10 tajemství přírody, které jsou konečně řešeny

Jak jsme se již zmínili, přírodní krajina Země je plná zmatených vědeckých tajemství. Pátrání po věcech přichází s jeho spravedlivým podílem na nové otázky, ale někdy se věda podaří odpovědět na některé z těchto záhad.

10 Jak se ptáci pohybují

Ptáci provádějí některé z nejvíce myslitelných cest, pokud jde o měřítko, a nikdy neztrácejí svou cestu. Přesně tak, jak to dělají, je jedním z nejvíce zmatených záhad vědců a pozorovatelů ptáků, zejména fyzických procesů, které tento fenomén způsobuje.

Nicméně, vědecký tým z Pekingské univerzity v Číně se zdá, že to zjistili. Odpověď spočívá v proteinech ptáků.

Vždy jsme věřili, že ptáci cestují přes magnetické pole. Takže čínští vědci se na této myšlence postavili tím, že testují proteiny ptáků na stopy. Jistě, zjistili, že proteinový komplex v holubách a monarchových motýlích se vyrovná s magnetickým polem Země, posunutím zarovnání vždy, když se otočí nebo jinak míří špatným směrem.

Poprvé v historii tento výzkum odhalil anatomické struktury, které umožňují ptákovi najít cestu domů. To je obrovský krok k pochopení navigace u ptáků a jiných zvířat.

9 Odkud pochází Penis

Ačkoli mnoho druhů reprodukuje sexuálně a zdá se být oblíbenou aktivitou lidstva, vývoj mužského penisu je už dlouhou dobu záhadou pro vědu.

Vývojová cesta je různá u všech zvířat, pocházejících z různých kostí a tkání v závislosti na druhu. Nicméně, tým biologů studoval časné embryonální stadia různých zvířat s penisy a nakonec přišel s některými odpověďmi.

Ve všech zvířatech se stává zvláštní dutina nazývaná cloaca, která se později stává penisem. Poloha cloaky samozřejmě rozhoduje o poloze penisu, který je v oblasti pánve pro lidi. Aby toto zjištění potvrdili, vědci připojili dutinu k oblastem bez penisu na kuřecím embryu a zjistili, že zde také rostou penisy.

Ačkoli tento objev řeší dlouhotrvající otázku mezi evolučními biology, vyvolává ještě větší záhadnou otázku: odkud pochází ženská klitoris? Stejný sval, který tvoří penis, se v pozdější fázi odkloní do ženského klitorisu, takže to může být nějaký čas, než se na to podíváme.

8 Jak si ptáci ztratili zuby

Ptáci, přímí potomci dinosaurů, prošli několika cestami evoluce, aby dosáhli svého současného stavu. Existuje však hodně, o čem nerozumíme, co se týče našich vrstevníků, zejména jejich nedostatku zubů.

Ačkoli ptáci kdysi měli zuby, vzdali se v určitém okamžiku ve prospěch zobáků. Neměli jsme žádnou představu o tom, jak nebo do té doby, než začnou vědci studovat genom ptáků.

Výzkumníci studovali zubní geny z 48 různých druhů ptáků, které vedly ke společnému předku před asi 116 miliony let. Část dinosaura a část ptáka, tento předchůdce jedl s částečným zobákem a zuby, protože poloprostlý zobák nestačil k přežití. Nakonec se tento předek vyvinul do téměř všech ptáků, které dnes vidíme.

7 Co udržuje naše Oceány bez škodlivého amoniaku

Oceán je krásný aspekt naší planety, plný různých rostlin a zvířat, které ji nazývají domovem. Ale ty živé věci také umírají. Vzhledem k naprosté velikosti oceánů Země je to spousta mrtvých těl. Předpokládáme-li, že míra úmrtnosti pro vodní život je podobná naší, oceánské země by měly vypadat jako obrovské množství hnilobných rybích mrtvol.

Vědci dlouho nevěděli, co se děje. Předpokládali, že nějaký organismus požívá škodlivý amoniak z mrtvých těl a přeměňuje ho na oxid dusný, který je v našich oceánech bohatý.

Tyto mikroby se nazývají archaea a jsou odlišné od všech ostatních organismů, které jsou nám známy. Nerozumíme jim dobře, protože nemohou být pěstovány v laboratoři pro vědecké studium.

Následovně vědec položil čtyři lahve mořské vody do ledničky po dobu 1,5 roku. Studené podmínky zničily všechny organismy ve vodě kromě archae.

Když výzkumník srovnal složení oxidu dusného pocházejícího z archaie ve vodních lahvích až po oceán, bylo to do značné míry podobné. Ve skutečnosti to bylo poprvé, co archaea studoval v pozorovatelném prostředí.

6 Jak savci z vodních zdrojů ukládají kyslík pod vodou

Dlouho se někteří vodní živočichové na Zemi rozhodli přesunout na suchou půdu. Jak se vyvíjeli končetinami a jinými prostředky k přežití, vyvinuli se do savců, které dnes vidíme.

Někteří savci se však vrátili do vody a stali se podvodními savci, jako jsou velryby a delfíni. Jak jsme již dříve diskutovali, není jasné, proč se vrátili do vody.

Ale ještě větší záhada je, jak dýchají. Například, velryby mohou zůstat ve vodě po dlouhou dobu, ale musí na povrch dýchat kyslík ze vzduchu, aby přežili.

Vědci z University of Liverpool studovali chování myoglobinu, což je bílkovina u potápěčských savců, která je zodpovědná za kyslík v jejich svalech. Vědci zjistili, že myoglobin má zvláštní vlastnost, která pomáhá těmto savcům zůstat pod vodou po delší dobu.

Myoglobin je pozitivně nabitý. To odpuzuje ostatní bílkoviny, zabraňuje jejich hromadění a umožňuje myoglobinu ukládat značné množství kyslíku. Tento zásobník kyslíku umožňuje potápěčským savcům zůstat pod vodou po dobu jedné hodiny, kterou pozemní savci nemohou dělat.

5 Purpurová ponožka hlubokého moře

V padesátých letech minulého století se vědci potýkali s tajuplným hlubinným živočichem z pobřeží Švédska, který je potlačil až do začátku roku 2016.Stvoření bylo doslova tvarované jako fialová ponožka. Vědci neměli ani tušení, co to je, nebo kde to patřilo do evolučního cyklu. Fialové ponožkové stvoření nebylo nic, co kdy viděli.

Vědci ze Scripps Institution of Oceanography však nedávno objevili nové druhy patřící do rodu fialové ponožky Xenoturbella. Ze svých studií vědci rozhodli, že tento rod hraje klíčovou roli ve vývoji všech zvířat.

Vědci umístili tento rod na základ evolučního postupu zvířat. Tyto druhy nemají mozek nebo jiné orgány, které se nacházejí u jiných zvířat. Tam je jen díra, která funguje jako ústa a konečník.

Přestože se z toho purpurového ponožkového stvoření ještě hodně učí, může nám pomoci odpovědět na konečnou otázku: Jak se lidé stali?

4 Odkud pochází voda země

Voda je klíčem k životu na Zemi, ale jeho původ na naší planetě byl záhadou. Až do nedávné doby jsme netušili, zda sem přijela voda na meteorit nebo zda se vyvinula nezávisle na Zemi. Některé novější studie nakonec vyřešily diskusi. Voda byla tady po celou dobu a usnadnila narození prvních organismů.

V jedné studii vědci zkoumali některé meteority a zjistili, že voda Země vznikla, když byla sluneční soustava v časných fázích planety. Je to mnohem dřív, než se dříve myslelo, a naznačuje, že s planetou vznikla voda.

Další studie o lávu v Kanadě přinesla stejné výsledky. Tito vědci dospěli k závěru, že voda na Zemi měla starší původ než Slunce. Přestože vědci stále diskutují o těchto nových závěrech, zdá se, že máme prozatím pracovní odpověď.

3 Jak žirafa vyvinula dlouhý krk

S neobvyklým krkem byla žirafa vždy oblíbeným tématem diskuse mezi evolučními biology. Charles Darwin měl určitě co říct o žirafích. Ale jak jsme již dříve diskutovali, dlouhodobá teorie, že žirafy byly pozitivně vybrány, protože by mohly dosáhnout vyšších listů, se nezdá být správné.

Žirafa má v přírodě jedinečný rys, přesto jsme neměli ponětí o tom, jak se to nejdéle vyvinulo. To se změnilo od doby, kdy se vědci blíže zabývali žirafovými fosíliemi.

Našli něco, co nikdo neočekával: Žirafovo krk se nerozvinul najednou, jak jsme dříve věřili. Místo toho se to stalo v několika etapách a skutečně probíhalo dříve, než žirafy dokonce existovaly.

Různé části jejich obratlů se vyvinuly v různých časech, což vedlo k dlouhým krkům, které vidíme dnes. Zatím nevíme, proč se žirafy vyvinuly déle, teď víme, jak to dělali.

2 Jak se vyvinuly beztřídní ptáci

Videa z virálních zvířat nás učí, že ptáci bez letu jsou všichni trpaslíci. Z evolučního hlediska jsou také jednou z největších záhad přírody.

Dokonce i když ignorujeme otázku, proč se vzdali létání, tajemství toho, jak překročily kontinenty bez schopnosti létat, nás zmocnilo asi 150 let. Oddělení kontinentů již začalo, když se vyvinuly, takže nebylo možné překonat oceány bez létání.

Nedávná zpráva však ukázala, že všichni ptáci bez letu (aka ptáci) se vyvinuli z jednoho ptáka, který letěl asi před 60 miliony let. Předtím bylo myšleno, že se ptáci vyvinuli odděleně poté, co se kontinenty začaly unášet, ale dříve, než se rozvinuly velké savci.

Poté vědci prokázali, že mezi dvěma zdánlivě odlišnými druhy ptáků nadřádu běžci existuje blízký vztah - kiwi a sloní ptáci, vyhynulý druh z Madagaskaru.

Není to poprvé, co výzkumníci objevili genetickou příbuznost mezi různými ptáky nadřádu běžci. V devadesátých letech studie ukázaly, že emus jsou také blízkými bratranci kiwi.

1 Jak vznikl život na Zemi

Jak první organismy vyvinuté na Zemi byly vždy velkým otazníkem. Charles Darwin předpokládal, že "prvotní polévka" - směs různých ingrediencí pro život v doslovném louži nebo rybníku - pravděpodobně sloužila jako inkubační centrum pro první živé molekuly.

V této teorii však vždy existují problémy. Například RNA je molekula, o které se obecně věří, že byla první formou života na Zemi. Ale RNA může být replikována pouze komplexními proteinovými molekulami, které se tvoří později. Tak jak se to stalo na prvním místě?

Poté, co studovali podmínky na Zemi v době, kdy vznikl život, britští vědci prokázali, že všechno, co bylo nutné pro výrobu RNA, bylo v té době přítomno.

Vědci uměle vytvořili 50 nukleových kyselin - stavebních bloků RNA - ze sirovodíku, ultrafialového světla a vodíku. Všichni tři byli přítomni na Zemi, když vznikl život. Přestože vědci již dříve předpokládali, že RNA se vyvinula před proteiny, bylo to poprvé, kdy někdo dokázal, že RNA by mohla existovat bez bílkovin.

+ Jak sovy cestují bez zvuku

Sovy nejsou zvláštní stvoření. Kromě jejich podivného plánu spánku a strašidelných očí jim mnoho lidí nedá druhý pohled. Vědci však byli vždy fascinováni schopností sovět letět bez toho, aby zvuk zesílil.

K určení toho, jak k tomu došlo, vědci nedávno používali mikroskopy s vysokým rozlišením ke zkoumání sova. Perové ptáka mají alespoň tři různé charakteristiky, které se kombinují a vytvářejí bezhlučný let: pevný hřeben štětin na předním okraji, pružný okraj na zadní hraně a měkký materiál, který je rovnoměrně rozložen na horní část peří.

Žádný jiný pták nemá takové sofistikované křídlo.Tento objev již inspiroval materiál, který by jednoho dne mohl pomoci při výrobě nehlučných letounů.