10 Überraschend Hightech-Aspekte der Natur

Aus irgendeinem Grund gibt es eine allgemein verbreitete Überzeugung, dass Mutter Natur der Menschheit alle Gehirne und die Muskeln für den Rest des Planeten auf diesem Planeten gab (außer Eichhörnchen). Es stellt sich jedoch heraus, dass wir möglicherweise nicht so schlau sind, wie wir denken. Wenn dies alles ist, geht es um, dass unsere ausgefallenen High-Tech-Geräte von der Natur vor uns erfunden wurden.

10 orientalische Hornissen erzeugen Sonnenenergie

Für Wissenschaftler war die orientalische Hornisse ein Rätsel. Im Gegensatz zu anderen Wespen- und Hornissenarten sind sie am aktivsten, wenn die Sonne am heißesten ist. Dies ist ein Phänomen, das der gängigen Meinung widerspricht: Um Energie zu sparen und eine gesunde Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, sind Tiere am energiereichsten, wenn die Sonne scheint ist am niedrigsten.

Erst durch die Analyse der Biologie des Hornets entdeckten Wissenschaftler der Universität Tel Aviv den Grund dafür. Die braunen Streifen auf der Hornisse sind Rillen, die Licht einfangen und es in zwei charakteristische Strahlen brechen, die dann eine Reihe von Lochblenden in den gelben Streifen durchlaufen und sich mit dem natürlich vorkommenden Pigment Xanthopterin vermischen, um Elektrizität zu erzeugen. Die Hornet kann Sonnenstrahlung effektiv in Elektrizität umwandeln, die sie dann für Aktivitäten wie das Graben verwendet. Noch besser: Die Hornet nutzt einen Teil dieser Elektrizität, um ein kompliziertes System von Wärmepumpen in ihrem Körper zu betreiben, das als eingebaute Klimaanlage fungiert und länger in der Sonne bleiben kann, ohne zu überhitzen.

9 Parasitäre Holzwespen verfügen über Bodenradar

Wie der Name (richtig) vermuten lässt, ist die parasitische Holzwespe eine schreckliche Kreatur. Sie sehen, diese Jungs legen ihre Eier gerne in Holzmaden (daher der „Parasit“ -Teil ihres Namens). Diese Maden sind jedoch häufig in Bäumen, Ästen und anderen Holzgegenständen zu finden. Um die Maden zu finden, haben die Wespen eine Variante des Bodenradars entwickelt.

Mit ihrer Antenne klopfen sie wiederholt auf die Rinde, die einen Impuls in das Holz sendet. Wenn dieser Impuls auf etwas trifft (z. B. eine Raupe), springt das Signal zurück und wird von den supersensitiven Empfängern an den Wespenfüßen empfangen, wodurch eine unterirdische Karte des Holzes entsteht. Tatsächlich ist dieses Radar so empfindlich, dass es das Signal einer Grube aufnehmen kann, die sich nicht einmal bewegt. Nachdem sie sich oben auf der Grube positioniert haben, graben sie sich mit ihrem eingebauten (hochflexiblen) Bohrer in das Holz ein und imprägnieren die Larven mit ihren Larven, die sie anschließend von innen nach außen fressen. Seht den wahren Kreis des Lebens, Leute.

8 Ein kleines Insekt hat Miniaturzahnräder in den Beinen

Bei einer routinemäßigen Hochgeschwindigkeitsfotografie der Tierbewegung an der Cambridge University bemerkten die Wissenschaftler etwas Seltsames über die Bewegungsabläufe von Mitgliedern der Issus Gattung: Sie schienen an ihren Beinen Zahnräder zu haben. Bei näherer Betrachtung stellte sich heraus, dass dies der Fall war. Dies war der erste bekannte Fall von mechanischen Getrieben, die von Tieren verwendet werden.

Diese Zahnräder ermöglichen es, die Bewegungen der Beine der Kreaturen zu synchronisieren Issus punktgenau mit der außergewöhnlichen Geschwindigkeit von 13 Stundenkilometern in unter zwei Sekunden zu springen. Obwohl das für uns nicht viel erscheint, wenn Sie das in Betracht ziehen Issus Normalerweise wächst sie auf 2,5 Millimeter (0,1 Zoll). Dies ist ein Beschleunigungsgrad (relativ zu ihrer Größe), für den wir Menschen überhaupt nicht in der Lage sind. Es gibt jedoch einen Nachteil: Diese Zahnräder sind nur in Nympheninsekten vorhanden, da sie während der Umwandlung in einen Erwachsenen verloren gehen.

7 Mykorrhizapilz-Mimic-Antivirus-Software (für Pflanzen)

In einer Gruppe von Pflanzen ist es nicht ungewöhnlich, dass ihre Wurzeln über ein Netzwerk von unterirdischen Mykorrhizapilzen (der Phantasiebezeichnung für gemeine Pilze) miteinander verbunden sind. Diese Beziehung besteht aus zwei Gründen: Erstens erlaubt es die Pflanze, weil die Pilze ihnen zusätzliche Nährstoffe aus dem Boden liefern, die sie sonst nicht erreichen könnten; Zweitens, die Pilze erlauben es, weil die Pflanze es mit Kohlenstoff versorgt, ein lebensnotwendiges Element.

Vor kurzem wurde jedoch bekannt, dass es einen weniger bekannten dritten Grund gibt. Wenn eine Pflanze in diesem Netzwerk von Krankheiten oder Blattläusen befallen wird, setzt sie eine spezielle Chemikalie frei, die die Pilze davor warnt. Die Pilze übertragen dieses Wissen dann an die anderen Pflanzen im Netzwerk, sodass sie ihre Abwehr erhöhen können, sodass sie im Falle eines Angriffs bereit sind, sich zu wehren.

6 Harvester-Ameisen verhalten sich wie Internetprotokolle

Bevor wir beschreiben, wie dies funktioniert, benötigen Sie möglicherweise eine kurze Lektion, wie das Internet den Verkehr misst und steuert. Der Internetverkehr wird durch ein Protokoll verwaltet, das als TCP (Transmission Control Protocol) bekannt ist. Seine Hauptaufgabe besteht darin, eine Überlastung des Internetverkehrs zu verhindern. Dies geschieht durch Überwachung der Geschwindigkeit, mit der spezielle Signale, die als "Acks" (kurz für "Acknowledgements") bezeichnet werden, überwacht werden. Je schneller diese Signale zurückkehren, desto mehr Bandbreite steht im Netzwerk zur Verfügung. Daher erhöht TCP die Geschwindigkeit, mit der Daten gesendet werden. Wenn die Acks jedoch langsam zurückkehren, reduziert TCP die Geschwindigkeit, mit der Daten gesendet werden, da weniger Bandbreite verfügbar ist.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Harvester-Ameisen bei der Nahrungssuche genau auf dieselbe Weise arbeiten (offensichtlich ohne Computer). Die Ameisenkolonie überwacht die Geschwindigkeit, mit der die Futtersuche zum Nest zurückkehrt: Wenn die Ameisen schnell mit Futter zurückkehren, deutet dies auf eine Fülle des Materials hin und so werden mehr Ameisen zur Nahrungssuche geschickt. Wenn die Ameisen jedoch langsam zurückkehren, weiß die Kolonie, dass dies die Nahrungsmittelvorräte einschränkt und somit weniger Ameisen ausgesandt werden.

5 Slime Mold kann bei der Planung öffentlicher Verkehrsnetze helfen

Um sicherzustellen, dass ihr öffentliches Verkehrsnetz so effizient wie möglich ist, haben sich Forscher der Universität Hokkaido an eine unwahrscheinliche Hilfsquelle gewandt. In einer großen Plastikschale platzierten sie einen großen Klumpen Schimmel in der Mitte, um Tokio zu symbolisieren, sowie mehrere Dutzend Haferflocken, die die Städte um Tokio symbolisierten. Im Laufe der Zeit erlebten die Wissenschaftler, wie die aus Tokio gewachsenen Schimmelpilzpfade nahezu identisch mit dem heutigen Schienennetz mit den Städten verbunden sind.

Das war auch kein Zufall. Der Schleimpilz wuchs auf diese Weise, weil er erkannt hatte, dass dieses Netzwerk das effizienteste Mittel war, um die Flocken miteinander zu verbinden. Es ist nur so, dass alle Japaner das Kreditnetz bereits so effizient wie möglich nutzten, so dass der Schimmel es nicht verbessern konnte. Nachdem der Schleimpilz in die Schüssel gelegt worden war, wurden zunächst hunderte von Pfaden ausgesandt, um die Umgebung zu erkunden. Als diese Pfade die Haferflocken lokalisierten, begann der Schleimpilz die Pfade zu "töten", die nicht mit ihnen verbunden waren, und verstärkte die Pfade, die vorher gestanden hatten.

4 Schnecken und Blätter verwenden zellulare Automaten, um ihre Muster zu gestalten

Zellularautomat ist ein mathematisches Modell, mit dem Computer Muster oder Grafiken entwerfen. Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Gitter mit Dutzenden von Zellen gefüllt: Durch Definieren und Anwenden der Prinzipien des zellulären Automaten auf diese Zellen werden sie sich über einen definierten Zeitraum hinweg entsprechend dem Zustand der Zellen entwickeln (in diesem Fall ändern sie die Farbe) es umgibt.

Ein Beispiel für den Einsatz in der Natur sind Muscheln, wie sie in der Natur zu finden sind Conus und Cymbiola Gattung. Ihre Schalen sind mit komplexen Mustern verziert, die durch zelluläre Automaten abgeleitet werden; Im Laufe der Zeit entwickeln sich die Muster der Schalen ständig, da jede Zelle der Schale Pigmente freisetzt, die ihre Muster entsprechend dem Verhalten der benachbarten Zelle verändern. In ähnlicher Weise regulieren Pflanzen mithilfe von Zellularautomaten die Bewegungen des Stomas auf ihren Blättern, die Einlassventilen für Gase ähneln, die für das Überleben der Pflanze von entscheidender Bedeutung sind.

3 Melanophila-Käfer verfügen über integrierte Infrarotsensoren

Im August 1925 brach ein großes Feuer aus und verwüstete ein Öldepot in Coalinga, Kalifornien. Unter den Ruinen fanden die Ermittler Hunderte von Melanophila-Käfern (auch bekannt als "Kohlekäfer") - eine merkwürdige Tatsache, wenn man bedenkt, dass diese Art nicht in der Region ansässig war. Spätere Studien zu diesem Phänomen schlussfolgerten, dass die Käfer aus den 130 km entfernten Ausläufern der Sierra Nevada und vor mehreren großen Waldbränden zu diesem Ort gekommen waren.

Dieser Vorfall ist ein Beweis für die erstaunlichen Infrarotsensoren, mit denen dieser Käfer natürlich gesegnet ist. Die Käferhülle ist mit Hunderten und Tausenden winzigen, mit Wasser gefüllten Kugeln von etwa 0,02 mm Durchmesser übersät. Wenn Infrarotstrahlung in der Luft vorhanden ist, dehnt sich das Wasser in diesen Kugeln aus, und die resultierende Druckänderung wird vom Käfer erfasst, der sich dann zum Feuer bewegt. Aber warum sind sie mit einer solchen Technologie ausgestattet, fragen Sie vielleicht? Einfach: weil die Art ihre Larven in frisch gebrannte Bäume legt.

2 Bodenbewohnende Insekten verwenden drahtlose Signale zur Kommunikation

Im Tierreich kann die Konkurrenz um Nahrung so groß sein, dass einige Arten von Bodeninsekten ein System der drahtlosen Kommunikation („wi-fly“?) Entwickelt haben, mit dem oberirdische Insekten wissen lassen, welche Pflanzen gemeinsam waren -optiert.

Bei der Besetzung einer Pflanze verändern die Bodenbewohner die chemische Zusammensetzung der Blätter der Pflanze, was wiederum dazu führt, dass Signale in die Luft abgegeben werden, die darauf hinweisen, dass sie aufgeschnappt wurden. Daher werden überirdische Insekten sofort alarmiert, wenn sie eingreifen. Neben dem Erhalt einer Nahrungsquelle erweisen sich die bodenbewohnenden Insekten auch für die überirdischen Insekten: Es hat sich gezeigt, dass sich einige oberirdische Insektenarten langsamer entwickeln, wenn sie sich eine Pflanze mit einem Boden teilen. Bewohner. Dieses System unterstützt auch parasitäre Wespen wie die zuvor erwähnte. Diese Art legt ihre Eier gerne in oberirdischen Insekten ab. Die Signale, die von den Bodenbewohnern übertragen werden, zeigen auch Bereiche an, in denen sich keine geeigneten Wirte befinden. Die Wespen wissen also, dass sie in Bereichen jagen können, in denen dieses Signal nicht vorhanden ist vorhanden.

1 Bakterien nutzen soziale Netzwerke, um zu überleben

Während in einem Organismus herumschweben, Zellen des M. xanthus Bakterien bleiben durch kettenförmige Membranen miteinander verbunden, um ein physisches soziales Netzwerk zu bilden.

Neben dem Einsatz, um bakterielle Feinde wie zu umgehen und zu töten E coliDiese Bakterien, die aus sphärischen Organellen, sogenannten Vestikeln, bestehen, nutzen die Bakterien neugierig, um "Beute" wie Proteinmoleküle einzufangen. Umso erstaunlicher, während andere Bakterien auf diese Weise miteinander kommunizieren, verwendet das Netzwerk M. xanthus ist besonders, weil es nur für andere offen ist M. xanthus (Im Gegensatz zu den Netzwerken, die von anderen Bakterien genutzt werden, die für alle Arten offen sind). Wie auch bei Facebook hat dieses Netzwerk auch Datenschutzeinstellungen. Jetzt brauchen wir nur noch die Leitbakterien, um gegen ihre Zustimmung Daten an Dritte weiterzugeben, und diese Metapher wäre voll verwirklicht.