Archive for December 2010

Περιττεύουν κάποια μέρη του ανθρώπινου σώματος;

Υπάρχουν κάποια μέρη του σώματός μας που μας είναι άχρηστα;

Η κατασκευή του ανθρώπινου σώματος είναι εξαιρετικά λειτουργική. Είναι, όμως, γεγονός ότι πολλά μέρη του σώματός μας, μέσα από τη διαδικασία της εξέλιξης, έχουν καταστεί περιττά. Ο Κάρολος Δαρβίνος ανέφερε, μεταξύ άλλων, τους φρονιμίτες, την τριχοφυΐα του σώματος και τους κοκκυγικούς σπονδύλους, στα οποία θεμελίωσε την υπόθεση ότι οι πρόγονοι του ανθρώπου ήταν χορτοφάγα όντα που διέθεταν πλούσιο τρίχωμα και ουρά. Από τους προγόνους μας έχουμε, επίσης, κληρονομήσει κάποιους μυς που θα ήταν πολύ χρήσιμοι αν περπατούσαμε με τα τέσσερα ή αν σκαρφαλώναμε στα δέντρα.

Ταυτόχρονα, σύγχρονες γενετικές έρευνες έδειξαν ότι στο DNA μας υπάρχουν υπολείμματα γονιδίων τα οποία δεν είναι πια ενεργά. Η γενετική έρευνα επισημαίνει, επιπλέον, ότι καταγόμαστε από ζώα με πολύ καλύτερη όσφρηση από τη δική μας.

Μερικά άλλα παράδοξα του σώματός μας, όπως οι θηλές στο στήθος των ανδρών, σχετίζονται με τον τρόπο ανάπτυξης του εμβρύου στη μήτρα. Κατά τις πρώτες έξι εβδομάδες της κύησης, και τα δύο φύλα αναπτύσσονται με τον ίδιο τρόπο. Αρχικά σχηματίζεται ένα πρόπλασμα γεννητικών οργάνων, μια κοινή καταβολή, η οποία στη συνέχεια εξελίσσεται εμφανίζοντας τα αρσενικά ή τα θηλυκά χαρακτηριστικά. Για το λόγο αυτό, οι άντρες έχουν μια μικρή δομή που αντιστοιχεί στη γυναικεία μήτρα, ενώ οι γυναίκες έχουν ινώδεις σωλήνες κοντά στις ωοθήκες, που αντιστοιχούν στους σπερματικούς πόρους των ανδρών.

Γιατί τα στοιχεία εμφανίζονται σε διάφορες καταστάσεις;

Πότε ένα στοιχείο, όπως, π.χ., ο σίδηρος, βρίσκεται σε στερεά, υγρή ή αέρια κατάσταση; Από τι εξαρτάται αυτό;

Τα άτομα του σιδήρου σε θερμοκρασία δωματίου πάλλονται σε σταθερά σημεία σ’ ένα πλέγμα. Δε διαθέτουν αρκετή κινητική ενέργεια, ώστε να απελευθερωθούν από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη των γειτονικών τους ατόμων. Όταν, όμως, ο σίδηρος θερμανθεί, τα άτομα δονούνται ταχύτερα και, όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 1.535οC, αποκτούν αρκετή ενέργεια, ώστε να αρχίσουν να μετακινούνται μεταξύ τους – τότε ο σίδηρος ρευστοποιείται και λιώνει. Όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 2.750οC, η ενέργεια των ατόμων είναι τόση, που απελευθερώνονται εντελώς από τα άλλα άτομα, και ο σίδηρος μεταβάλλεται σε αέριο.

Τα σημεία τήξης/πήξης και βρασμού ποικίλλουν από στοιχείο σε στοιχείο, καθώς οι δυνάμεις συνοχής διαφέρουν από μόριο σε μόριο.

Ο αλβινισμός συναντάται σε όλα τα ζωικά είδη;

Υπάρχουν τίγρεις με αλβινισμό, συναντάται όμως το φαινόμενο σε όλα τα ζωικά είδη;

Οι βιολόγοι έχουν καταγράψει ζώα που πάσχουν από το λεγόμενο αλφισμό (ή αλβινισμό ή λευκοπάθεια) σε όλα σχεδόν τα είδη, τόσο σε θηλαστικά, όσο και σε ψάρια, πτηνά, αμφίβια και ερπετά. Ο αλφισμός οφείλεται είτε σε γενετικό σφάλμα ενός γονιδίου είτε σε πρόβλημα μεταβολισμού, που έχει ως κύριο αποτέλεσμα την απουσία μελανίνης στο δέρμα. Επίσης, συναντάμε τον αλφισμό σε όλες τις ανθρώπινες φυλές.

Παρ’ όλο που συναντάται παντού στο ζωικό βασίλειο, ο αλφισμός είναι ένα φαινόμενο σπάνιο στη φύση. Όσα ζώα πάσχουν απ’ αυτόν ζουν σε αντίξοες συνθήκες, μια και τα ομοειδή τους τα αντιμετωπίζουν σαν ξένα. Δυσκολεύονται να βρουν ταίρι και συχνά αποβάλλονται από την αγέλη. Επιπλέον, το ξεχωριστό παρουσιαστικό τους, με το ολόλευκο δέρμα ή τρίχωμα, αποτελεί εύκολο στόχο για τα σαρκοφάγα.

Και σαν να μην έφταναν όλα αυτά, τα ζώα με αλφισμό κατά κανόνα αντιμετωπίζουν προβλήματα όρασης –μολονότι δεν έχουν απαραίτητα κόκκινη απόχρωση στην ίριδα–, ενώ διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο να προσβληθούν από καρκίνο, λόγω της έλλειψης μελανίνης.

Πώς προσδιορίζουμε την ηλικία των ζώων;

Ακούμε πολλές φορές για την ηλικία των ζώων, αλλά με ποιον τρόπο την καθορίζουν οι επιστήμονες;

Η μέθοδος εξαρτάται από τη ζωική ομάδα στην οποία αναφερόμαστε. Όταν πρόκειται για πτηνά, αρκεί τις περισσότερες φορές οι ζωολόγοι να ρίξουν μια ματιά στο φτέρωμα και να πουν εάν ένα πτηνό είναι νεαρό, ενήλικο ή ηλικιωμένο. Στα θηλαστικά, η ηλικία προσδιορίζεται συχνά με βάση τη φθορά των δοντιών τους, αν και η μέθοδος δεν είναι πάντοτε ακριβής.

Όταν πρόκειται για ψάρια, οι ιχθυολόγοι διαθέτουν μια αρκετά αξιόπιστη μέθοδο. Τα ψάρια έχουν ένα μικρό ωτόλιθο, γύρω από τον οποίο σχηματίζονται δακτύλιοι από ασβέστιο, όπως οι ετήσιοι δακτύλιοι στους κορμούς των δέντρων. Με βάση τον αριθμό των δακτυλίων του ωτολίθου, συχνά μπορεί κανείς να υπολογίσει την ηλικία του ψαριού, με περιθώριο λάθους ενός έτους.

Υπάρχουν και κάποιες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για ένα μόνο συγκεκριμένο είδος. Για παράδειγμα, στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης πειραματίζονται πάνω σε μια νέα τεχνική για τον υπολογισμό της ηλικίας των αρκτοφαλαινών. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, εκμεταλλεύονται το γεγονός ότι ο πυρήνας στο φακό του ματιού της φάλαινας περιέχει ασπαραγικό οξύ, το οποίο διασπάται αργά καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής της. Αν τα πειραματικά αποτελέσματα αποδειχτούν σωστά, αυτό θα σημαίνει ότι οι αρκτοφάλαινες ζουν μέχρι 60-70 χρόνια – τα διπλάσια δηλαδή απ’ ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα.

Πόσο παλιός είναι ο τροχός;

Πότε ανακαλύφθηκε ο τροχός; Ποιοι τον χρησιμοποίησαν πρώτοι;

Η παλιότερη μαρτυρία για τη χρήση του τροχού βρίσκεται σε πήλινες πινακίδες από τη Μεσοποταμία, ηλικίας 5.500 ετών. Στις πινακίδες αυτές φαίνεται, μεταξύ άλλων, ένας κεραμευτικός τόρνος με έναν τροχό, ο οποίος χρησίμευε για την κατασκευή αγγείων.

Με βάση τα στοιχεία αυτά, κάποιοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η αρχική χρήση του τροχού δε σχετιζόταν με τις μεταφορές, αλλά μάλλον με την κατασκευή αγγείων. Άλλοι επιστήμονες, ωστόσο, εμμένουν στην άποψη ότι ο τροχός εφευρέθηκε για την ευκολότερη μεταφορά ανθρώπων και αγαθών. Αυτή η θεωρία υποστηρίζεται από το γεγονός ότι υπάρχουν εικόνες ηλικίας 5.200 ετών σκαλισμένες σε πέτρα –επίσης στο Ιράκ–, οι οποίες επιβεβαιώνουν ότι ήδη τότε κατασκευάζονταν δίτροχα πολεμικά άρματα. Τα άρματα αυτά ήταν αποτελεσματικές πολεμικές μηχανές, τις οποίες αντέγραψε αμέσως ο αντίπαλος – κυρίως οι Αιγύπτιοι.

Ο τροχός απέκτησε τεράστια σημασία σ’ αυτούς τους πολιτισμούς, αλλά όχι και σε μέρη όπως η Κεντρική Αμερική. Ο τροχός ήταν γνωστός και εκεί πριν από 5.000 χρόνια, και τον χρησιμοποιούσαν, μεταξύ άλλων, σαν παιδικό παιχνίδι. Ωστόσο, δεν εξελίχθηκε ιδιαίτερα σ’ εκείνη την περιοχή, επειδή δεν υπήρχαν εκεί πολλά κατάλληλα ζώα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως υποζύγια.

Πόσο γρήγορα πετάει ένα διαστημικό λεωφορείο;

Ένα διαστημικό λεωφορείο σε τροχιά γύρω από τη Γη κινείται με ταχύτητα που μόλις ξεπερνάει τα 28.000 χιλιόμετρα την ώρα. Κατά την προσγείωση, μειώνει την ταχύτητά του σε 330 με 380 χιλιόμετρα την ώρα, ανάλογα με το βάρος του φορτίου του.

Ποιο είναι το μικρότερο κράτος του κόσμου;

Το κράτος της Πόλης του Βατικανού, η Αγία Έδρα της Καθολικής Εκκλησίας, είναι το μικρότερο κράτος του κόσμου. Έχει έκταση 0,44 τ.χλμ. και πληθυσμό 770 κατοίκους. Ακολουθεί το Μονακό, με έκταση 1,95 τ.χλμ. και 32.000 κατοίκους, και το Ναούρου στον Ειρηνικό Ωκεανό, με έκταση 21 τ.χλμ. και 12.000 κατοίκους.

Πόσο ψηλά μπορεί να γίνουν τα βουνά;

Κανένα βουνό δεν ξεπερνάει τα 9 χιλιόμετρα σε ύψος. Υπάρχει κάποιο θεωρητικό ανώτατο όριο για το πόσο ψηλά μπορούν να γίνουν τα βουνά;

Το ύψος στο οποίο μπορούν να φτάσουν τα βουνά έχει άμεση σχέση με τη δύναμη της βαρύτητας. Αν ένα βουνό ξεπεράσει ένα ορισμένο ύψος, η πίεση στη βάση του αυξάνεται τόσο, που το έδαφος ρευστοποιείται και το βουνό, θεωρητικά, καταβυθίζεται εξίσου γρήγορα όσο ψηλώνει.

Ο αυστριακής καταγωγής καθηγητής φυσικής Victor Weisskopf επινόησε ένα μαθηματικό τύπο, σύμφωνα με τον οποίο μπορούμε να κάνουμε μια θεωρητική μέτρηση του μέγιστου ύψους των βουνών. Σύμφωνα με τον τύπο, τα βουνά στη Γη δεν μπορούν να ξεπεράσουν σε ύψος τα 44 χιλιόμετρα.

Προς στιγμήν, το Έβερεστ ψηλώνει 6 εκατοστά το χρόνο. Αν αυτή η εξέλιξη συνεχιστεί, το Έβερεστ θα φτάσει στο μέγιστο ύψος του σε 586.000 χρόνια. Στην πράξη, όμως, τα πράγματα είναι διαφορετικά. Από τη μία, δεν είναι σίγουρο ότι το Έβερεστ θα συνεχίσει να ψηλώνει, αλλά και από την άλλη, τα θεωρητικά βουνά για τα οποία μιλάει ο Weisskopf είναι φτιαγμένα ιδανικά. Οι υπολογισμοί δε λαμβάνουν υπόψη τους ότι τα βουνά στην πραγματικότητα αποτελούνται από διαφορετικά πετρώματα, από μεγάλα και μικρά κομμάτια, και ότι η Γη έχει ένα θερμό πυρήνα. Γι’ αυτό, το πραγματικό μέγιστο ύψος δεν είναι καθόλου τόσο μεγάλο. Είναι αδύνατο να κάνουμε μια ακριβή εκτίμηση, αλλά πιθανόν οι κορυφές των Ιμαλαΐων να προσεγγίζουν ήδη το μέγιστο ύψος τους.

Το ψηλότερο γνωστό βουνό του ηλιακού συστήματος είναι το Olympus Mons, στον Άρη, με 24 χιλιόμετρα ύψος. Στον Άρη η βαρυτική δύναμη είναι μόνο το 1/3 της βαρύτητας στη Γη, οπότε εκεί, θεωρητικά, τα βουνά μπορούν να φτάσουν τα 1.610 χιλιόμετρα ύψος, σύμφωνα με τον Weisskopf.

Μπορεί η υγρασία της ατμόσφαιρας να φτάσει πάνω από 100%;

Τι εννοούμε λέγοντας 100% ατμοσφαιρική υγρασία; Τι συμβαίνει, τελικά, όταν ο αέρας αποκτά περισσότερη υγρασία;

Συνήθως αναφερόμαστε στη σχετική υγρασία, όπου το ποσοστό 100% σημαίνει ότι ο αέρας είναι κορεσμένος από υδρατμούς. Όταν η σχετική ατμοσφαιρική υγρασία είναι 100%, στο επίπεδο του εδάφους επικρατεί πυκνή ομίχλη. Αν τότε η υγρασία του αέρα αυξηθεί περισσότερο, το νερό πέφτει υπό μορφή σταγόνων.

Ο θερμός αέρας μπορεί να συγκρατήσει μεγαλύτερη ποσότητα υδρατμών από τον ψυχρό. Έτσι, όταν η θερμοκρασία πέφτει, η τιμή της σχετικής ατμοσφαιρικής υγρασίας ανεβαίνει. Αυτό μπορεί να το παρατηρήσει κανείς στην πράξη, όταν κρατάει ένα κρύο ποτό μια ζεστή καλοκαιριάτικη μέρα. Καθώς ο αέρας έρχεται σε επαφή με το κρύο ποτήρι, ψύχεται τόσο, ώστε η σχετική υγρασία ξεπερνάει το 100%, και τότε το νερό επικάθεται στο ποτήρι υπό μορφή σταγόνων. Με τον ίδιο τρόπο δημιουργείται και η δρόσος, όταν ψύχεται ο νυχτερινός αέρας, μετά τη δύση του ήλιου.

Επιπλέον, υπάρχει και η απόλυτη υγρασία, η οποία μας λέει πόσα γραμμάρια υδρατμών υπάρχουν σε ένα κυβικό μέτρο αέρα.

Γιατί δε χάνονται τα περιστέρια;

Πώς καταφέρνει ένα ταχυδρομικό περιστέρι να βρίσκει το δρόμο του σε αποστάσεις πολλών εκατοντάδων χιλιομέτρων;

Εδώ και πολλά χρόνια γνωρίζουμε ότι τα ταχυδρομικά περιστέρια μπορούν να προσανατολίζονται ακολουθώντας χαρακτηριστικά σημάδια στα μέρη απ’ όπου περνάνε – για παράδειγμα, στους δρόμους μιας γνωστής περιοχής. Ωστόσο, μια νέα έρευνα αποδεικνείει ότι τα πουλιά αυτά έχουν και μια αίσθηση «πυξίδας», η οποία τα βοηθάει να προσανατολίζονται στο βόρειο μαγνητικό πόλο.

Σε ένα πείραμα, Νεοζηλανδοί επιστήμονες τοποθέτησαν μερικά ταχυδρομικά περιστέρια σε μια ειδικά κατασκευασμένη ξύλινη σήραγγα, που είχε μια υποδοχή με τροφή σε κάθε άκρο της. Γύρω από τη σήραγγα είχαν προσαρμόσει μαγνήτες, τους οποίους είχαν τη δυνατότητα να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν. Έτσι, μπορούσαν να αφήσουν να λειτουργεί μόνο το φυσικό μαγνητικό πεδίο, ή να δημιουργούν ένα δικό τους. Στη συνέχεια, τα περιστέρια εκπαιδεύτηκαν να πετούν προς το ένα άκρο όταν οι μαγνήτες ήταν ενεργοποιημένοι, και προς το άλλο όταν τους είχαν απενεργοποιήσει. Τα πουλιά τα κατάφεραν μια χαρά, αλλά η ικανότητα του προσανατολισμού τους εξαφανίστηκε εντελώς, όταν οι επιστήμονες στερέωσαν μαγνήτες στο ράμφος τους.

Το πείραμα αποδεικνύει ότι τα περιστέρια πράγματι διαθέτουν ένα είδος ενσωματωμένης πυξίδας, ώστε να αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα περιστέρια χρησιμοποιούν αυτή την ιδιαίτερη ικανότητα όταν διανύουν μεγάλες αποστάσεις ή θέλουν να επιστρέψουν στη φωλιά τους πάνω από άγνωστο έδαφος.