10 Geheimnisse der Natur, die endlich gelöst sind

Wie wir bereits besprochen haben, ist die natürliche Landschaft der Erde voller verblüffender wissenschaftlicher Geheimnisse. Die Suche nach Wissen geht mit einem großen Anteil neuer Fragen einher, aber manchmal gelingt es der Wissenschaft, einige dieser Rätsel zu beantworten.

10 Wie Vögel navigieren

Vögel unternehmen einige der erstaunlichsten Reisen in Bezug auf ihre Größe und scheinen dabei nie den Weg zu verlieren. Genau wie sie es tun, ist eines der verwirrendsten Rätsel für Wissenschaftler und Vogelbeobachter gleichermaßen, insbesondere die physischen Prozesse, die mit dem Phänomen einhergehen.

Ein Team von Wissenschaftlern der Peking-Universität in China scheint es jedoch herausgefunden zu haben. Die Antwort liegt in den Proteinen der Vögel.

Wir haben immer daran geglaubt, dass Vögel über das Magnetfeld reisen. Die chinesischen Forscher bauten auf dieser Idee auf, indem sie die Proteine ​​der Vögel auf Hinweise untersuchten. Sicher genug, fanden sie heraus, dass der Proteinkomplex in Tauben und Monarchfalter sich mit dem Magnetfeld der Erde ausrichtete und die Ausrichtung verschob, wenn sie sich drehten oder auf andere Weise in die falsche Richtung gingen.

Zum ersten Mal in der Geschichte enthüllten diese Forschungen die anatomischen Strukturen, die es einem Vogel ermöglichen, seinen Weg nach Hause zu finden. Dies ist ein großer Schritt zum Verständnis der Navigation bei Vögeln und anderen Tieren.

9 Woher der Penis kommt

Obwohl sich viele Arten sexuell fortpflanzen und es scheint, dass dies die Lieblingsaktivität der Menschheit ist, war die Entwicklung des männlichen Penis für die Wissenschaft lange Zeit ein Rätsel.

Der Entwicklungspfad ist bei allen Tieren unterschiedlich, er ist je nach Tierart von verschiedenen Knochen und Geweben ausgehen. Ein Team von Biologen untersuchte jedoch die frühen embryonalen Stadien verschiedener Tiere mit Penissen und kam schließlich zu einigen Antworten.

Bei allen Tieren wird später eine spezielle Höhle, die Cloaca genannt, und beherbergt den Penis. Die Position der Kloake bestimmt offensichtlich die Position des Penis, der sich im Beckenbereich des Menschen befindet. Um diesen Befund zu bestätigen, befestigten die Wissenschaftler die Höhle an Hühnerembryos an nicht-penilen Bereichen und stellten fest, dass dort auch Penisse wachsen würden.

Obwohl diese Entdeckung eine seit langem bestehende Frage unter Evolutionsbiologen löst, wirft sie eine noch verblüffendere Frage auf: Woher kommt die weibliche Klitoris? Derselbe Muskel, der den Penis bildet, divergiert zu einem späteren Zeitpunkt in die weibliche Klitoris, daher kann es einige Zeit dauern, bis wir es herausfinden.

8 Wie Vögel ihre Zähne verloren haben

Vögel, die direkten Nachkommen von Dinosauriern, durchliefen mehrere Entwicklungspfade, um ihren gegenwärtigen Zustand zu erreichen. Es gibt jedoch eine Menge, die wir über unsere Kollegen aus der Luft nicht verstehen, insbesondere über den Mangel an Zähnen.

Obwohl Vögel früher Zähne hatten, gaben sie sie irgendwann zugunsten von Schnäbeln auf. Wir hatten keine Ahnung wie und wann, bis Wissenschaftler begannen, das Genom von Vögeln zu untersuchen.

Die Forscher untersuchten die Gene zur Herstellung von Zähnen für 48 verschiedene Vogelarten, die vor 116 Millionen Jahren zu einem gemeinsamen Vorfahren führten. Teilweise Dinosaurier und Teilvögel, dieser Vorfahr aß mit einem Teilschnabel und Zähnen, weil der halbgeformte Schnabel nicht zum Überleben reichte. Schließlich entwickelte sich dieser Vorfahre zu fast allen Vögeln, die wir heute sehen.

7 Was hält unsere Ozeane frei von schädlichem Ammoniak

Der Ozean ist ein wunderschöner Aspekt unseres Planeten, voll von verschiedenen Pflanzen und Tieren, die ihn als Heimat bezeichnen. Diese Lebewesen sterben jedoch auch. In Anbetracht der Größe der Ozeane der Erde stauen sich viele Leichen auf. Wenn man annimmt, dass die Todesrate für das Leben im Wasser ähnlich ist wie bei uns, sollten die Ozeane der Erde wie riesige Teiche verrottender Fischleichen aussehen.

Die Wissenschaftler waren sich lange nicht sicher, was los war. Sie postulierten, dass irgendein Organismus das schädliche Ammoniak von den Leichen aufzehrt und in Lachgas verwandelt, das in unseren Ozeanen reichlich vorhanden ist.

Diese Mikroben werden Archaeen genannt und unterscheiden sich von allen anderen uns bekannten Organismen. Wir verstehen sie nicht gut, weil sie nicht für wissenschaftliche Studien im Labor wachsen können.

Dann füllte ein Forscher versehentlich 1,5 Jahre lang vier Flaschen Meerwasser in einen Kühlschrank. Die kalten Bedingungen hatten alle Organismen im Wasser außer Archaeen abgetötet.

Als der Forscher die Zusammensetzung des aus der Archaea in den Wasserflaschen kommenden Distickstoffoxids mit der des Ozeans verglich, war diese weitgehend ähnlich. Tatsächlich war es das erste Mal, dass Archaeen in einer beobachtbaren Umgebung untersucht wurden.

6 Wie Wasser-Säugetiere Sauerstoff unter Wasser lagern

Vor einiger Zeit haben einige Tiere auf der Erde auf der Erde beschlossen, sich an Land zu begeben. Als sie Gliedmaßen und andere Mittel zum Überleben entwickelten, entwickelten sie sich zu den Säugetieren, die wir heute sehen.

Einige Säugetiere kehrten jedoch ins Wasser zurück und wurden zu Unterwasser-Säugetieren wie Walen und Delfinen. Wie wir zuvor besprochen haben, ist nicht klar, warum sie ins Wasser zurückgekehrt sind.

Aber ein noch größeres Rätsel ist, wie sie atmen. Zum Beispiel können Wale lange im Wasser bleiben, aber um zu überleben, müssen sie Sauerstoff aus der Luft atmen.

Forscher der University of Liverpool untersuchten das Verhalten von Myoglobin, einem Protein in Tauchensäugern, das für den Sauerstoff in ihren Muskeln verantwortlich ist. Die Wissenschaftler entdeckten, dass Myoglobin eine besondere Eigenschaft besaß, die diesen Säugern dabei half, längere Zeit unter Wasser zu bleiben.

Myoglobin ist positiv geladen. Dies stößt die anderen Proteine ​​ab, verhindert das Zusammenklumpen und erlaubt dem Myoglobin, eine beträchtliche Menge Sauerstoff zu speichern. Durch diesen Sauerstoffvorrat bleiben Tauchsäuger eine Stunde lang unter Wasser, was Landsäugetiere nicht können.

5 Die purpurne Socke Tiefseekreatur

In den 1950er Jahren stießen Wissenschaftler vor der Küste Schwedens auf ein mysteriöses Tiefseetier, das sie bis Anfang 2016 verwirrte.Die Kreatur war buchstäblich wie eine violette Socke geformt. Die Wissenschaftler hatten keine Ahnung, was es war oder wo es in den Evolutionszyklus gehörte. Das lila Sockengeschöpf war anders als alles, was sie je gesehen hatten.

Forscher der Scripps Institution of Oceanography entdeckten jedoch kürzlich neue Arten, die zur Gattung der violetten Sockengestalt gehören Xenoturbella. Wissenschaftler haben aus ihren Studien herausgefunden, dass diese Gattung eine entscheidende Rolle in der Evolution aller Tiere spielt.

Die Forscher stellten diese Gattung an die Basis der evolutionären Entwicklung von Tieren. Diese Arten haben kein Gehirn oder andere Organe, die in anderen Tieren gefunden werden. Es gibt nur ein Loch, das als Mund und Rektum fungiert.

Obwohl es noch viel zu lernen gibt, kann man die ultimative Frage beantworten: Wie ist der Mensch geworden?

4 Woher das Wasser der Erde kam

Wasser ist der Schlüssel zum Leben auf der Erde, aber sein Ursprung auf unserem Planeten war ein Rätsel gewesen. Bis vor kurzem hatten wir keine Ahnung, ob Wasser auf einen Meteoriten hierher gekommen ist oder ob es sich unabhängig auf der Erde entwickelt hat. Schließlich haben einige neuere Studien die Debatte beigelegt. Das Wasser war die ganze Zeit hier und ermöglichte die Geburt der ersten Organismen.

In einer Studie untersuchten die Forscher einige Meteorite und fanden heraus, dass das Wasser der Erde entstand, als sich das Sonnensystem in einem frühen Stadium der Planetenerzeugung befand. Dies ist viel früher als bisher angenommen und deutet darauf hin, dass Wasser mit dem Planeten gebildet wurde.

Eine andere Lava-Studie in Kanada ergab die gleichen Ergebnisse. Diese Forscher schlussfolgerten, dass Wasser auf der Erde mehr Ursprünge hatte als die Sonne. Obwohl Wissenschaftler immer noch über diese neuen Schlussfolgerungen debattieren, scheint es, als hätten wir vorerst eine funktionierende Antwort.

3 Wie die Giraffe einen langen Hals entwickelte

Die Giraffe war mit ihrem ungewöhnlichen Hals schon immer ein bevorzugtes Diskussionspunkt unter Evolutionsbiologen. Charles Darwin hatte sicherlich viel über Giraffen zu sagen. Wie bereits erwähnt, scheint die langjährige Theorie, dass Giraffen positiv ausgewählt wurden, weil sie höhere Blätter erreichen könnten, nicht richtig zu sein.

Der Hals der Giraffe ist ein einzigartiges Merkmal in der Natur, aber wir hatten keine Ahnung, wie er sich am längsten entwickelt hat. Das hat sich geändert, seit die Wissenschaftler Giraffenfossilien genauer betrachtet haben.

Sie fanden etwas, was niemand erwartet hatte: Der Hals der Giraffe entwickelte sich nicht auf einmal, wie wir vorher geglaubt hatten. Stattdessen geschah es in Etappen und tatsächlich, bevor Giraffen überhaupt existierten.

Verschiedene Teile ihrer Wirbel entwickelten sich zu unterschiedlichen Zeiten, was zu den langen Hälsen führte, die wir heute sehen. Obwohl wir immer noch nicht wissen, warum Giraffen längere Hälse entwickelten, wissen wir jetzt, wie sie es gemacht haben.

2 Wie sich flugunfähige Vögel entwickelt haben

Virale Tiervideos haben uns gelehrt, dass flugunfähige Vögel alle Trottel sind. Aus evolutionärer Sicht sind sie auch eines der größten Rätsel der Natur.

Selbst wenn wir die Frage ignorieren, warum sie das Fliegen aufgegeben haben, hat uns das Geheimnis, wie sie die Kontinente ohne Flugfähigkeit überquert haben, seit rund 150 Jahren verwirrt. Die Trennung der Kontinente hatte bereits begonnen, als sie sich entwickelten, so dass es unmöglich war, die Meere ohne zu überfliegen.

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht hat jedoch gezeigt, dass alle flugunfähigen Vögel (alias Laufvögel) aus einem Vogel entstanden sind, der vor etwa 60 Millionen Jahren geflogen ist. Bisher wurde angenommen, dass sich die Vögel getrennt voneinander entwickelt hatten, nachdem die Kontinente auseinander zu driften begonnen hatten, bevor sich große Säugetiere entwickelten.

Dann bewiesen die Forscher, dass es eine enge Beziehung zwischen zwei scheinbar unterschiedlichen Laufvögeln gab - dem Kiwi und dem Elefantenvogel, einer ausgestorbenen Art aus Madagaskar.

Dies ist nicht das erste Mal, dass Forscher genetische Verwandtschaft zwischen verschiedenen Laufvögeln entdeckt haben. In den 1990er Jahren zeigten Studien, dass Emus auch nahe Verwandte der Kiwis waren.

1 Wie das Leben auf der Erde entstand

Wie die ersten Organismen auf der Erde entstanden sind, war schon immer ein großes Fragezeichen. Charles Darwin vermutete, dass eine „Ursuppe“, eine Mischung aus verschiedenen Zutaten für das Leben in einer wörtlichen Pfütze oder einem Teich, wahrscheinlich als Inkubationszentrum für die ersten lebenden Moleküle diente.

Es gibt jedoch immer Probleme mit dieser Theorie. Zum Beispiel ist RNA das Molekül, von dem angenommen wird, dass es die erste Lebensform auf der Erde war. RNA kann jedoch nur mit den komplexen Proteinmolekülen repliziert werden, die sie später bildet. Wie ist es überhaupt entstanden?

Nach einer Untersuchung der Bedingungen auf der Erde in der Zeit, in der das Leben entstand, haben britische Forscher bewiesen, dass sich zu dieser Zeit alles, was zur Herstellung von RNA erforderlich ist, in der Umgebung befindet.

Die Wissenschaftler schufen künstlich 50 Nukleinsäuren - die Bausteine ​​der RNA - aus Schwefelwasserstoff, ultraviolettem Licht und Wasserstoff. Alle drei waren auf der Erde anwesend, als das Leben entstand. Obwohl Wissenschaftler bereits vorher theoretisiert hatten, dass sich RNA vor Proteinen entwickelt hat, konnte zum ersten Mal nachgewiesen werden, dass RNA ohne Proteine ​​existieren könnte.

+ Wie Eulen mit keinem Ton fliegen

Eulen sind keine besonderen Kreaturen. Abgesehen von ihrem seltsamen Schlafplan und den gruseligen Augen werfen sie nicht viele Leute einen zweiten Blick auf. Wissenschaftler waren jedoch immer fasziniert von der Fähigkeit der Eule, ohne Ton zu fliegen.

Um herauszufinden, wie dies geschah, untersuchten Wissenschaftler kürzlich Eulenfedern mit hochauflösenden Mikroskopen. Die Vogelfedern haben mindestens drei verschiedene Eigenschaften, die für einen geräuschlosen Flug sorgen: ein starrer Borstenkamm an der Vorderkante, ein flexibler Fransen an der Hinterkante und ein weiches Material, das gleichmäßig auf dem oberen Teil der Federn verteilt ist.

Bei keinem anderen Vogel wurden so ausgeklügelte Flügel gefunden.Diese Entdeckung hat bereits ein Material inspiriert, das eines Tages die Produktion geräuschloser Flugzeuge unterstützen könnte.