Przeskocz do treści

Życie w wodzie zarówno słodkiej jak i słonej jest niesamowitym wyzwaniem przystosowawczym. Ryby muszą sobie radzić z parciem osmotycznym a dodatkowo ryby morskie również z zasoleniem. Przeciętne zasolenie mórz i oceanów wynosi około 35‰ czyli 1 kilogram wody oceanicznej zawiera mniej więcej 35 gramów soli. Ryby żyjące w takim hipertonicznym środowisku są narażone na stałą utratę wody z organizmu.

Jak ryby dostosowują się do życia w hipertonicznym środowisku?

Jak zatem wygląda życie w słonej wodzie? Większość ryb morskich, ryby kostnoszkieletowe piją słoną wodę przez cały czas aby zachować mniejszą koncentrację soli wewnątrz. Nadmiar soli mineralnych wydalany jest wraz z moczem i przez nabłonek skrzeli. Nadmiar jonów, zamiast pozostać w płynach wewnętrznych jest wychwytywany jest przez komórki solne położone w skrzelach. Jest on gromadzony w postaci słonego śluzu i usuwany na zewnątrz na zasadzie transportu aktywnego. Natomiast ryby spodouste nie piją wody, natomiast utrzymują wysokie stężenie mocznika we krwi. Woda wnika do ich organizmu przez nabłonek skrzeli.

Gdyby zatem przełożyć rybę morską do wody słodkiej to prędzej, czy później ta się utopi! Mechanizm osmotyczny ryby, zacznie napełniać komórki coraz większą ilością wody, a to spowoduje rozerwanie tkanek i śmierć! W sytuacji odwrotnej, gdy ryba słodkowodna znajdzie się w słonej wodzie również nie będzie w stanie przeżyć. Przyczyną śmierci będzie jednak nie utopienie a wysuszenie. A wszystko za sprawą mechanizmu osmotycznego, który tym razem spowoduje utratę wody przez komórki.

Czy zwierzęta mogą przystosować się do zmiennego zasolenia?

Znamy jednak przypadki zwierząt, które potrafią dostosować się do zmiennego otoczenia. Ryby, które w ciągu życia żyją w środowisku zarówno morskim jak i słonym (węgorz, łosoś) potrafią przystosować się do tych warunków. Węgorz zaczyna pić słoną wodę, łosoś przestaje pić wodę słodką.

Istnieje jednak mała, kilkunastocentymetrowa przydenka, która
równie dobrze radzi sobie ze słodką wodą, jak i zawierającą 110 gramów soli w litrze, czyli zasoloną trzykrotnie bardziej niż woda morska. Ławice przydenki zamieszkują płytkie wody u wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej. Gdy woda zawiera mało tlenu, przydenka modyfikuje swoje czerwone krwinki, aby wiązały więcej tlenu. Zimą zakopuje się w mule i tam czeka na wiosnę. Może żyć w wodzie tak zanieczyszczonej dioksynami, bifenylami czy kreozotem, że zabija inne organizmy.

Naukowcy z Louisiana State University poddali przydenki intensywnym badaniom. Najpierw przez trzy miesiące przetrzymywali je w wodzie morskiej a następnie przenieśli do wody słodkiej i przeprowadzili badania genetyczne i molekularne. Przez pierwsze 24 godziny ryby doznawały szoku osmotycznego - słodka wodą starała się napłynąć do ich organizmu i "rozcieńczyć " krew. Napływ wody do komórek mógł je rozerwać, co byłoby niebezpieczne zwłaszcza w przypadku skrzeli. Jednak po 72 godzinach przydenki czuły się świetnie, a badania nie ujawniły nieprawidłowości.

Okazało się, ze ryby radzą sobie dzięki osmolitom - substancjom wydzielanym prze komórki skrzeli. Wraz z osmolitami przydenka mogła pozbyć się nadmiaru wody. Dodatkowe działanie miały akwaporyny- białka, które łączyły się z błonami komórkowymi i wyrzucały wodę na zewnątrz. Aktywność genu dla akwaporyny -3 zwiększyła się 16-krotnie w ciągu 6 godzin. W sumie w ciągu 72 godzin włączyło się lub wyłączyło 498 genów. Dalsze badania ujawniły, że by radzić sobie z zatrutą wodą przydenki uruchamiały inne geny - w sumie około 20 procent wszystkich.

Jak radzą sobie z zasoleniem pozostałe zwierzęta morskie?

Wody mórz i oceanów całego świata zamieszkują najrozmaitsze gatunki zwierząt. One też narażone są na zasolenie, a co za tym idzie zwiększone ciśnienie osmotyczne. Foki i morsy wydzielają nadmiar soli z moczem, a żółwie płaczą. Z kolei żyjące nawet setki kilometrów od brzegu ptaki morskie korzystają ze specjalnego gruczołu solnego. Nadmiar soli usuwany jest w postaci wydzieliny spływającej z czubka dziobu. Niestety, natura nie wyposażyła człowieka w mechanizm mogący pozbyć się tak dużych ilości soli.

Prowadzimy zajęcia naukowe dla dzieci

Realizujemy autorski program edukacyjny, przeprowadzając bezpieczne eksperymenty dla dzieci i angażując do poznania świata. Zapraszamy do współpracy!

1

Dlaczego drzewa w mieście są na wagę złota? Posadzone w odpowiedniej odległości od latarni ulicznych, od samej skrajni ulicy, od infrastruktury technicznej i od siebie nawzajem stanowią niezwykle wartościowy i bezpieczny element krajobrazu miasta.

Drzewa produkują niezbędny do życia tlen

Najważniejszą funkcją drzew, mającą bezpośredni wpływ na nasze życie, ale też na życie na całej planecie, jest produkcja tlenu i pochłanianie dwutlenku węgla. Stuletni buk pochłania rocznie ok. 4800 kg CO2 i produkuje 3500 kg tlenu, który starcza dla 10 osób na rok. Taką samą produktywnością będzie się charakteryzować 1700 drzewek 10-letnich, zajmujących 265 razy większą powierzchnię niż dojrzały buk.

Drzewa zmniejszają zanieczyszczenie powietrza

Dodatkowo drzewa neutralizują zanieczyszczenia powietrza – mniejsze cząsteczki pochłaniają, większe osiadają na liściach i gałęziach. Dzięki temu potrafią ograniczyć zapylenie powietrza nawet do 75%. Poza tym zmniejszają zanieczyszczenie tlenkiem węgla, tlenkami azotu, ozonu i szczególnie niebezpiecznymi wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi. Za te substancje odpowiadają samochody i tzw. niska emisja, czyli palenie w piecach węglem, koksem, czy śmieciami. Im bliżej drogi znajdują się drzewa, tym ich możliwości oczyszczające większe – nawet do 9 razy większe w porównaniu do drzew oddalonych od ulic.

W cieniu drzewa temperatura powietrza jest znacznie niższa

Drzewa mają również właściwości regulacyjne – obniżają temperaturę powietrza od 3 do nawet 10 st. C poprzez proces transpiracji, czyli odparowywania wody. W ciągu doby drzewa potrafią oddać od 200 do 400 litrów wody. To dlatego temperatura powietrza w parkach jest zawsze odczuwalnie niższa. Zupełnie inaczej oddziaływają powierzchnie asfaltowe i betonowe. Nagrzewają się one szybko i potrafią podnieść temperaturę powietrza w miastach o 2 do 4 st. C. Cień drzew wydłuża również trwałość chodników i dróg. Trwałość asfaltu dzięki cieniowi przedłuża się z 7-10 lat do 20-25. Wiąże się to ze zmniejszonym nagrzewaniem powierzchni w ciągu dnia i wychładzaniem jej w nocy (zjawisko erozji wietrznej).

Drzewa absorbują wodę

Drzewa również pochłaniają wodę – przez liście i korzenie. Około 30% opadów nigdy nie spada na ziemię, bo zatrzymywane są na liściach i gałęziach oraz pniu drzewa. Kolejne do 30% opadów absorbują korzenie. To dlatego drzewa mają niebagatelne znaczenie w ochronie przed podtopieniami w czasie ulewnych deszczy.

Czy ta długa lista zalet wystarcza aby przekonać wszystkich dlaczego drzewa w mieście są na wagę złota?

Naukowe przyjęcia dla dzieci!

Szukasz pomysłu na urodziny dla dziecka? Zapraszamy do współpracy!

Organizujemy wyjątkowe przyjęcia, pełne fascynujących eksperymentów naukowych. Angażujemy dzieci do nauki przez zabawę!

Plazma jest zjonizowaną materią o stanie skupienia przypominającym gaz, w której znaczna część cząstek jest naładowana elektrycznie. Plazma jest najpowszechniej występującym stanem skupienia materii we Wszechświecie, tworzy m.in. gwiazdy. Na Ziemi w warunkach naturalnych występuje w postaci zorzy polarnej oraz błyskawic.

Gorącą plazmę o temperaturze dochodzącej do kilku tysięcy stopni Celsjusza można wytwarzać w specjalnie skonstruowanych generatorach tzw. plazmotronach. Najczęściej wykorzystuje się ją do spawania, cięcia lub topienia różnego rodzaju materiałów. Z kolei urządzenia wytwarzające zimną plazmę atmosferyczną, a więc plazmę o temperaturze kinetycznej gazu wyładowczego zbliżonej do otoczenia, wykorzystuje się między innymi w medycynie, weterynarii czy agrotechnice.

Polscy naukowcy z Zakładu Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej Politechniki Wrocławskiej i Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego badają zastosowania zimnej plazmy. Celem prowadzonych badań jest opracowanie szybkiej, efektywnej i taniej metody zwalczania bakteryjnych patogenów odpowiedzialnych za choroby roślin uprawnych i ozdobnych. Doświadczenia prowadzone są obecnie na ziemniakach, cykorii i hiacyntach.

Zimne plazmy atmosferyczne otrzymuje się za pomocą różnego rodzaju wyładowań elektrycznych. Charakteryzują się temperaturą zbliżoną do temperatury ludzkiego ciała. Ponadto, nie mają one również efektu porażenia prądem. Dlatego właśnie wykorzystanie ich na roślinach nie powoduje uszkodzenia tkanek roślinnych. Może natomiast może prowadzić do inaktywacji patogenów roślin wywołujących choroby.

W swoim projekcie naukowcy stosują zamontowane na statywie tzw. pióro plazmowe. Generuje ono stożek zimnej plazmy atmosferycznej o długości kilku centymetrów i grubości zaledwie kilku milimetrów. Pozwala to na precyzyjne niszczenie bakterii w zainfekowanej części rośliny. Takie pióro plazmowe można trzymać w ręce i swobodnie używać.

W przyszłości naukowcy planują kontynuować badania nad możliwością wykorzystania zimnych plazm atmosferycznych także w medycynie m.in. do zahamowania tempa rozrastania komórek nowotworowych.

Źródło: Agata Tomczyńska "Naukowcy badają wykorzystanie zimnej plazmy do walki z chorobami roślin" www.naukawpolsce.pap.pl

Mobilne Laboratorium Młodego Badacza

Organizujemy wyjątkowe zajęcia i eksperymenty dla dzieci w przedszkolach i szkołach podstawowych. Realizujemy tematy z różnych dziedzin, dostarczając teoretyczną wiedzę oraz praktyczne umiejętności przez zabawę.

Jak psy widzą świat?

Jeszcze do niedawna uważano, że psy w ogóle nie rozróżniają barw i widzą świat jedynie w odcieniach szarości. Dopiero latach 80. naukowcy dowiedli, że psy potrafią rozróżniać niektóre kolory. Zarówno oko psa jak i oko człowieka posiada dwa rodzaje receptorów światłoczułych umieszczonych na siatkówce. Czopki umożliwiają widzenie kolorów przy dobrym oświetleniu, natomiast pręciki pozwalają na widzenie przy małej ilości światła. Człowiek posiada trzy rodzaje czopków wrażliwych na kolory czerwony, zielony i niebieski. Daje nam to możliwość rozróżnienia niesamowitej gamy kolorów. Psy natomiast mają tylko dwa rodzaje czopków, co umożliwia im widzenie jedynie odcieni żółtego oraz niebieskiego. Kolory zielony, żółty i pomarańczowy psy postrzegają jako różne odcienie żółtego. Kolor fioletowy i niebieski widzą jak niebieski, a czerwony psy odbierają jako ciemnoszary lub wręcz czarny.

Przedmioty mają nie tylko kolor, ale i jasność, więc psy odróżniają piłkę czerwoną od zielonej tak, jak my na czarno-białych filmach rozróżniamy odcienie szarości. Widzenie kolorów u psów przypomina prawdopodobnie to, co widzą ludzie cierpiący na deuteranopię czyli daltonizm.

Ostrość widzenia

Jednak zmiany widzeniu barw nie są jedyną różnicą. Psy generalnie mają gorszy wzrok od ludzi. Psie oko jest też mniej wrażliwe na różnice w jasnościach. Widzi również znacznie mniej ostro od ludzkiego. Szacuje się, psy widzą obraz od 4 do 8 razy mniej ostry od tego, co widzi człowiek. Psi wzrok jest natomiast bardzo wrażliwy na ruch.

Widzenie w półmroku

Psie oczy posiadają szereg przystosowań do widzenia w półmroku. Jednym z nich jest duża ilość fotoreceptorów zwanych pręcikami. Odpowiadają one za widzenie kształtów i ruchu nawet przy słabym oświetleniu. Dodatkowo psie oko wyposażone jest w tzw. makatę odblaskową. Makata ma za zadanie przekierowanie promieni świetlnych ponownie na siatkówkę, dzięki czemu psie oko wyłapuje dużo więcej fotonów. To dlatego oczy psów we fleszu aparatu świecą żółtym lub zielonym światłem a ludzkie, nie posiadające makaty kolorem czerwonym. Kolejnym przystosowaniem do widzenia przy małej ilości światła jest stosunkowo duża powierzchnia rogówki i spora soczewka, która umożliwia skupienie dużej ilości światła.

Pole widzenia

Pole widzenia u psów waha się w zależności od budowy czaszki i osadzenia oczu psa od około 240° do około 270°. Dla porównania u człowieka obejmuje ono około 180°, z czego 140° to obszar widzenia obuocznego. Szerokie pole widzenia sprawia, że pies świetnie widzi co dzieje się po bokach bez konieczność odwracania głowy.

Na koniec jeszcze porównanie obrazu widzianego okiem psim i ludzkim. Obraz uwzględnia wszystkie główne różnice między oczami tych dwóch gatunków. Został on wygenerowany na stronie Dog VISION.

Obraz widziany przez człowieka
Obraz widziany przez psa

Łączymy zabawę z nauką

Oferujemy ciekawe zajęcia dla dzieci w szkole podstawowej i przedszkolu. Prowadzimy bezpieczne eksperymenty i angażujemy do poznawania świata przez praktykę.

Ile waży chmura? Patrząc na letni obłoczek, tak delikatny i lekki przesuwający się nad naszymi głowami ciężko sobie wyobrazić, że w ogóle posiada jakąś masę. Ale chmura to przecież woda! W takim letnim cumulusie jest jej około 1 g na 1 m3. Jeżeli więc chmura ma 1 km średnicy i 1 km wysokości, to ma objętość blisko 1 mld m3. Oznacza to, że jest w niej około 1 tys. ton wody! Oczywiście chmury deszczowe ze względu na znacznie większą ilość wody ważą więcej niż letnie obłoczki.

Skoro chmury są takie ciężkie,  to dlaczego nie spadają nam na głowy? Chmury najczęściej tworzą się i rozwijają w unoszącym się powietrzu. Następnie utrzymują wysokość dzięki wznoszącym prądom powietrznym, które opływając krople nie pozwalają im spaść.

Uczymy przez zabawę!

Zapraszamy do współpracy w ramach naszego autorskiego programu warsztatów naukowych dla dzieci. W laboratoryjnej formie angażujemy do doświadczania świata i nauki!