravilne posodice z večjim številom kosev sira. Izbira ni bila odvisna od razlike v številu kosov sira v posodicah; pravilno so izbirali, ne glede na razmerje števila kosov sira. Volkovi so torej pogosteje izbrali štiri sirčke kot pa tri. Seveda so se občasno tudi zmotili, a psi so uspešno izbirali le, če je bilo v drugi posodici vsaj še dvakrat več kosov sira kot v prvi. Torej so izbrali štiri sire, le če sta bila v drugi posodici le po dva kosa sira ali manj.

Znanstvenice in znanstveniki so izvedli tudi dodatne eksperimente, kjer so manjše število kosov sirčkov metali enako dolgo kot večje število kosov sirov. Sir so zamenjali tudi s kamenčki, a volkovi se niso zmedli. Kaže, da imajo znanje o količinah in lahko “preštejejo” štiri kose sira.

Psi so postali drugačni, ko smo jih udomačili. Količina hrane za njih naenkrat ni bila več pomembna. Zagotovili so si jo tako, da so ohranjali socialne vezi z ljudmi, ki so jih preskrbovali s hrano.

Naši dve psički se s tem, da količina ni pomembna, zagotovo ne strinjata. Vsaj tako menim glede na to, kako radi si sami postrežeta s kakšnim priboljškom.

To je to!
Z

Združena zaznava – ali se lahko priučimo sinestezije?

30 Nov

Letos poleti sem vodila po gostujoči razstavi o možganih , ki jo je gostilo Gospodarsko razstavišče v Ljubljani. Obiskovalke in obiskovalci so lahko ob obisku spoznavali naše možgane in različne kognitivne procese. Če so se odločili za vodstvo, smo se vodnice in vodniki trudili prikazati možgane karseda zanimive in jih približati širšemu občinstvu. Kot vodnica sem bila najbolj vesela, ko sem od obiskovalk ali obiskovalcev prejela kakšno vprašanje. Skupine so si bile zelo različne; pri nekaterih sem v predvidenem času s težavo dokončala predstavitev celotne razstave, saj so toliko spraševali, z drugimi smo prišli do konca razstave pred koncem predvidenega časa ogleda. Zanimivo: čez poletje se je večkrat ponovilo le eno vprašanje, in sicer: “Ali se lahko priučimo sinestezije?”

Razstava se je začela s predstavitvijo čutil. Zadnji razstavni pano v tem sklopu je omenjal tudi nenavadno zaznavanje nekaterih ljudi, ki ob tem, ko vidijo številko, vidijo tudi njeno barvo. Za nekatere ljudi ima vsako število ali pa vsaka črka svojo barvo; tudi vsaka beseda lahko ima barvo ali pa so različni toni različno obarvani. Poznamo tudi mešanje vonjav in barv ali zvokov in okusov. Sinestezija je stanje, ko pride do mešanja različnih čutilnih ali senzornih informacij. Beseda sinestezija izvira iz grščine, syn pomeni skupno ali združeno, aisthesis prevedemo kot zaznava. Pri večini sinestezij pride do povečane komunikacije med regijami možganov, ki so odgovorne za različna čutilna zaznavanja. Tako pride do sočasne aktivnosti regije za barve in prepoznavanje črk. Tako nekateri ljudje lahko vidijo številke v barvah, vonjajo besede, vidijo zvok …

Sinestezijo je prvi opisal Gustav Fechner leta 1812, ki jo je opisal kot barvno slišanje (colored hearing). Ker ljudje sinestezije v glavnem ne poznajo, nekateri sinestetiki sploh ne vedo, da je njihovo zaznavanje sveta drugačno. Sicer pa, ali ni subjektivno zaznavanje vseh posameznic in posameznikov različno? Ocene tako segajo med enim primerom sinestezije na dva tisoč ljudi do enega primera med triindvajsetimi ljudmi.

Ne vemo, kaj natančno vodi v nastanek sinestezije. Morda se odgovor skriva v genih ali pa v okolju iz otroštva. Najverjetneje gre za preplet obojega. Ameriška raziskovalca Nathan Witthoft in Jonathan Winawer z univerze v Stanfordu sta pri skupini trinajstih sinestetinj in sinestetov, ki so sodelovale/i v raziskavi, odkrila, da so črke videli v enakih barvah, kot so bile obarvane magnetne črke, ki so jih imeli doma na hladilnikih v otroštvu. Tako skleneta, da je bilo okolje v času razvoja ključno za pojav grafenske barvne sinestezije ali znakovno barvne sinestezije. Verjetno je imelo zanimanje za barvne črke na hladilniku v otroštvu tudi prste vmes pri razvoju sinestezije.

Poznamo pa nekatere mehanizme delovanja sinestezije. Omenila sem še povečano komunikacijo med različnimi regijami možganov. Sinestezijo lahko doživljamo tudi s pomočjo drog ali ob nekaterih poškodbah možganov. Znanstvenice in znanstveniki tovrstno sinestezijo pojasnjujejo na ravni povratnih zank. Nekatere droge zmanjšajo signale, ki sicer zavirajo, obstoječe signale v povratnih zankah. To vodi do povečane komunikacije med različnimi regijami možgan. Poznavalke in poznavalci poročajo, da naj bi bilo več sinestezije med otroci in med dekleti. Ali morda obstaja možnost, da bi se tudi ostali priučili sinestezije?

(vir)

(vir)

Nekatere raziskave kažejo, da je to mogoče. Skupina raziskovalk in raziskovalcev z Univerze v Amsterdamu pod vodstvom Olympie Colizoli je v znanstveni reviji Plos One objavila članek o psevdo-sinesteziji (navidezna sinestezija), ki so jo pri preiskovankah in preiskovancih sprožili z branjem knjig z obarvanimi črkami. V raziskavi so želeli sprožiti zaznavanje znakovno barvne sinestezije, ki je najpogostejša oblika sinestezije. Pri tej obliki sinestezije zaznavajo sinestetinje in sinesteti črke in števila skupaj z barvami. Vsaka črka ali številka ima zanje svojo barvo. Znanstvenice in znanstveniki so tako sedemnajstim udeleženkam in udeležencem dali v branje knjige, v katerih so bile črke a, e, s in t obarvane rdeče, zeleno, oranžno in modro. Barvo določene črke so preiskovanke ali preiskovanci izbrali sami. Tako so dobili v branje 100 tisoč besed dolgo besedilo z obravanimi črkami.

Že ob polovici prebranega barvnega čtiva so izmerili pojav psevdosinestezije. Za preizkus so raziskovalke in raziskovalci predelali standardiziran Stroopov test. Stroopov test je test, pri katerem moramo prepoznati barvo, v kateri je zapisana beseda, od same besede za barvo. Torej: ko vidimo napisano “rdeče”, napisano z zeleno barvo, moramo reči “zeleno” in ne “rdeče”. Zanemariti moramo signal, ki nam ga dajo črke, zapisane v besedo napačne barve. Pri eksperimentu so morale udeleženke in udeleženci povedati barvo, v kateri so zapisane črke a, e, s in t. Za kontrolo so uporabili še ostale črke abecede. Rezultati so pokazali, da je branje barvnih besedil sprožilo zaznavanje določenih črk kot obarvanih. Preiskovanke in preiskovanci so tako na primer videli a v modri barvi, a so hitro izstrelili rdeča, saj so rdeč a videli med branjem obarvanih besedil. Prišlo je do pojava navidezne sinestezije. A učinek se po raziskavi ni obdržal. Branje barvne literature je imelo le kratkotrajen vpliv.

To ni zaustavilo raziskovalk in raziskovalcev. Tako so nedavno poročali, da se je sinestezije le mogoče naučiti. Znanstvenice in znanstveniki z Univerze v Sussexu poročajo o tem, da se lahko priučimo sinestetičnega doživljanja z urjenjem. Sodelujoče v raziskavi je čakalo devet tednov urjenja. Petkrat na teden so pol ure izpolnjevali naloge, s katerimi so se urili v pomnenju in povezovanju trinajstih črk s povezanimi barvami. Poleg tega so dobili domačo nalogo: brati so morali besedila z obarvanimi črkami. Izbrane črke so bile v enakih barvah kot tiste, s katerimi so se spoznavali med ‘urjenjem sinestezije’. (Če te zanima kaj več o urjenju, je tukaj uporabna povezava.)

Po dobrih dveh mesecih so udeleženke in udeleženci uspešno opravili preizkus sinestezije: črke so povezali z barvami. Vpliv urjenja je bil viden že po petih tednih. Toda, podobno kot v raziskavi Univerze v Amsterdamu, se sinestezija po treh mesecih ni obdržala, saj so udeleženke in udeleženci raziskave začeli ponovno brati črno-bela besedila. In je bilo vso urjenje zaman.

Upam, da se raziskovalke in raziskovalci vseeno ne bodo predali in bodo še naprej raziskovale in raziskovali ta zanimiv pojav mešanja čutnih zaznav.

Odgovor na vprašanje z začetka tega besedila, ali se sinestezije lahko priučimo, ni preprost. Lahko se priučimo navidezne sinestezije in za hip stopimo v svet sinestetinj in sinestetov, a da bi to doživljanje in zaznavanje ohranili, bi morali verjetno ‘vaditi sinestezijo’ celotno življenje. Kaj bi nas šele čakalo, če bi si zaželeli vonjati zvoke ali barve?

To je to!
Z

*Če te zanima še kaj več o sinesteziji, lahko prisluhneš prispevku Radia Študent.

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

Prdec

8 Apr

Prdec ali glas (ali ne bi bilo bolje reči zvok?), ki nastane pri izločitvi plinov iz črevesja. Na vsake toliko zvok pospremijo neprijetne vonjave. Pri ljudeh se to zgodi takrat, ko moramo izpustiti pline, ki so nastali, ko nam pri prebavi pomagajo mikroorganizmi v našem črevesju. Ti mikroorganizmi proizvajajo žveplo, ki začini prdec in doda neprijetne vonjave. Ponavadi so smrdljivi prdci tihi. Medtem pa pride do glasnega prdenja, ko moramo izpustiti zrak, ki smo ga pogoltnili ob zaužitju določene hrane. Do tega pride tudi ob pitju gaziranih pijač, ko jemo fižol, brokoli in meso. Ljudje smo vsejedi, tako naši prdci ne kazijo okolja tako, kot se to dogaja, ko v okolje spuščajo pline rastlinojede živali.

Tako krave izpuščajo v okolje veliko metana. Metan je ogljikovodik in eden izmed toplogrednih plinov, kar pomeni, da zadržuje Sončevo toploto na Zemlji. S tem se segreva ozračje. Učinek metana je posebno oblikovano štiridelno prebavilo – prežvekovalski želodec. V delu, ki ga imenujemo vamp, prebavljajo mikroorganizmi celulozo s fermentacijo. Ob tem nastajata oglijikov dioksid in vodik. V prebavilu krav najdemo tudi metanogene bakterije, ki omenjeni snovi uporabljajo za svojo presnovo, pri tem pa nastaja metan. Metan se nato izloča s prdci in ob riganju. Krave tako prispevajo k deležu toplogrednih plinov. Seveda pa za to niso same krive: za veliko število krav na kmetijah smo odgovorni ljudje. Mi, mesojedci, potrošimo ogromno mesa, ob tem pa se trudimo obvarovati okolje. Res ni čudno, da so raziskovalci začeli preučevati “zelene” prdce kengurujev.

kenguru

Kenguruju so, prav tako kot krave, rastlinojedci. Razlika med kenguruji in kravami je, poleg skakanja, tudi sestava njihovih prdcev. To so ugotovili avstralski raziskovalci, ki so primerjali pline, ki jih ustvarijo bakterije iz prebavil kengurujev in krav. Kenguruji imajo v prebavilih “zelene” bakterije. To so acetogeni mikroorganizmi, ki iz ogljikovega dioksida in vodika ustvarjajo acetat. Slednji nima tako slabega vpliva na okolje kot metan. Vseeno se v prebavilu kengurujev skrivajo tudi metanogene bakterije, a je vendarle več acetogenih. Prav tako se v prebavilu krav skrivajo acetogeni mikroorganizmi, a jih metanogeni številčno premagajo, zato velik del kravjih prdcev predstavlja metan. Seveda so raziskovalci že začeli razmišljati, kako bi razmerje med acetogenimi in metanogenimi organizmi v prebavilu krav spremenili, tako da bi tudi krave prdele “zelene” prdce. Raziskovalci žal še ne vedo, zakaj je v prebavilu kengurujev več acetogenih mikroorganizmov.

Mimogrede, niso samo krave tiste, ki sproščajo v okolje metan. To se dogaja skoraj pri vseh rastlinojedcih. Dogajalo se je tudi v prazgodovini v času dinozavrov. Sauropodi so bili skupina rastlinojedih dinozavrov, ki naj bi poslala v okolje kar 520 milijonov ton metana letno. V primerjavi z kravami, ki proizvedejo do 50 do 100 milijonov ton metana, je to vendarle kar petkrat več. Dinozavri naj bi bili tako eden izmed pomembnih dejavnikov tople klime 150 milijonov let nazaj. V mezozoiku naj bi bilo ozračje v povprečju kar 10 stopinj Celzija toplejše kot je sedaj. Vseeno je treba vedeti, da je bilo tudi rastlinstvo in živalstvo takrat drugačno. To ne pomeni, da imamo do vrha na voljo še vsaj 10 stopinj Celzija in da lahko okolje še naprej izrabljamo in uničujemo. Vsekakor ne more škodovati kakšen sauropodski rastlinojed dan brez zrezkov.

To je to!
Z

 

Stigmergija

4 Mar

Si morda kdaj sestavljala ali sestavljal Lego kocke? Tiste ‘ta navadne’, kjer ima tvoja domišljila pri gradnji sveta povsem prosto pot. Mogoče je bil tvoj cilj izgradnja postojanke na Marsu ali pa kaj zgodovinskega, mogoče izgradnja piramid? Piramide imajo znano obliko, vseeno pa lahko pridemo do končne piramidne oblike po različnih poteh. Tako jo lahko gradimo iz vseh štirih smeri. Na koncu sestavimo enako Lego piramido kot nekdo, ki je začel s sestavljanjem ene same stranice. V opisanem primeru imamo torej enak cilj, to je gradnjo štiristrane piramide, do nje pa lahko pridemo po različnih poteh.

Raziskovalci s Harvardske univerze so s preprostimi pravili pripravili robotke, ki lahko skupaj gradijo piramide. Ob skupni gradnji ne komunicirajo in se ne držijo enakega načrta izgradnje. Vsem sprogramirajo končni cilj, kaj naj bi zgradili, ne dodajo pa dokončnih navodil z vsemi načrtovanimi koraki, kako naj to naredijo. Pred sabo imajo kocke, ki jih morajo postaviti v vnaprej določeno postavitev. Robotki so opremljeni s tremi senzorji, s katerimi lahko zaznavajo svojo okolico. To so ultrazvočni in infrardeči senzor ter pospeškometer. S pomočjo slednjih izvedo, kako visoko so splezali in kje v celotni strukturi se nahajajo. Robotki poznajo matematični model strukture, ki jo gradijo. Robotek zagrabi kocko in preračuna, kam naj jo postavi, vedno znova, glede na to, katere kocke že stojijo, in na navodila, kakšen bo končni izdelek. Če je mesto, kamor se je namenil postaviti kocko, medtem že zasedeno, ker je kakšen drugi robotek tja že postavil kocko, gre do naslednjega prostega mesta. Robotki gradijo neodvisno drug od drugega, povezuje pa jih skupno okolje, ki ga zaznavajo, in skupni cilj – izgradnja piramide.

Zamisel za tovrstno usmerjanje skupine robotkov in gradnjo kompleksnih struktur je prišla iz biologije. Termiti, skupina krilatih žuželk, ki živijo predvsem na tropskih in subtropskih območjih, gradijo termitnjake. Ta mogočna domovanja zgradijo brez koordinacije dela ali načrta. A vseeno zgradijo okolje z nadzorovano notranjo temperaturo, hlajenjem, prezračevanjem, vmes pripravijo tudi prostore za shranjevanje hrane in jajčec; znotraj termitnjakov rastejo glive in, kar je najbolj pomembno, v spodnjem delu kraljujejo spolni osebki – samci in samice, ki se razmnožujejo. Imenujejo jih tudi kralji in kraljice. Kraljica, ki odlga jajčeca, lahko preživi kar 45 let, ob tem pa dnevno odleže tudi do 1000 jajčec.

Termitnjak gradijo delavke in delavci. Pri gradnji nimajo načrta, vedo pa, kakšen naj bi bil končni termitnjak. Med gradnjo se držijo končnega cilja in usmerjajo pozornost v trenutne dogodke. Ko termit odda kos prežvečenega blata na neko mesto, tam pusti kemično sled za ostale delavce in delavke. Izhajajoč iz mest, kjer so drugi že dodali svoje delce blata, se ostali usmerjajo v predele, ki jih je še potrebno dograditi, tako da na koncu zgradijo mogočno strukturo – termitnjak. To vedenje je francoski entomolog (biolog, ki se ukvarja z raziskovanjem žuželk) Pierre-Paul Grassé leta 1959 poimenoval stigmergija.

Termitnjak (vir)

Termitnjak (vir)

Beseda izvira iz dveh grških besed, in sicer stigma (znak, označba) ter ergon (delo, akcija). Ime opisuje povezavo dela prvega agenta ali osebka, termita, ki označi mesto, kamor je postavil košček prežvečenega blata, z drugim osebkom, ki označbo prepozna in glede na to naredi neko delo oz. zaključi akcijo; prežvečeno blato doda na drugo mesto. Prav tako delujejo robotki, ki so jih razvili harvardski raziskovalci: tudi oni poznajo končni cilj; vmes preračunajo, kam bodo postavili kocko, če je mesto že zasedeno ali označeno; potem postavijo kocko na naslednje prosto mesto. Uporabljajo metodo stigmergije in zgradijo piramide. Ob tem se ne držijo načrta, ampak imajo le skupni cilj in skupno okolje. Mogoče bodo pa kdaj robotki, podobni opisanim, res gradili bazne postaje na Marsu. Ob tem bodo sledili vedenju termitov. Kaj vse nas lahko nauči biologija…

To je to!
Z

Olimpijsko

11 Feb

Danes, ko so slovenske športnice osvojile kar dve bronasti medalji, je pisati o čem drugem kot o olimpjskih igrah, iluzorno. Poleg tega se v olimpijskih igrah skriva kar nekaj znanosti.

Preden se posvetim raziskovanju zmogljivosti športnikov, težavnosti njihove športne poti in vseh čustev ob uspehih, se moram obregniti ob nekaj kritičnih pogledov na olimpijske igre. Ob gradnji olimpijskih objektov v Rusiji so naredili ogromno škode okolju; bilo je hudo izkoriščanje ljudi; pomorili so veliko zapuščenih psov in še kaj bi lahko našteli. Vso to ‘rusko pravljico’ lažje razumemo, če preberemo zapis o četri maskoti letošnjih iger – Zoichu (v slovenščini bi morali ruskega zajčka zapisati takole: Zojh). Z vsemi problemi z nastanitvami in čudnimi rečmi, ki se dogajajo v Sočiju, so uspešno prikrili najrazličnejše težave. Za vse to pa ne smemo kriviti kar Rusov vsevprek, temveč verjetno le njihovega voditelja in njegove podpornike. Največji vpliv na to dogajanje namreč ima denar oz. pridobitniški sistem, v katerem živimo. Jaz v letošnjem sijočem Sočiju vidim blišč in obenem bedo današnjega sveta. Olimpijska vas je sijoča, tekmovalci pripravljeni, veselje in navdušenje na vsakem koraku. To je tudi prav in nadvse razveseljujoče. A ni edina plat teh športnih iger.

Na žalost se za to radostjo skriva beda. Za ograjami se skrivajo revni domačini, zapuščenih živali v Sočiju ni več, homoseksualcev prav tako ne, delavce bodo še naprej izkoriščali. To je dobro opisal dokumentarec Putinove igre. Ob milijardah, porabljenih za pripravo iger, pa so za obstoj in potek vseh množičnih športnih dogodkov dandanes nujni prostovoljci. Vsi jih hvalijo, jaz pa se sprašujem, kako je mogoče, da ob vseh teh milijardah ni mogoče plačati prav vseh, ki sodelujejo in pomagajo pri takih dogodkih. Želim si svet, v katerem bi lahko vsi živeli enakopravno in dostojno. Imeli bi čas za zabavo in seveda tudi za spodbujanje naših športnikov in praznovanje njihovih uvrstitev. Pohvale si zaslužijo prav vsi, saj je po De Coubertinovem načelu važno sodelovati in ne zmagati.

OlympicRings_360

Pa vseeno, kolajne le nosijo neko težo – je bolj vesela športnica ali športnik, ki se uvrsti na drugo mesto, ali tisti, ki je tretji?

Že filozof in psiholog William James je opazil, da ljudje stremimo k zmagam, da želimo premagati vse. Ko zmagamo, vsi izražamo zmagovito držo – dvignjene roke. Zanimivo je, da zmagovito kretnjo, dvig rok, zasledimo pri tekmovalcih iz različnih kultur. Z njimi nakazujemo nadvlado. Vseeno ima verjetno najvišje dvignjene roke in največji nasmeh tekmovalka ali tekmovalec, ki si okoli vratu nadane zlato medaljo. Raziskave pa kažejo, da ima drugi največji nasmeh tista oz. tisti, ki prejme bronasto medaljo, in ne tista oz. tisti, ki je srebrna oz. srebrn. Razlog za to je mišljenje, ki je v nasprotju z dejstvi; tekmovalka oz. tekmovalec začne razmišljati, kaj bi moralo biti drugače, da bi bila zlata oz. bil zlat. Bronasta in bronasti pa razmišljata o tem, da bi lahko bila četrta. Tako so nasmehe zmagovalk in zmagovalcev ocenili naključni preiskovanci. Nasmehe tekmovalcev in tekmovalk na zmagovalnem odru so primerjali tudi bolj natančno. Ugotovili so, da so nasmehi prvo- in tretjeuvrščenih bolj naravni kot nasmehi tistih, ki se znajdejo na drugem mestu: nasmehi slednjih naj bi bili bolj prisiljeni.

Hmm, res me zanima, kako nepristranski so bili raziskovalci? Mogoče pa so odkrili, kar so želeli odkriti? Po mojem si vesel, ne glede na to, s katero barvo se okitiš. Sestra mi je celo omenila, da je srebro zelo uporabno, če te napadejo volkodlaki ali kakšna druga nadnaravna bitja. Jaz ne poznam toliko nadnaravnih pripovedi … Kakorkoli, zame so prav vsi trije zmagovalci. Enako pa velja tudi za tiste, ki se znajdejo na vseh ostalih mestih. Vsi resno in odločno trenirajo in si zaslužijo prav vse pohvale. Poleg tega je zmagovalec redkokdaj en sam človek – za njim vedno stojita ekipa in oprema.

Čelada je pomemben del opreme. Tale mi je zelo všeč. (vir)

Čelada je pomemben del opreme. Tale mi je zelo všeč. (vir)

Revija Popular Science je pripravila sklop prispevkov o idealno prilagojenih sankah, super hitrem smučarskem dresu, vetrovniku in še o čem. Tudi Scientific American je zajela olimpijska mrzlica. Vprašali so se, ali je pri umetnostnem drsanju mogoče narediti obrat za pet krogov. Biomehanik James Richards pravi, da bi bilo to zelo težko, saj bi morala biti športnica ali športnik zelo močna in suha. Drsalka oz. drsalec že pri obratu za štiri kroge ob pristanku prenaša zaradi sil kar sedemkratnik svoje teže. Res dosežek, da sploh uspešno pristanejo! Več o fiziki umetnostnega drsanja si lahko ogledaš tukaj.

O vrtenju imajo kaj za povedati, no, pokazati, tudi smučarke oz smučarji in desarke oz. deskarji prostega sloga. New York Times je predstavil in razložil vratolomne trike Kanadčana Marka McMorrisa. Tudi na njih delujejo ogromne sile, s pravilno izvedenimi triki pa jih uspešno premagujejo.

Smučarske tekačice oz. smučarski tekači se prav tako spopadajo z velikimi napori. Na koncu se vsi sesedejo. Kako to? V teku so pomembne tako aerobne kot anaerobne zmožnosti. Mišice za svoje delovanje potrebujejo kisik. Tek je tudi vzdržljivostni šport, zato je aerobna zmogljivost pomembna. To je zmogljivost telesa, da kisik prenese v mišice in ga porabi. Anaerobna kapaciteta pa je pomembna za konec dirke, ko začne tekačica ali tekač šprintati; takrat gre na vso moč. Mišice porabljajo že shranjeno energijo. Kombinacija aktivacije obeh sistemov pelje v izmučenost, kar vodi v zgrudenje na koncu tekme. Znanstveniki predvidevajo, da se tekmovalke oz. tekmovalci na koncu sesedejo, ker jih mišice in telo enostavno ne morejo več držati pokonci, saj se v mišicah nabere kislina in se ne morejo več uspešno krčiti. Ko se umirijo, se moč povrne in lahko odkorakajo s ciljnega prostora. Smučarske tekačice in smučarski tekači nadvse dobro izrabljajo zelo zmogljivo človeško telo. Smučarske skakalke in skakalci pa s slogom skakanja na V vključijo v skoke še nekaj več fizike.

Ko skakalke in skakalci skočijo, potisnejo svoje telo naprej in navzdol, noge in smuči pa postavijo v v-položaj. S tem povečajo zračni vzgon. Ko pravi fizik Louis Bloomfield, želijo skakalke oz. skakalci jadrati po zraku – telo potisnejo navzdol, da bi jih zrak potisnil navzgor. Ob tem se izkaže, da v-položaj omogoča največji izkoristek vzgona in tako tudi najdaljše lete.

Kar presenečena sem, koliko znanja se skriva za zimskimi športi, pa o opremi sploh nisem nič napisala. Že naše telo – od čustev do fiziologije – nam torej lahko veliko razkrije. Ko bi se le znali čuditi nad preprostimi rečmi in združno reševati svet, potem bi lahko prav vsi uživali v olimpijskem duhu!

To je to!

Z

Kava

20 Mar

Ko se udeležujem različnih pomladnih in poletnih šol ter znanstvenih posvetov, vedno znova opažam zanimiv pojav. Imenovala ga bom pojav klepeta ob kavi o kavi. Po navadi imamo odmore za kavo po vsakem “daljšem” (eno in pol- ali dveurnem) predavanju ali sklopu predavanj. Tako se ne gre čuditi, da so v ZDA uvrstili znanstvenike na prvo mesto med tistimi poklici, pri katerih ljudje popijejo največ kave.

Beseda kava verjetno izvira iz arabske besede qahwa, ki opisuje vino iz semen/zrn. Nekateri pravijo, da beseda izvira iz imena pokrajne Kaffa v Etiopiji, kjer so v 13. stoletju začeli prvič uporabljati kavo kot sredstvo za poživilo. Obstaja tudi zgodba, da so koze zobale kavina semena, zatem pa so jih preiskusili še pastirji in ugotovili, da delujejo kot poživilo.

Ne glede na to, ali so bile ptice t. i. prve odkriteljice kave, imajo ptice selivke v Ameriki zaradi plantaž kave v Srednji Ameriki velike težave z selitvijo. S plantažami kave izginjajo senčni predeli, na katerih so rasla kavina drevesa. Na plantažah pa kavovci rastejo tudi v sončnih predelih, saj uporabljajo za njihovo rast veliko gnojil. Ptice na soncu ne marajo prebivati. Tako se, ko imajo kavovce v soncu, biodiverziteta ptic, ki tam domujejo, med selitvijo zmanjšuje.

Kavina zrna rastejo na kavovcih iz vrste Coffea arabica, sedaj pa za širšo uporabo uporabljajo razne hibride prvotne rastline. Ne samo, da imajo ptice težavo z selitvijo in se njihova diverziteta zmanjšuje, obstaja tudi nevarnost, da bodo prvotni kavovci izginili že v 70 letih, ker ljudje veselo še kar naprej uničujemo okolje.

Kava nima samo negativnih učinkov, ampak tudi veliko pozitivnih. Našli so celo povezavo med količino popite kave in dolžino življenja. Tisti, ki so pili kavo, naj bi živeli dlje. Nikakor pa ni nujno, da če ne pijete kave, ne boste dočakali 100 let. To je le še ena izmed nejasnih kavzalnosti. Mogoče pa pitje kave prispeva tudi k socialnemu življenju. Jaz si recimo, ko se s prijatelji dobim na kavi, naročim veliko kavo. Mogoče ravno ta ravnotežja prispevajo k našemu zdravju in zadovoljstvu v življenju, ne glede na količino popite kave. Če pa imate vseeno namen na različnih koncih sveta preiskusiti kavo, je tole dobro vodilo. Lahko pa tudi odkrivate, koliko kave dejansko vsebuje določena priprava kave.

Kava ima aktivno sestavino kofein, ki antagonistično deluje na receptorje za adenozin, kar pomeni, da adenozinu onemogoča vezavo. Vezava adenozina vodi do znižane aktivnosti živčevja, kar vodi v zaspanost. S pitjem kave tako v možgane pride kofein, ki prehiti adenozin in mu onemogoči vezavo in nas tako ohranja budne. Mogoče še uporabna informacija: dnevno sprejemljiva doza kave se giblje okoli 400 do 600 mg kofeina. V povprečni skodelici kave ga je po navadi 100 do 150 mg. Torej tri do štiri skodelice kave si dnevno lahko privoščite brez slabe vesti. Jaz tako ali tako pijem zelo šibko kavo, saj jo velikokrat res pijem v družbi in tudi zaradi družbe.

Seveda pa obstaja še več zanimivih zgodb o kavi; več pa v videu:

To je to!

Z

*Tole bi moralo biit objavljeno včeraj, 19. 3., pa smo imeli večerjo, ki ji je sledila zabava dolgo v noč. Tako, da nisem prišla do interneta. Zato pa jo objavljam zdaj, ob prvi skodelivi kave za danes. Mmmmmmm, vonj po kavi!