10 mærkelige jordiske mysterier, som vi endelig forstår

Hver dag konfronterer planeten os med både store og små puslespil. Svarene på nogle af disse mysterier kan redde liv, men oftere end ikke, viser de mindste kritiske hemmeligheder sig at være de mest interessante.

10Hvor alligatorer bevæger sig stille gennem vand

Med næppe en krusning til at give dem væk, flytter alligatorer graciøst gennem vandet, uanset om de dyker, strækker sig eller ruller rundt. Men de har ikke flippers eller finner som fisk eller andre vanddyr, så hvordan opnår de deres ekspert manøvrer?

Ligesom flypiloter bruger de kontroller til at justere deres position. Men for en alligator er disse kontroller særlige muskler, som ændrer placeringen af ​​lungerne i sit kropshulrum. Gasserne i lungerne virker som en intern flotationsanordning. Ved at bruge disse muskler kan en alligator flytte lungerne mod sin hale for at dykke, mod hovedet til overflade og mod den relevante side for at rulle i vandet. Alligatorer bruger også deres haler til at hjælpe dem med at rulle.

Som forsker T.J. Uriona sagde: "Det kan være, at i stedet for disse muskler, der opstod for vejrtrækning, opstod de for at bevæge sig rundt i vandet og senere blev de valgt til vejrtrækning."

9Hvor naturlige buer defyder tyngdekraften

Selvom naturlige formationer som sandstenbuer og alkove ofte ser ud til at udfordre tyngdekraften, får de rent faktisk deres styrke fra tyngdekraften. Da vind og vand eroderer sig væk på klippen, styrkes kornene i den nederste del af formationen ved at holde mere vægt fra toppen. I det væsentlige er sandkornets kernekobling af tyngdekraftsfremkaldt stress.

Mens nogle typer sandsten indeholder cementerende mineraler, fandt forskere fra Tjekkiet, at disse mineraler ikke behøver at være til stede for sandstenpartiklerne at binde. Faktisk eroderer cementerende mineraler også vind og vand. Uanset hvilken type erosion eller forekomsten af ​​cementerende mineraler synes lodret stress være den vigtigste faktor i at gøre sandsten mere modstandsdygtig over for erosion og skabe betagende naturlige skulpturer.

For at illustrere konceptet brugte forskere eksemplet på en tør mur. "Det er nemt at trække mursten fra toppen af ​​væggen, men det er svært at trække mursten fra bunden, som den er lastet", sagde geologen Jiri Bruthans. Næsten som en menneskeskulptør bruger naturen vind og vand som redskaber til at fjerne det overskydende materiale og afsløre den iboende form i stenen, som faktisk er skabt af vægt og tyngdekraften.

8Hvordan planter er beskyttet mod solskoldning

Selvom planter skal absorbere lys fra solen for at lave mad gennem fotosyntese, kan ultraviolet stråling fra Solen beskadige en plante DNA og stoppe den fra at vokse. På den måde er solbrændinger potentielt så farlige for planter som for mennesker. Men planter kan ikke skumme sig selv med solcreme, som vi kan. I stedet producerer de specielle molekyler kaldet synapatestere, der transporteres til deres blade for at forhindre ultraviolet-B (UV-B) stråling i at trænge ind i de ydre lag og forbrænde planten.

En bestemt form for synapat ester, sinapoylmalat absorberer det komplette spektrum af UV-B-stråling for at forhindre skade på plantens DNA. Selvom disse UV-B bølgelængder er de samme som beskadiger menneskeligt DNA, har forskere ikke til hensigt at tilføje sinapoylmalat til sollys for mennesker. De tror, ​​at de kanelier, vi allerede bruger i vores solcreme, er lige så effektive. I stedet mener forskere, at disse oplysninger skal bruges til at udvikle planter, der kan modstå de større strålingsniveauer, der kan ledsage den globale opvarmning.

7 Den Vel Negative Molekyl

De fleste af os kender de otte mest almindelige blodtyper: A, B, AB og O, som hver især kan være negative eller positive for Rhesus D-antigenet. Men i virkeligheden er der millioner af blodsorter. Under blodtransfusion, hvis du modtager en type blod med et antigen, som du ikke har, kan du have en farlig, muligvis dødelig, immunreaktion over det infunderede blod.

I begyndelsen af ​​1950'erne opdagede lægerne en sjælden blodtype - Vel-negativ - der forårsager voldelig afvisning af blodtransfusioner. Ca. 1 ud af 2.500 mennesker i Europa og Nordamerika har det. Men det tog yderligere 60 år for læger at finde molekylet, et protein kaldet SMIM1, der skabte den velnegative blodtype og udviklede to hurtige DNA-baserede tests for at identificere den. Disse test kan udføres på få timer. "Det er normalt en krise, når du har brug for en transfusion," sagde Bryan Ballif fra University of Vermont. "For de sjældne, velnegative personer, der har brug for blodtransfusion, er dette en potentielt livreddende tidsramme."

6Hvordan du laver den perfekte popcorn

Gennem billedbehandling med høj hastighed og termodynamisk analyse besluttede forskerne at undersøge, hvordan popcorn hopper, hvor den popping lyd kommer fra, og hvilken temperatur vil producere de mest poppede kerner. De fandt, at temperaturen er den afgørende faktor. Når kernen er opvarmet, bliver fugtigheden inde i kernen til vanddamp og ekspanderer mod skroget, som så bryder ind i en flot, hvid flake.

Ifølge deres forskning fandt de franske forskere, at 180 grader Celsius (356 ° F) er den perfekte temperatur, der poperer mest majs. Nedenfor vil færre kerne pope. Når den kritiske temperatur er nået, stikker et ben ud af kornet. Når benet varmes op, hopper det ind i luften. Men i stedet for en raketeffekt udfører kernen en manøvre som en løbende gymnast, der omdanner et sommerfelt.

Selvom den pludselige frigivelse af trykvandsdamp ikke forårsager kernen at hoppe, skaber den den "pop", vi hører.Forskerne sørget for, at lyden ikke kommer fra skrogbruddet eller flaken rammer pladen. I stedet fandt de, at flagen bliver en akustisk resonator, når dens indre tryk falder, som popen fra en champagneflaske, når korken fjernes.

5Hvorfor gorillaer spiser råtnende træ

Gorillas vil tygge på forfaldende træ indtil deres tandkød bløder, i nogle tilfælde. De kan også slikke forfaldne logs og træstubbe, der ofte vender tilbage hver dag for at gøre dette. I begyndelsen mente mystificerede forskere, at råtne træet fungerede som medicin for at berolige dyrens mave eller at dræbe parasitter, men årsagen viste sig at være endnu mere bizar.

Efter at have set 15 goriller i Bwindi Impenetrable National Park i Uganda, spildt træ, samlede forskere ved Cornell University prøver af træet, at dyrene havde spist såvel som træ, som gorillerne havde undgået. De samlede også andre prøver fra gorillaernes kostvaner. Ved at analysere alle disse prøver opdagede forskerne, at rottingstræet gav mere end 95 procent af en gorillas kost natrium, selv om det kun var 4 procent af mængden af ​​mad, der blev spist.

Nogle aber, chimpanser og lemurer er også blevet observeret at spise træ. Det ser ud til, at dyrene instinktivt søger efter en natriumkilde, hvis deres kroppe har brug for det. "Dette betyder ikke nødvendigvis, at de" ved ", at træ er en god natriumkilde, men det betyder, at de kan opdage, når det er til stede," sagde Alice Pell fra Cornell University. Dyrene har muligvis lært hvad de skal spise gennem forsøg og fejl.

4Hvad forårsagede Islands trollkrigspiller

Ifølge den lokale legende blev de hule stenstolper i Skaelinger-dalen på Island dannet af vrede troller, der kastede dem på hinanden. Hver af de 40 søjler er lidt over 2,4 meter høj og 1,5 meter bred.

Selvom denne forklaring af disse ulige udseende formationer er underholdende, fandt vulkanologer fra universitetet i Buffalo, at de sandsynligvis kom fra interaktionen mellem vand og lava på land for længe siden. Ifølge forskernes teori blev lava fra vulkanudbruddet fra Laki fra 1783 (Laki afbildet ovenfor) blokeret for at gå gennem Skafta River Gorge, så den smeltede sten smedede gennem dale som Skaelinger i stedet. Da jorden blev varm, steg dampen op som gejsere fra huller i lava. Derefter, som mere lava strømmer rundt om de dampkolonner, afkøles den smeltede sten til sidst for at danne hule søjler. Hele processen tog sandsynligvis ikke mere end et par dage.

"Når vi tænker på lava, der kommer i kontakt med vand, tænker vi normalt på, at vandet blinker til damp og forårsager en eksplosion," siger volcanologen Tracy Gregg. "Her er et eksempel, hvor du kunne have stået lige der og så det."

3 Hvor Christmas Island Seamounts kom fra

Over 50 massive undervands bjerge, eller "seamounts", er spredt gennem et område på 1 million kvadratkilometer (417.000 mi) i det nordøstlige Indiske Ocean kaldet Christmas Island Seamount Province. Forskere var blevet forvirret af disse sømnes oprindelse, hvoraf nogle stiger op til 4,5 km (3 mi) høje. De blev ikke dannet af hotspots i mantlen eller brudene i havskorpen, som skete med seamounts i andre dele af verden. I stedet matchede deres underskrifter dem fra nordvestlige australske sten.

Fra disse oplysninger og rekonstruktionen af ​​tektoniske plader opdagede geokemister fra Kiel Universitet, at disse sømninger dannet af sten, der blev genbrugt, da Gondwana, et gammelt superkontinent, begyndte at opdele hinanden for at danne Det Indiske Ocean omkring 150 millioner år siden. Samtidig skrællede bunden af ​​Gondwana skorpen og blev opvarmet, når den blandede sig med det øverste mantel. Derefter blev det trukket tilbage til overfladen.

"Da [Indiske Oceanens spredningscenter gik over dette område, sugede det i det væsentlige de kontinentale stykker og stykker op igen,« sagde geokemisten Kaj Hoernle. "Fordi disse stykker har mere flygtige indhold (såsom vand og kuldioxid), producerede de mere smeltet materiale end det normale øvre kappe og dannede sømninger i stedet for den normale havskorpe."

2 Hvorfor er vi narret af body doubles

Stunt fordobler på tv og i film trick os til at tro, at vi ser vores yndlings tv eller filmstjerne på grund af en hjernemekanisme, som stabiliserer vores opfattelse for at hjælpe os med at overleve. Vores sind perseptuelt "trækker" os mod ansigter, vi har set inden for de sidste 10 sekunder; ellers ville folk se helt anderledes ud for os hver gang de flyttede deres hoveder eller belysningen på deres ansigter blev ændret. Dette ville gøre os "blinde" til selv de mest kendte venner og familie og resultere i visuelt kaos.

Men det samme perceptuelle trick, kendt som "kontinuitetsfeltet", virker også i omvendt for at få os til at fejle to helt forskellige former eller ansigter som identiske. Kontinuitetsfeltet morphs står over for os ved at antage, at nyere billeder ikke har ændret sig så meget. Forskere testede dette ved at vise undersøgelsesdeltagere et målbillede og derefter en hurtig serie af billeder på en skærm. Når de blev bedt om at finde en kamp for målbilledet, valgte de fleste ikke en kopi. I stedet valgte de et billede, der kombinerede de to seneste målbilleder. Det betyder, at deres hjerner ikke gik for nøjagtighed, men for en blanding af de nyeste billeder.

Kontinuitetsfeltet er afgørende for at stabilisere vores vision. "Hvis verden var ustabil, ville det svinge i udseende.Vi ville have dobbelt-tager hele tiden, og med alt-med kopper, med briller, med vores børn, "sagde psykolog David Whitney. "Forestil dig, hvor forstyrrende det ville være."

1 Hvorfor Guinness Bubbles Sink

Det sker ikke hver gang, men når det gør det, er det et godt festtrick: Nogle gange går boblerne i et glas Guinness ned, når vi forventer at de skal gå op. Kemister fra Stanford University og University of Edinburgh besluttede at finde ud af hvorfor. Det viser sig, at boblerne i midten af ​​glasset går op. Men som væsken cirkulerer fra midten af ​​glasset mod siderne og ned igen, trækker boblerne ned med dem.

"Svaret viser sig at være meget simpelt," forklarede Stanford professor Richard Zare. "Det er baseret på ideen om, hvad der går op, skal komme ned. I dette tilfælde går boblerne lettere op i ølglassets centrum end på siderne på grund af træk fra væggene. Når de går op, hæver de øl, og ølet skal spoles tilbage, og det gør det. Det løber ned på siderne af glasset, der bærer boblerne - især små bobler - med det nedad. Efter et stykke tid stopper det, men det er virkelig ret dramatisk, og det er let at demonstrere. "

Kuldioxiden i mange andre øl er mere tilbøjelige til at opløses i væsken. Derfor troede mange mennesker, herunder nogle forskere, at nitrogenet i Guinness-bobler eller formen af ​​glasset var årsagen til, at Guinness bobler gik ned. Stanfordforskerne fandt dog, at det kan forekomme med væske i en række forskellige glasformer.