لماذا لا نأخذ استراحة من فيزياء الكم ، وعلوم المواد والكيمياء في يوم الجمعة الجميل؟ ماذا تقول؟ بعد كل شيء ، لا يقتصر عالم البحث العلمي والبحث والاكتشاف على اتجاه واحد. الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا وعلم الفلك ، الخ - كل يوم نتعلم شيئًا جديدًا في هذه المناطق ، وسيكون من الخطأ قصر انتباهنا عليك فقط ، على سبيل المثال ، بواسطة الفيزياء. لذلك ، اليوم سيكون هناك القليل من الأحياء. أثناء دراسة المنشورات العلمية المختلفة ، سواء في الموضوع أو في الاتجاه ، واجهت اكتشافًا غريبًا. وبما أن الشخصية الرئيسية لهذا الاكتشاف هي مخلوق طالما أحببته دائمًا ، لم أستطع المرور به. لذلك ، يقول الاكتشاف - أن ابن حزم رحمه الله قادرون على الجري بالماء. ليست مؤثرة جدا؟ لا تتسرع في الاستنتاجات ، لأن هذه السحالي الصغيرة اللطيفة تستخدم عدة تقنيات في وقت واحد لأداء مثل هذه الحركات ، على عكس الحيوانات الأخرى. إذا كنت لا تزال تتساءل كيف يفعلون ذلك ، فلن نتأخر. دعنا نذهب.
بطل الروايةلا تعتبر Geckos نوعًا واحدًا من المخلوقات ، ولكنها عائلة كاملة تضم أكثر من 1100 نوعًا ، ولكل منها خصائصه الفردية ، من الحجم واللون إلى الموائل والنظام الغذائي. يمكن أن يكون ظهور ابن حزم رحمه الله غير عادي للغاية ، ولكن هذا يرجع إلى الموائل وعادات الأنواع.
أبو بريص الذيل أبو بريصعلى سبيل المثال ، يمكن لهذا الطفل الصغير ، أبو بريص زغة الأوراق ، الاختباء بسهولة بين الأوراق الجافة. صحيح أن مظهره دفع المستكشفين إلى منحه اسمًا غير لطيف - أبو بريص ذي أوراق شيطانية (أبو بريص ذي أوراق شيطانية). في رأسي ، من ظهوره ، هناك كلمة واحدة فقط - Drakaris. :)
كل هذا الإخوة المرقش (أو بشكل أكثر صحة ، متقشر) له سمات مشتركة ، على الأقل في العديد من الأنواع. أكثر ما يلفت الانتباه هو قدرتها على تصوير Spider-Man ، أو بالأحرى التمسك بأي سطح تقريبًا والتحرك ليس فقط رأسياً على طول الجدران ، ولكن أيضًا على السقف. الأكثر إثارة للاهتمام هو المبدأ الذي يمكنهم من خلاله القيام بذلك - الكثير من الشعر المجهري يغطي أطراف الزغة. تتشبث هذه الشعرات بالسطح بسبب قوة فان دير فال. وفقًا لنفس المبدأ ، يتمسك بطل الكتاب الهزلي المذكور أعلاه بالسطح.
على اليسار يوجد إطار من فيلم Spider-Man (2002) ، وعلى اليمين صورة ماكرو للوسادة على سفح أبو بريص.أيضا ، يجب ألا ينسى المرء العيون المذهلة لجصص أبو بريص. الأنواع ، النشطة بشكل رئيسي في الليل ، زادت حساسية للضوء. بمعنى آخر ، عيونهم قادرة على التقاط كمية بسيطة من الضوء ، مما يسمح لهم بالتعرف حتى على الألوان في الظلام. وقد تمت دراسة رحمه الله فائقة الرؤية مرارا وتكرارا. على سبيل المثال ، في
هذه الدراسة ، يصف العلماء خواص العين المختلفة لنوعين من أحجار أبو بريص: نهارًا
فيلسوما مدغشقرنيس جرانديس (أبو بريص العملاق النهاري في مدغشقر) وفي الليل
تارنتولا تشازاليا (
جيكو برأس الخوذة).
مظهر عين Gekko smithii (أبو بريص كبير الحجم أو أبو بريص سميث).ولكن اليوم ، اجتمعنا ليس لدراسة القدرات البصرية المذهلة للرسائم الرقيقة ، ولكن مهاراتهم البهلوانية التي لا تصدق على حد سواء. لذلك ، ننتقل مباشرة إلى الدراسة نفسها.
جوهر الدراسةفي غابة استوائية في سنغافورة ، تم إنتاج فيديو عالي السرعة حول كيفية التغلب على رصيف صغير صغير يمثل عقبة مائية للوصول إلى شجرة.
علاوة على ذلك ، كانت سرعة حركتها هي نفسها تقريبا عندما تتحرك على سطح صلب. هذا الفيديو طرح السؤال على العلماء - كيف تفعل هذه أبو بريص؟ أجريت الدراسات المختبرية ، والتي أظهرت أن ابن حزم رحمه الله يستخدم العديد من التقنيات في وقت واحد للتحرك على سطح الماء ، مما يجعلها فريدة من نوعها في المملكة الحيوانية.
ستردير المياهيلاحظ الباحثون أن التطور قد أعطى حيوانات مختلفة يمكنها التحرك على الماء بطرق مختلفة لتحقيق ذلك. لذلك ، تحتوي بعض الحشرات الصغيرة على بنية غير قياسية للأطراف ، مما يسمح لها بالبقاء على الماء بسبب قوة توتر السطح. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست عالمية ، لأن الحيوانات الكبيرة الأخرى تطورت بشكل مختلف. على سبيل المثال ، يمكن للريحان الحاملة للخوذة أن تعمل حرفيًا عبر المياه. تسمح الحركات السريعة للأرجل الخلفية بالتسارع إلى 12 كم / ساعة وتشغيل حوالي 400 متر بهذه الطريقة.
تظاهرة للتشغيل على الماء من قِبل basilisk الحاملة للخوذة ، وهي ليست عبثًا تُسمى سحلية يسوع المسيح.يتشارك العلماء طريقتين رئيسيتين لتحريك الحيوانات على الماء: الحركة بسبب التوتر السطحي والحركة بسبب حركات معينة للأطراف.
المخلوقات الصغيرة لها
رقم رابطة
* <1 ، وبالتالي ، لضمان الاحتفاظ بها على سطح الماء ، يجب أن يكون
رقمها ويبر أيضا <1.
رقم السند (Bo) * هو نسبة الجاذبية إلى التوتر السطحي.
Weber Number (We) * - نسبة الجمود السائل إلى التوتر السطحي.
رسم بياني للعلاقة بين رقم Bond ورقم Weber ، وكذلك حيث توجد الكائنات الحية المختلفة على المقياس.في الحيوانات الكبيرة ، يكون رقم Bond و Weber كبيرًا بشكل طبيعي ، وبالتالي لا يمكنهم استخدام الطريقة الأولى للحركة على سطح الماء. لذلك ، يجب أن يتصرفوا في الاتجاه المعاكس ، أي استخدام القوة على سطح الماء (قلاب الوجه ، والسكتات الدماغية ، والأطراف المتأرجحة ، وما إلى ذلك).
إن حزم رحمه الله فريدة من نوعها من حيث أنها تحتوي على أرقام Bond و Weber (Bo = 8.7 ± 0.5 ، We = 47.4 ± 31.7) تقع في مكان ما بين الفئتين الرئيسيتين وفقًا لطريقة الحركة ، باللون الأخضر والأزرق على الرسم البياني أعلاه. وهكذا ، توصل العلماء إلى نظرية مفادها أنه يمكن أن يستخدم geckos قوة التوتر السطحي وحركة الأطراف في نفس الوقت للتنقل عبر الماء. وأي نظرية تتطلب دليلا (ما لم تكن بديهية ، بالطبع).
"جيكو" الحركيةشمل الاختبار 8 أفراد. تم تنفيذ ما مجموعه "السباقات المائية" 63.
لاحظ العلماء أنه ، على عكس basilisk الحاملة للخوذة ، فإن جسم gecko ليس فوق الماء تمامًا. ومع ذلك ، فإن حركة أبو بريص تقوم بحركات بأطرافها بطريقة تتشكل فيها تجاويف الهواء بينها وبين سطح الماء ، تمامًا مثل البازيليك. يكون موضع الجسم على النحو التالي: النصف الأمامي فوق الماء (متوسط ارتفاع الرأس فوق الماء 13.4 ± 2.2 مم) ، والنصف الخلفي على اتصال مع الماء ، والذيل مغمور في الماء ومتوازي دائمًا مع السطح.
تمثيل تخطيطي لموضع جسم أبو بريص أثناء التحرك على سطح الماء.يتشابه تحريك حركة أبو بريص (gecko) فوق الماء تمامًا مع توضيحه عند الركض على الأرض ، عندما يتحرك الطرف الأمامي في الطور مع الخلف الخلفي (الجهة اليسرى اليسرى + الخلفية اليمنى ، إلخ). هذه الملاحظة هي أيضًا غير عادية ، لأنه أثناء السرعة لا يتم الزواحف بواسطة غربلة الأطراف.
على الرغم من الانغماس الجزئي للجسم تحت الماء ، يمكن أن يتحرك أبو بريص عبر الماء بسرعة 60.7 ± 5.4 سم / ثانية ، أي ما يعادل تقريبًا 10.5 أطوال جسم أبو بريص في الثانية. هذا المؤشر لا يتغير عمليا عند التحرك على الأرض. وبلغ الحد الأقصى لسرعة المياه المسجلة خلال الاختبارات 97.5 سم / ثانية (3.51 كم / ساعة).
حركة أبو بريص على الماء (منظر جانبي).عندما يتم الوصول إلى هذه السرعات ، تكون أبتكارات أبو بريص قادرة على رفع حوالي 72 ٪ من جسمها فوق سطح الماء ، مما يساعد على تقليل مقاومة الأمواج.
يلاحظ العلماء أيضًا أن مثل هذه الحركة من رحم الخنزير على الماء لا يمكن وصفها بأنها سباحة ، وهو ما تؤكده الملاحظات.
أما بالنسبة لحركات الأطراف ، فهناك بالفعل تشابه بين basilisk و gecko ، على الرغم من أن أجسامهم تقع بطرق مختلفة. ضرب كلا "عداء الماء" أقدامهم على الماء ، مما خلق دافعًا يتيح لك مواصلة الحركة (أعلى الصورة ب). العنصر الأكثر أهمية في هذه الحركة هو تجاويف الهواء ، والتي يجب أن تتشكل في لحظة التأثير على سطح الماء.
الفرق الأكثر وضوحا ، كما ذكر سابقا ، بين أبو بريص والبيزيليس هو موقف الجسم. عند الركض عبر الماء ، يتم تقويم البازيل عموديًا ، باستخدام أطرافه الخلفية فقط لخلق نبضات ، وجسمه ، على التوالي ، أعلى تمامًا من الماء. لا يمكن أن تفعل Geckos هذا بسبب وجود أطراف قصيرة وعدم القدرة على تغيير وضع الجسم من الأفقي إلى الرأسي.
ماذا تفعل في هذه الحالة؟ استخدم جميع الأطراف الأربعة ، بالطبع. ما يفعله أبو بريص ، تصل سرعة الضربات المائية لكل منهما إلى 76.2 ± 33.1 سم / ثانية للأطراف الأمامية و 91.5 ± 29.4 سم / ثانية للأرجل الخلفية. كما نرى ، فإن سرعة الأطراف الخلفية أعلى بكثير من المقدمة ، بسبب الوضع الأفقي تقريبًا لجسم الزغة.
تجدر الإشارة أيضًا إلى الفرق في تجاويف الهواء بين رحم الخنزير والبازيليك أثناء الضربات المائية. في التجاويف ، تجاويف أكثر مستطيلة وتتوسع caudally (أي نحو الذيل). هذا يقود العلماء إلى افتراض أن هذا النموذج يساعد في خلق نوع من الجر أكثر من رفع الجسم فوق الماء (مثل basilisk).
وبالتالي ، يصبح من الواضح أن ابن حزم رحمه الله لا يمكن الاعتماد بالكامل على حركات تأثير الأطراف ، مثل البازيليك ، للتغلب على المسار على طول سطح الماء. لذلك ، يتم استخدام هذه الآلية للحركة من قبلهم بالاشتراك مع الآخرين ، وبشكل أكثر دقة مع التوتر السطحي.
التوتر السطحيلا يمكن لطبقات المياه "الوقوف" على الماء فحسب ، بل أيضًا تشغيلها بهدوء بسبب التوتر السطحي. يمكن لبعض السحالي الصغيرة أيضًا أن تبقى على سطح الماء بسبب هذه الظاهرة ، ولكن فقط في حالة ثابتة. وضع الباحثون بدقة أبو بريص في الماء أثناء الاختبار. بقي جسده على السطح ، على الرغم من أن معظمه كان مغموراً (لا تقلق ، فقد تم وضع أبو بريص في الماء لفترة قصيرة ، ثم تم إخراجه على الفور). لذلك ، من الواضح أن توتر سطح الماء ليس مصدرًا بنسبة 100٪ لقدرة أبو بريص على الجري في الماء.
ومع ذلك ، لا تتجاهل هذه الظاهرة تمامًا. بادئ ذي بدء ، لاحظ الباحثون أن جلد رحمه الله شديد الكهوف (يصد الماء) ، وهذه الخاصية يمكن أن تقلل من السحب (حسناً ، الفيزياء لم تكن بدونها) بسبب آليات تعتمد على درجة عالية من التوتر السطحي على مستوى ملامسة هذا النوع من الجلد مع الماء.
لاختبار هذه النظرية ، أجريت سلسلة من الاختبارات في الماء وفي محلول صابون (أي في الماء مع السطحي الذي يقلل التوتر السطحي بنسبة ～ 50 ٪).
حركة أبو بريص في ماء صابوني (منظر جانبي).وأظهرت basilisk في محلول الصابون نفس النتائج كما في الماء العادي. كان هذا متوقعًا ، لأن هذا الحيوان لا يستخدم التوتر السطحي في ترسانة آليات الركض على الماء. لكن ابن حزم رحمه الله كان أكثر صعوبة بكثير. انخفضت سرعتها بنحو 58 ٪
تأثير التوتر السطحي على حركة أبو بريص.في هذه الحالة ، لم تتغير سرعة التأثيرات الدافعة. أصبحت فترة التأرجح أطول قليلاً. وكان جسم أبو بريص منغمساً في ماء صابوني أكثر منه في الماء. كان ارتفاع الرأس فوق محلول الصابون أقل بنسبة 49 ٪ ، مقارنة مع الارتفاع فوق الماء النظيف.
الهيدروديناميكا والهيدروستاتيكامن المعروف أن الحيوانات التي يكون فيها رقم Froude (Fr ، المعيار لتشابه حركة السوائل والغازات) هو 1.0 ، يمكن أن يتحرك عبر المياه بسبب التبلل المائي ، مما يولِّد مصعدًا هيدروديناميكيًا بحركات الجسم مع زاوية موجبة من الميل من جانب إلى آخر. عندما تتقلب قيمة Fr في النطاق 0.6 ... 1.0 ، تبقى الحيوانات على الماء بسبب الديناميكا المائية والهيدروستاتيكا (في هذه الحالة ، الطفو).
لقد لاحظ العلماء وجود علاقة إيجابية بين ارتفاع الرأس الذي يرتفع فوق الماء وسرعة أبو بريص. أيضا ، الجسم نفسه ، أو بالأحرى شكله ، يناسب تماما هذه النظرية. ابن حزم رحمه الله المشتركة لديها زاوية مثيرة للإعجاب ميل (منحنى) من الجسم - 26.4 ± 9.4. أيضا ، جسمهم مسطح الظهر ، والنسبة بين الطول والعرض 3.7 ± 0.4. سطح البطن مسطح. مثل هذه الفسيولوجيا لا يمكن إلا أن تساعد في مثل هذه المسألة المعقدة مثل مقاومة الماء.
ومع ذلك ، لم يدرس الباحثون بعد هذه الجوانب حتى النهاية ، وبالتالي فهم لا يريدون الإدلاء ببيانات مهمة.
حركة أبو بريص على الماء (منظر علوي).حركة أبو بريص في ماء صابوني (منظر علوي).وبالطبع ، تستخدم geckos مرونتها أثناء التنقل ، كما يمكن رؤيته في الرسوم المتحركة وفي الفيديو أعلاه. في الماء النقي وفي الماء والصابون ، يحتفظ ابن حزم رحمه الله بنفس السعة وموجة الحركات.
للحصول على معرفة أكثر تفصيلاً مع الدراسة ، يمكنك إلقاء نظرة على
الرابط (تقرير مجموعة الأبحاث + مواد إضافية بها).
خاتمةقد تبدو هذه الدراسة غريبة ، بعبارة ملطفة. اجتمع العلماء في المختبر وبدأوا في إطلاق رحمه الله على الماء (حلم ، وليس وظيفة). ومع ذلك ، فإن مثل هذه الدراسات تساعد على فهم ما ذهب في السابق إما دون أن يلاحظها أحد أو لا يمكن تفسيره.
لم يتم تصنيف Geckos من قبل كمخلوقات قادرة على الجري على الماء. أثبتت هذه الدراسة أن لديهم مكانًا شرعيًا في هذه القائمة. بالإضافة إلى هذه العدالة الحيوانية ، يلاحظ الباحثون أيضًا أهمية ملاحظاتهم في الروبوتات. يمكن أن يساعد الفهم الكامل لكيفية تحرك الحيوانات حول الماء في إنشاء روبوتات يمكنها تكرار هذه الخدعة. وبالنظر إلى أن ابن حزم رحمه الله يستخدم كل شيء دفعة واحدة في ترسانته ، على عكس الراقصين الآخرين في المياه ، فإن أهميتهم في هذه العملية أكبر بكثير.
علاوة على ذلك ، أليس من المستغرب أن تفاجئ سحلية صغيرة ولكن ذكية العالم العلمي بمهاراتها غير العادية والوهلة الأولى. في رأيي ، هذا يثبت مرة أخرى مدى قلة معرفتنا بالعالم والكائنات التي تحيط بنا.
لا تنسى يوم الجمعة الحمل والولادة:
شريط فيديو يوضح أنه ليس فقط القطط والكلاب يمكن أن تكون حيوانات أليفة رائعة. و geckos يمكن أن يصاب البعوض ، وهو أمر جيد أيضا :)
شكرا للمشاهدة ، والبقاء فضولي ، ولها عطلة نهاية أسبوع لطيفة ، والرجال.
شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ،
خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 مراكز) 10GB DDR4 240GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية حتى 1 يناير مجانًا إذا تم الدفع لمدة ستة أشهر ، يمكنك طلب
هنا .
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ لدينا فقط
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية! اقرأ عن
كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟