10 Aspetti sorprendentemente high-tech della natura

Per qualche ragione, c'è una credenza comune che Madre Natura abbia dato all'umanità tutto il cervello e abbia dato la forza a tutto il resto del materiale su questo pianeta (eccetto, sai, scoiattoli). Tuttavia, si scopre che potremmo non essere così intelligenti come pensiamo di essere. Se questi sono qualcosa da seguire, si scopre che i nostri fantasiosi gadget high-tech sono stati inventati dalla natura prima di noi.

10 calabroni orientali generano energia solare

Per gli scienziati, il calabrone orientale era un mistero. A differenza di altre specie di vespe e calabrone, sono più attivi quando il sole è più caldo, un fenomeno che va contro il ragionamento popolare che, al fine di conservare energia e mantenere una temperatura corporea sana, gli animali sono più energici quando il sole è il più basso

È stato solo analizzando la biologia del calabrone che gli scienziati dell'Università di Tel Aviv hanno scoperto il perché. Le strisce marroni sul calabrone sono solchi che intrappolano la luce e la rifrangono in due distinti raggi che poi passano attraverso una serie di depressioni a foro stenopeico nelle strisce gialle e si mescolano con il pigmento naturale xanthopterin per creare elettricità. In effetti, il calabrone è in grado di convertire la radiazione solare in energia elettrica, che poi utilizza per le attività di scavo. Ancora meglio, il calabrone usa un po 'di questa elettricità per azionare un complicato sistema di pompe di calore all'interno del suo corpo che agisce come un condizionatore d'aria incorporato e gli consente di stare fuori al sole più a lungo senza surriscaldarsi.

9 Le vespe parassite hanno un radar che penetra a terra

Come suggerisce correttamente il nome, la vespa parassita di legno è una creatura terrificante. Vedete, a questi ragazzi piace mettere le loro uova dentro le larve di legno (da qui la parte "parassita" del loro nome). Tuttavia, queste larve si trovano comunemente all'interno di alberi, rami e altre cose di legno. Quindi, per trovare le larve, le vespe hanno sviluppato una variante del radar che penetra nel terreno.

Usando la loro antenna, picchiettano ripetutamente la corteccia, che invia un impulso nel legno. Quando questo impulso colpisce qualcosa (ad esempio una larva), il segnale rimbalza e viene ricevuto dai ricevitori super-sensibili nei piedi della vespa, creando così una mappa sotterranea del legno. In effetti, questo radar è così sensibile da poter rilevare il segnale di una larva che non si muove nemmeno. Una volta che si sono posizionati sopra la larva, si infiltrano nel legno usando la loro trapano alternativo (e altamente flessibile) e impregnano la larva con le loro larve, che poi procedono a mangiare la larva dall'interno verso l'esterno. Guarda il vero cerchio della vita, le persone.

8 Un piccolo insetto ha ingranaggi in miniatura nelle sue gambe

Durante gli studi di routine sulla fotografia ad alta velocità del movimento degli animali all'Università di Cambridge, gli scienziati hanno notato qualcosa di strano sui processi locomotori dei membri del Isso genere: sembravano avere ingranaggi attaccati alle loro gambe. Ad un'ispezione più approfondita, si è scoperto che questo era il caso, segnando il primo esempio noto di ingranaggi meccanici utilizzati dagli animali.

Usato per sincronizzare i movimenti delle gambe delle creature, questi ingranaggi consentono il Isso saltare con precisione millimetrica alla straordinaria velocità di 13 chilometri all'ora (8 mph) in meno di due secondi. Anche se questo potrebbe non sembrare molto per noi, quando lo consideri Isso comunemente cresce a 2,5 millimetri (0,1 pollici), è un livello di accelerazione (relativo alla loro dimensione) di cui noi umani siamo completamente incapaci. Tuttavia, c'è uno svantaggio: questi ingranaggi sono presenti solo negli insetti ninfa, poiché vengono persi durante la trasformazione in un adulto.

7 Mycorrhizal Fungi Mimic Software anti-virus (per piante)

All'interno di un gruppo di piante, non è raro che le loro radici siano collegate tra loro attraverso una rete di funghi micorrizici sotterranei (il nome di fantasia per i funghi comuni). Questa relazione esiste per due motivi: in primo luogo, la pianta lo consente perché i funghi forniscono loro ulteriori nutrienti dal terreno che altrimenti non sarebbero in grado di raggiungere; secondo, i funghi lo permettono perché la pianta gli fornisce carbonio, un elemento necessario per la vita.

Tuttavia, è stato recentemente rivelato che esiste un terzo motivo meno noto. Quando una pianta su questa rete viene attaccata da una malattia o da un afide, rilascia una speciale sostanza chimica che avverte i funghi di questo. I funghi trasmettono questa conoscenza alle altre piante della rete, consentendo loro di aumentare le loro difese in modo che se o quando l'attacco arriverà, saranno pronti a contrattaccare.

6 Le formiche Harvester si comportano come i protocolli Internet

Prima di descrivere come funziona, potresti aver bisogno di una breve lezione su come l'Internet misura e controlla il traffico. Il traffico Internet è gestito da un protocollo noto come TCP (Transmission Control Protocol); il suo compito principale è quello di prevenire la congestione del traffico Internet, qualcosa che fa monitorando la velocità alla quale vengono ricevuti segnali speciali noti come "acks" (abbreviazione di "acknowledgements"). Più rapidamente questi segnali ritornano, maggiore è la larghezza di banda disponibile sulla rete e il TCP aumenta quindi la velocità di invio dei dati. Tuttavia, se gli "acks" ritornano lentamente, TCP riduce la velocità alla quale i dati vengono inviati quando è disponibile meno larghezza di banda.

Gli scienziati hanno scoperto che quando foraggiano, le formiche mietitrici lavorano esattamente nello stesso modo (meno i computer, ovviamente). La colonia di formiche monitora la velocità con cui i foraggiatori ritornano nel nido: se le formiche ritornano velocemente con il cibo, ciò indica un'abbondanza di roba e così più formiche vengono inviate al foraggio. Tuttavia, se le formiche tornano lentamente, la colonia sa che questo significa che le scorte alimentari sono limitate, e quindi vengono inviate meno formiche.

5 Slime Mold può aiutare a pianificare le reti di trasporto pubblico

Al fine di garantire che la rete di trasporto pubblico fosse efficiente come potrebbe essere, i ricercatori dell'Università di Hokkaido si sono rivolti a una fonte improbabile di aiuto. All'interno di un grande piatto di plastica, al centro c'era una grande quantità di muffa che simboleggiava Tokyo, oltre a diverse dozzine di fiocchi d'avena intorno a simboleggiare le città e le città che circondavano Tokyo. Nel corso del tempo, gli scienziati hanno assistito alle tracce di muffa che sono cresciute da "Tokyo" e si sono collegate alle città in modi quasi identici all'attuale rete ferroviaria.

Anche questa non era una coincidenza. La muffa melmosa cresceva in questo modo perché aveva rilevato che questa rete era il mezzo più efficace per collegare insieme i fiocchi. È solo che, tutto merito dei giapponesi, il paese aveva già la rete di trasporti più efficiente, tanto che lo stampo non poteva migliorarlo. Inizialmente, dopo che lo stampo di melma è stato inserito nel piatto, ha inviato centinaia di sentieri come modo per esplorare i suoi dintorni. Quando queste scie hanno localizzato i fiocchi d'avena, la muffa melmosa ha iniziato a "uccidere" i sentieri che non erano collegati a loro e ha rafforzato le piste che avevano.

4 lumache e foglie usano l'automa cellulare per progettare i loro modelli

L'automa cellulare è un modello matematico utilizzato dai computer per progettare modelli o grafici. Immagina di avere una griglia popolata con dozzine di celle: definendo e applicando i principi dell'automa cellulare a queste cellule, in un determinato periodo di tempo si evolveranno (in questo caso, cambiano colore) in accordo con lo stato delle cellule circondandolo

Un esempio del suo uso in natura arriva tramite conchiglie, come quelle nel Conus e Cymbiola genere. I loro gusci sono decorati con motivi complessi che sono derivati ​​attraverso l'automa cellulare; col passare del tempo, i modelli dei gusci si evolvono costantemente, poiché ogni cellula del guscio rilascia pigmento che altera la sua configurazione in base al comportamento della cella adiacente. Allo stesso modo, le piante usano l'automa cellulare per regolare i movimenti dello stoma sulle loro foglie, che assomigliano alle valvole di aspirazione per i gas vitali per la sopravvivenza della pianta.

3 Meletophila Beetles hanno sensori a infrarossi integrati

Nell'agosto del 1925, un grande incendio scoppiò e devastò un giacimento di petrolio a Coalinga, in California. Tra le rovine, gli investigatori hanno trovato centinaia di coleotteri melanophila (noti anche come "coleotteri"), un fatto strano considerando che questa specie non era un residente della regione. Studi successivi di questo fenomeno hanno concluso che i coleotteri erano accorsi al sito dai piedi della Sierra Nevada, a oltre 130 chilometri di distanza, e il sito di numerosi grandi incendi boschivi anni prima.

Questo incidente testimonia gli incredibili sensori a infrarossi con cui questo coleottero è naturalmente benedetto. Il guscio del coleottero è punteggiato da centinaia e migliaia di minuscole sfere piene d'acqua di circa 0,02 mm di diametro. Quando la radiazione infrarossa è presente nell'aria, l'acqua in queste sfere si espande e il conseguente cambiamento di pressione viene rilevato dal coleottero, che quindi si muove per raggiungere il fuoco. Ma perché sono dotati di tale tecnologia, potresti chiedere? Semplice: perché la specie depone le sue larve in alberi appena bruciati.

2 Insetti abitazione-suolo Utilizzare i segnali wireless per comunicare

Nel regno animale, la competizione per il cibo può essere elevata, tanto che alcune specie di insetti che vivono nel suolo hanno sviluppato un sistema di comunicazione senza fili ("wi-fly"?) Che consente agli insetti in superficie di sapere quali piante sono state co -opted.

Occupando una pianta, gli abitanti del suolo alterano la composizione chimica delle foglie della pianta, che a sua volta lo fa rilasciare segnali nell'aria, indicando che è stato spezzato. Quindi, gli insetti fuori terra vengono allertati istantaneamente se stanno invadendo. Oltre a preservare una fonte di cibo, anche gli insetti che vivono nel terreno stanno facendo un favore ai fuoricampo: è stato dimostrato che alcune specie di insetti fuori terra si sviluppano più lentamente se condividono una pianta con un terreno abitante. Questo sistema assiste anche le vespe parassite come quella che abbiamo menzionato prima. Questa specie ama deporre le uova all'interno degli insetti in superficie, così i segnali che trasmettono gli insetti che vivono nel suolo indicano anche aree in cui non ci sono ospiti adatti, quindi le vespe sanno cacciare in aree dove questo segnale non è presente.

1 batteri usano i social network per sopravvivere

Mentre galleggiano in un organismo, cellule del M. xanthus i batteri rimangono collegati tra loro usando membrane a catena per formare una rete sociale fisica.

Accanto a usarlo per eludere e uccidere i nemici batterici come E. colianche i batteri usano stranamente questa rete, che consiste di organuli sferici chiamati "vesticles" per intrappolare "prede" come le molecole proteiche. Ancora più sorprendentemente, mentre altri batteri si comunicano tra loro in tal modo, la rete utilizzata da M. xanthus è speciale perché è aperto solo agli altri M. xanthus (a differenza delle reti utilizzate da altri batteri che sono aperti a tutti i tipi). Quindi, come Facebook, questa rete ha anche le impostazioni sulla privacy. Ora abbiamo solo bisogno che i batteri guida vendano i dati degli altri alle aziende pubblicitarie contro il loro consenso e questa metafora sarebbe pienamente realizzata.