10 таємниць світу, які наука, нарешті, розкрила

1. Секрет «рухомих каменів» в Долині Смерті
2. Як жирафи можуть стояти на таких тонких ногах?
3. Ті, що співають піщані дюни
4. Голубиний Бермудський трикутник
5. Унікальне походження єдиного австралійського вулкана
6. Риба, яка живе в забрудненій воді
7. Як виникли «підводні хвилі»
8. Навіщо зебрам смужки
9. Масове вимирання 90% видів Землі
10. Походження океанів Землі

«Рухомі камені», дивні ноги жирафів, співаючі піщані дюни і інші приголомшливі загадки природи, які нам вдалося розгадати за останні кілька років.

1. Секрет «рухомих каменів» в Долині Смерті

З 1940-го року до недавнього часу Рейстрек-Плайя, висохле озеро з рівним дном, що знаходиться в Долині Смерті в Каліфорнії, було місцем, де спостерігався феномен «рухомих каменів». Над цією таємницею ламало голову безліч людей. Роками або навіть десятиліттями, якась сила, здавалося, рухала камені по поверхні землі, і вони залишали за собою довгі борозни. Ці «рухомі камені» важили приблизно по 300 кг кожен.

Ніхто і ніколи не бачив, як саме вони рухаються. Фахівці бачили лише кінцевий результат цього явища, і не більше. У 2011-му році група американських дослідників вирішила розібратися з цим явищем. Вони встановили спеціальні камери, і метеостанцію для вимірювання поривів вітру. Також вони встановили систему GPS-стеження, і стали чекати.

Могло пройти десять і більше років, перш ніж що-небудь сталося, але дослідникам пощастило, і сталося це в грудні 2013 року року.

Через сніг і дощу на висохлому дні скупчився шар води приблизно в 7 см. Вночі вдарив мороз, і з'явилися невеликі групи крижин. Слабкий вітер, швидкість якого була приблизно 15 км / год, виявилося досить для того, щоб лід почав рухатися і штовхати кам'яні брили по дну озера, а брили залишали борозни в грязі. Ці борозни стали видні тільки кілька місяців по тому, коли дно озера знову висохло.

Брили рухаються тільки в тому випадку, коли умови - ідеальні. Для їх руху потрібно не дуже багато (але і не дуже мало) води, вітру і сонця.

«Можливо, туристи вже не раз бачили це явище, але просто не розуміли його. Дійсно важко помітити, що брила рухається, якщо брили навколо неї теж переміщаються », - сказав дослідник Джим Норріс.

2. Як жирафи можуть стояти на таких тонких ногах?

Вага жирафа може досягати однієї тонни. Але для такого розміру у жирафів неймовірно тонкі кістки ніг. Проте, ці кістки не ламаються.

Щоб дізнатися чому, дослідники з Королівського ветеринарного коледжу перевірили кістки кінцівок жирафів, подаровані їм зоопарками Євросоюзу. Ці були кінцівки жирафів, які померли природною смертю. Дослідники встановили кістки в спеціальну раму, а потім закріпили на них вагу в 250 кг, щоб зімітувати вага тварини. Кожна кістка була стабільна, і ніяких ознак перелому не спостерігалося. Далі з'ясувалося, що кістки можуть нести на собі ще більшу вагу.

Далі з'ясувалося, що кістки можуть нести на собі ще більшу вагу

Причина виявилася в фіброзної тканини, яка знаходиться в особливому пазу по всій довжині кісток жирафа. Кістки ніг жирафа трохи схожі на плеснові кістки в людських стопах. Однак у жирафа ці кістки набагато довше. Сама по собі фіброзна зв'язка в кістки жираф не створює ніякого зусилля. Вона забезпечує лише пасивну підтримку, тому що досить еластична, хоча це і не м'язова тканина. Це, в свою чергу, зменшує втому тваринного, оскільки йому не потрібно занадто інтенсивно використовувати власні м'язи для переміщення своєї ваги. Також фіброзна тканина захищає ноги жирафів, і запобігає переломи.

3. Ті, що співають піщані дюни

У світі існує 35 піщаних дюн, які видають гучний звук, який трохи нагадує низький звук віолончелі. Звук може тривати 15 хвилин, і може бути чути на відстані в 10 км. Деякі дюни «співають» лише зрідка, деякі - кожен день. Це відбувається, коли піщинки по поверхні дюн починають зісковзувати вниз.

Спочатку дослідники думали, що причина звуку - коливання в піщаних шарах, що знаходяться близько до поверхні дюни. Але потім виявилося, що звук дюн можна відтворити в лабораторії, просто дозволяючи піску ковзати вниз по похилій поверхні. Це довело, що «співає» пісок, а не дюни. Звук виникав через вібрації самих піщинок, коли вони каскадом зсковзували вниз.

Потім дослідники постаралися дізнатися, чому деякі дюни відтворюють кілька нот одночасно. Для цього вони вивчили пісок з двох дюн, одна з яких знаходилася в східному Омані, а інша - на південному заході Марокко.

Марокканський пісок виробляв звук з частотою приблизно в 105 Гц, що було схоже на сіль-дієз. Пісок з Оману міг виробляти звук широкого діапазону, в який входило дев'ять нот, від фа-дієз до ре. Частоти звуку були в діапазоні від 90 до 150 Гц.

Було встановлено, що висота нот залежить від розміру піщинок. Піщинки з Марокко були розміром приблизно 150-170 мкм, і завжди звучали як сіль-дієз. Піщинки з Оману були розміром від 150 до 310 мкм, тому їх діапазон звучання складався з дев'яти нот. Коли вчені розсортували піщинки з Оману за розмірами, вони почали звучати на одній частоті, і відтворювали всього одну ноту.

Швидкість руху піску - теж важливий фактор. Коли піщинки приблизно однакові за розміром, вони переміщаються приблизно на однакову відстань з однаковою швидкістю. Якщо піщинки відрізняються за розміром, вони переміщаються з різними швидкостями, в результаті чого можуть відтворювати більш широкий діапазон нот.

4. Голубиний Бермудський трикутник

Ця загадка з'явилася в 60-х роках, коли професор Корнельського університету вивчав чудову здатність голубів знаходити дорогу додому з місць, в яких вони раніше не були. Він випускав голубів з різних місць по всьому штату Нью-Йорк. Всі голуби поверталися додому, крім одного, якого випустили в Джерсі-Хілл. Голуби, випущені там, майже кожен раз губилися.

13 серпня 1969 року ці голуби нарешті знайшли шлях додому з Джерсі-Хілл, але здавалося, вони були дезорієнтовані, і літали навколо абсолютно хаотично. Професор так і не зміг пояснити, чому це сталося.

Доктор Джонатан Хагструм з Геологічної служби США вважає, що йому, можливо, вдалося розкрити цю таємницю, хоча його теорія є досить спірною.

Джонатан Хагструм

«Птахи здійснюють свою навігацію, використовуючи компас і карту. Компасом, як правило, є положення Сонця, або магнітне поле Землі. А звук вони використовують в якості карти. І все це говорить їм, наскільки далеко вони знаходяться від дому ».

Хагструм вважає, що голуби використовують інфразвук, тобто звук дуже низької частоти, який людське вухо не чує. Птахи можуть використовувати інфразвук (який може генеруватися, наприклад, океанськими хвилями, або невеликими вібраціями на поверхні Землі) в якості приводного радіомаяка.

Коли птахи губилися в Джерсі-Хілл, температура повітря і вітер змушували інфразвуковий сигнал поширюватися високо в атмосфері, і голуби не чули його біля поверхні землі. Проте 13 серпня 1969 року температура і вітрові умови були відмінними. Таким чином, голуби змогли почути інфразвук, і знайшли дорогу додому.

5. Унікальне походження єдиного австралійського вулкана

В Австралії є тільки один вулканічний район, який простягається на 500 км, від Мельбурна до гори Гамбір. За останні чотири мільйони років там спостерігалося близько 400 вулканічних явищ, а останнє виверження було близько 5000 років тому. Вчені не могли зрозуміти, що ж викликало всі ці виверження в регіоні світу, в якому не спостерігається майже ніякої іншої вулканічної активності.

Зараз дослідники розкрили цю таємницю. Більшість вулканів на нашій планеті розташовуються у країв тектонічних плит, які постійно переміщаються на невелику відстань (приблизно кілька сантиметрів на рік) по поверхні земної мантії. Але в Австралії зміни в товщині континенту призвели до унікальних умов, при яких тепло з мантії йде до поверхні. У поєднанні з дрейфом Австралії на північ (вона проходить приблизно по 7 см щорічно) це призвело до того, що на континенті виникла гаряча точка, що створює магму.

«Є ще близько 50 таких же ізольованих вулканічних районів по всьому світу, і виникнення деяких з них ми в даний час пояснити не можемо», - сказав Родрі Девіс з Національного університету Австралії.

6. Риба, яка живе в забрудненій воді

З 1940 по 1970-й роки заводи скидали відходи, що містять поліхлоровані біфеніли (ПХБ), прямо в гавань Нью-Бедфорд в штаті Массачусетс. Зрештою Агентство з охорони навколишнього середовища оголосило цю гавань зоною екологічного лиха, бо рівень ПХБ там багато разів перевищив всі допустимі норми.

А ще ця гавань служить будинком для однієї біологічної загадки, яка, за словами дослідників, нарешті розгадана.

Незважаючи на серйозне токсична забруднення, рибка під назвою атлантичний фундулюс продовжує жити і процвітати в гавані Нью-Бедфорд. Ці рибки залишаються в гавані протягом всього свого життя. Зазвичай, коли риба перетравлює ПХБ, токсини, що містяться в цій речовині, під дією метаболізму риби стають ще небезпечнішими.

Але фундулюс зміг генетично пристосується до отрути, і в результаті токсини в його організмі не виникають. Рибка повністю адаптувалася до забруднення, однак деякі вчені вважають, що ці генетичні зміни можуть зробити фундулюса більш сприйнятливим до впливу інших хімічних речовин. Крім того, можливо, що рибки просто не зможуть жити в нормальній, чистій воді, коли гавань нарешті очиститься від забруднення.

7. Як виникли «підводні хвилі»

Підводні хвилі, також звані «внутрішніми хвилями», знаходяться під поверхнею океану і приховані від наших очей. Вони піднімають поверхню океану всього на кілька сантиметрів, тому їх вкрай непросто виявити, і допомогти тут можуть лише супутники.

Найбільші внутрішні хвилі виникають в протоці Лусон, між Філіппінами і Тайванем. Вони можуть підніматися на 170 метрів і долають великі відстані, переміщаючись за секунду лише на кілька сантиметрів.

Фахівці вважають, що ми повинні зрозуміти, як виникають ці хвилі, так як вони можуть бути важливим чинником глобальної зміни клімату. Вода внутрішніх хвиль холодна і солона. Вона перемішується з водою хвиль поверхневих, більш теплою, і не такий солоної. Внутрішні хвилі переносять через океан великі обсяги солі, тепла і поживних речовин. Саме з їх допомогою тепло передається від поверхні океану до його глибин.

Дослідники давно хотіли зрозуміти, як виникають величезні внутрішні хвилі в протоці Лусон. Їх важко побачити в океані, проте прилади можуть виявити різницю в щільності між внутрішньою хвилею і водою, яка її оточує. Фахівці для початку вирішили змоделювати процес виникнення хвиль в 15-метровому резервуарі. Отримати внутрішні хвилі вдалося, подавши під тиском потік холодної води на два «гірських хребта», що знаходяться на дні резервуара. Так що здається, що величезні внутрішні хвилі виникають через ланцюжки гірських хребтів, які перебувають на дні протоки.

8. Навіщо зебрам смужки

Є багато теорій про те, чому зебри - смугасті. Деякі вважають, що смужки грають роль камуфляжу, або це такий спосіб заплутати хижаків. Інші вважають, що смужки допомагають зебрі регулювати температуру свого тіла, або вибирати собі пару.

Вчені з Каліфорнійського університету вирішили знайти відповідь на це питання. Вони вивчили, де живуть всі види (і підвиди) зебр, коней і ослів. Вони зібрали масу інформації про колір, розмір і розташування смужок на тілах зебр. Потім вони нанесли на карту ареали проживання мухи цеце, гедзів і оленячих мух. Потім вони врахували ще кілька змінних і нарешті, провели статистичний аналіз. І у них з'явився відповідь.

І у них з'явився відповідь

Тім Каро, дослідник

«Я був вражений нашими результатами. Знову і знову смужки на тілі тварин спостерігалися в тих регіонах планети, де було найбільше проблем, пов'язаних з укусами мух ».

Зебри більше страждають від укусів мух, оскільки волосся у них коротше, ніж у тих же коней, наприклад. Кровоссальні комахи можуть переносити смертельні хвороби, так що зебрам потрібно уникати цього ризику будь-яким доступним способом.

Інші вчені з університету Швеції виявили, що мухи уникають сідати на зебру, тому що смужки у неї - правильної ширини. Якби смужки були ширше, то зебра не була б захищена. Дослідження показало, що мух найбільше приваблюють чорні поверхні, менше привертають білі поверхні, і найменшу привабливість для них має смугаста поверхню.

9. Масове вимирання 90% видів Землі

252 мільйони років тому близько 90% видів тварин на нашій планеті було знищено. Цей період також відомий як «Велике вимирання», і вважається самим масовим вимиранням на Землі. Це немов древній детективний роман, підозрювані в якому були найрізноманітніші - від вулканів до астероїдів. Але виявилося, що розглянути вбивцю можна тільки в мікроскоп.

За версією дослідників з MIT, винуватцем вимирання був одноклітинний мікроорганізм під назвою Methanosarcina, який споживає сполуки вуглецю, утворюючи метан. Цей мікроб існує і сьогодні на сміттєзвалищах, в нафтових свердловинах і в кишечнику корів. А в пермському періоді, вважають вчені, Methanosarcina пережила генетичне перетворення з бактерії, що дозволило Methanosarcina обробляти ацетат. Як тільки це сталося, мікроб став здатний споживати купу органічних речовин, що містять ацетат, і знаходяться на дні океану.

Популяція мікробів буквально вибухнула, викидаючи в атмосферу величезну кількість метану, і окислюючи океан. Більшість рослин і тварин на суші загинули разом з рибами і молюсками в океані.

Але щоб розмножуватися в такому дикому темпі, мікробам було б потрібно нікель. Провівши аналіз донних відкладень, дослідники припустили, що вулкани, що діяли на території нинішньої Сибіру, вивергали великі обсяги нікелю, необхідного мікробам.

10. Походження океанів Землі

Вода покриває близько 70% поверхні нашої планети. Раніше вчені думали, що на момент виникнення Землі води на ній не було, а її поверхня була розплавлена через зіткнення з різними космічними тілами. Вважалося, що вода з'явилася на планеті набагато пізніше, в результаті зіткнень з астероїдами і вологими кометами.

Однак нове дослідження показує, що вода була на поверхні Землі ще на етапі її формування. Те ж саме може бути вірно і для інших планет Сонячної системи.

Щоб визначити, коли вода потрапила на Землю, дослідники порівняли дві групи метеоритів. Першою групою були вуглецеві хондрити, найдавніші метеорити з коли-небудь виявлених. З'явилися вони приблизно в той же час, що і наше Сонце, ще до того, як виникли планети Сонячної системи.

Друга група - це метеорити, які прилетіли від Вести, великого астероїда, який сформувався в той же самий період, що і Земля, тобто приблизно через 14 мільйонів років після народження Сонячної системи.

Ці два типи метеоритів мають один і той же хімічний склад і містять багато води. З цієї причини дослідники вважають, що Земля утворилася з водою на поверхні, занесеної туди вуглецевими хондрити близько 4,6 млрд років тому.

2. Як жирафи можуть стояти на таких тонких ногах?
2. Як жирафи можуть стояти на таких тонких ногах?