Zinātnes un tehnikas jaunumi, interesanti fakti
Zaļais buldozers kudzu
![](fileadmin/user_upload/lu_portal/terra/2009/mar-apr/1_m.jpg)
Kudzu apvijas kokiem un krūmiem, aizsedzot tiem saules gaismu un nolaužot zarus, līdz mežs aiziet bojā. Pār nokaltušiem zariem kā bieza sega klājas vien kudzu lapotne. Ja vasarā tā ir skaisti zaļa, tad rudenī lapas nobirst, atstājot pelēkbrūnu dzinumu mudžekli, kas cilvēkiem asociējas ar līķautu pār mirušo mežu, padarot apkārtni atbaidošu.
Pļavas un ceļmalas aizaug vēl ātrāk kā mežs, līdz visā apkārtnē ir tikai viena augu suga – kudzu. Kā zaļš buldozers kudzu “nostumj” visas sauszemes ekosistēmas, bioloģiskā daudzveidība tai vietā izzūd. Ja kudzu ļaus izplatīties tālāk, tas pilnībā iznīcinās vietējās augu sugas.
Cilvēki, kuru mājas atrodas šādos kudzu pārņemtos apvidos, iegulda milzu darbu, lai pasargātu savus īpašumus no uzmācīgā auga. Ja aizbrauc ilgākā ceļojumā, tad atgriežoties mājā neiekļūt – tā aizaugusi līdz pat jumtam. Māju kā noburtās Ērkšķrozītes pili no cilvēku acīm paslēpusi lapotne. Te nepietiek ar prinča skūpstu, lai zustu burvestība, jo kudzu ataug atkal un atkal. Līdzīgi zem zaļās segas tiek paslēptas atstātās automašīnas un cita tehnika.
Milzīgus zaudējumus kudzu invāzija rada zemniekiem un elektrolīniju apsaimniekotājiem. Pēdējie ASV elektrolīniju atbrīvošanai no vīteņaugiem iztērē 250 000 dolāru gadā.
Šobrīd liāna ir okupējusi 30 000 km² lielu platību un virzās uz priekšu. Nekontrolētās augšanas iemesls – tāpat kā latvānim Latvijā, arī kudzu Amerikā nav kaitēkļu un slimību. Neviens vietējais kukainis tos neēd, bet tikai apputeksnē, palīdzot ražot sēklas.
Kā šī “sērga” nokļuva Amerikā? Kudzu ieveda un masveidā stādīja cilvēki, par draudošajām briesmām pat nenojaušot. 1876. gadā ASV valsts svētkos japāņi Amerikā bija izveidojuši paraugdārzu ar Japānas vietējiem augiem. Saskaņā ar citu informācijas avotu, pasaules augu izstādē Filadelfijā šo liānu ar skaistajiem violetajiem ziediem, kas brīnišķīgi smaržoja, iekāroja daudzi amerikāņi. Drīz vien daudzu amerikāņu māju balkonus un verandas apvija skaistā liāna. No 1930. līdz 1950. gadam augu izmantoja ceļu apmaļu nostiprināšanai pret augsnes eroziju. Amerikāņu fermeri stādīja kudzu laukos, jo lopiem augs garšoja, saturēja daudz olbaltumvielu un auga tik ātri. ASV šajā laikā no Japānas nopirka 73 miljonus stādu un maksāja fermeriem subsīdiju – 20 dolārus par kudzu lauka hektāru. Mūsdienās kudzu hektāra kontrole maksā 25 000 dolāru, jo tas nemitīgi ataug.
Ko darīt, lai tiktu vaļā no šī postošā vīteņauga?
1. Mehāniskā metode – cirst, pļaut un citādi iznīcināt augu – nedod gandrīz nekādu rezultātu.
2. Ķīmiskā metode – visiedarbīgākie pieejamie herbicīdi palīdz apkarot kudzu, tikai herbicīdi ir dārgi, videi kaitīgi un jāsmidzina vairākus gadus pēc kārtas.
3. Bioloģiskā metode – dažviet izmanto kazas un aitas, kuras iežogo, tās nograuž liānas pilnībā. Daži pat izmanto 500 aitas uz hektāru. Kudzu nedrīkst ļaut ataugt, bet jānograuž atkārtoti, līdz iztērētas barības vielas saknēs, tad augs nokaltīs pavisam.
Metode ir efektīva, bet kur ņemt tik daudz aitu vai kazu?
4. Jauna bioloģiska metode – zinātnieki izmēģina kudzu dabīgos kaitēkļus no Japānas – kādu zāģlapsenes sugu un parazitāro sēni. Pētījumi noslēgsies tikai pēc 5–10 gadiem. Tik ilgi jāpēta drošības dēļ – šie patogēni nedrīkst postoši ietekmēt Amerikas augu vai dzīvnieku valsti. Ja pētījumi dos pozitīvu atbildi, dabā nokļūs kudzu slimību izraisoša sēnīte un kukainis, kas barojas ar kudzu. Varbūt tad iznīks lielās audzes un atjaunosies dabīgie Amerikai raksturīgie meži.
Ir ziņas no Krievijas, ka kudzu izkļuvis no Batumi botāniskā dārza un sācis izplatīties Melnās jūras piekrastē. Latvijai kudzu briesmas nedraud, jo šis augs aug tikai siltās zemēs, kur sala dienu ziemā ir mazāk par 80.
Japānā un Ķīnā kudzu nav kaitīgs, tieši otrādi – tas iecienīts kā dekoratīvs augs un arī kā lopbarības un ārstniecības augs. Mūsdienās kudzu izmanto farmakoloģijā, pievienojot sporta pārtikai un arī medikamentiem, kas ārstē dažādas slimības un simptomus, tostarp arī tieksmi lietot alkoholu un smēķēt.
Kudzu (Pueraria lobata) ir daudzgadīga vasarzaļa liāna, tauriņziedis (pupas radiniece), izcili ātraudzīga, dzinumi rudenī daļēji pārkoksnējas, nākamajā pavasarī aug tālāk. Liāna izaug līdz 12 m gara.
Spraiguma spēks – dzinējspēks?
![](fileadmin/user_upload/lu_portal/terra/2009/mar-apr/2_m_01.jpg)
Šī tehnoloģija kopē dažādu kukaiņu spēju pārvietoties pa ūdens virsmu, noliecoties uz vienu vai otru pusi. Zinātnieki saka, ka iedvesmojušies no tā, kā pa ūdens virsmu pārvietojas vaboļu kāpuri. Kā jebkuru peldošu objektu, kāpuru balsta virsmas spraiguma spēks, kas darbojas vienādi no visām pusēm. Lai pārvietotos kādā virzienā, kāpurs noliecas uz vienu pusi, tādā veidā izraisot spraiguma spēka atšķirības vienā vai otrā pusē, kas arī ļauj kāpuram kustēties noteiktā virzienā.
Jaunās tehnoloģijas pirmais pielietojums varētu būt videi draudzīgu robotu izveide, kuri dreifētu pa okeāniem un iegūtu izpētes datus.
Pētnieki veikuši eksperimentu, izmantojot divus centimetrus garu miniatūru laivu, kurai aizmugurē piekabināts elektrods. Šī elektroda izstarotie impulsi maina virsmas spraiguma spēku laivas aizmugurē, tādējādi ļaujot tai pārvietoties uz priekšu ar 4 mm sekundē lielu ātrumu. Otrs elektrods ir piestiprināts laivas priekšā, un tas veic stūres funkciju.
Krāsu ietekme: zilā vai sarkanā
Jauns Britu Kolumbijas (Kanāda) Universitātes zinātnieku pētījums nolīdzina asumus senajā tirgziņu un psihologu strīdā par to, kura krāsa – sarkanā vai zilā – spēcīgāk ierosina uztveres procesus smadzenēs, tādējādi kļūstot par noderīgāku līdzekli reklāmu veidotāju grafiskajā arsenālā.
Izrādās, abas krāsas var vienlīdz labi piesaistīt vērotāja uzmanību. “To, kuru izmantot, jāizvēlas atbilstoši vēstījuma saturam,” 5. februāra Science izdevumā raksta BKU Zaudera biznesa skolas pētniece Džuljeta Zu. “Iepriekšējos pētījumos bija pierādīts, ka kognitīvo veikumu labvēlīgi ietekmē zilā un sarkanā krāsa, taču nebija vienota viedokļa par to, kuras krāsas iespaids ir lielākais,” paskaidro Zu.
BKU pētnieki 2007. un 2008. gadā pārbaudīja vairāk nekā 600 eksperimenta dalībnieku veikumu sešu izziņas uzdevumu izpildē. Uzdevumu paveikšana prasīja vai nu pievēršanos detaļām un niansēm, vai radošu pieeju jautājuma atrisināšanai. Eksperimentu lielākā daļa tika veikta, izmantojot datorus ar zilu, sarkanu vai baltu ekrānu.
Sarkanie ekrāni ievērojami uzlaboja uz detaļu ievērošanu balstīto uzdevumu izpildi, sasniedzot pat 31% pārsvaru pār to pašu uzdevumu veikumu pie zilajiem darbagaldiem. Radošie uzdevumi, gluži pretēji, zilajā vidē tika paveikti divas reizes ātrāk nekā sarkanajā.
Novērotās atšķirības rodas atbilstoši dažādajām zemapziņas motivācijām, kuras aktivizē sarkanā un zilā krāsa, stāsta Zu, atzīmējot, ka krāsa ietekmē uztveri un izturēšanos ar apgūto asociāciju starpniecību.
“Stopzīmju, ātrās palīdzības mašīnu un skolotāja sarkanās pildspalvas ietekmē šo krāsu mēs saistām ar briesmām un uzmanību,” norāda Zu, kuras iepriekšējais pētījums saistījās ar telpas griestu augstuma un patērētāja izvēles attiecībām. “Izvairīšanās motivācija vai pastiprinātas uzmanības stāvoklis, ko ierosina sarkanā krāsa, saasina mūsu modrību, tādējādi palīdzot atrisināt uzdevumus, kur pareizo rezultātu sasniegšanai nepieciešama augsta koncentrēšanās pakāpe.”
Zilais savukārt rosina mūs domāt ārpus pierastajām robežām, ļaujot piemērot radošus risinājumus. Zu piezīmē, ka eksperimenta dalībnieku vairākums kļūdaini uzskatīja, ka zilā krāsa vairos viņu veikumu pilnīgi visu kognitīvo uzdevumu izpildē.
“Zilais, kas atgādina debesis, jūru, okeānu un ūdeni, vairākumam cilvēku ierosina atvērtību, rada miera un rāmuma noskaņu. Maigi norādījumi cilvēkiem ļauj droši izmantot radošās un izpētes metodes uzdevumu veikšanā. Nav brīnums, ka zilā ir iecienītākā krāsa.”
Pētījumā noskaidrojās, ka šīs tendences darbojās arī attiecībā uz to, kā mēs uztveram preču iepakojumu un mārketinga vēstījumus. Izmantojot virkni izdomātu sludinājumu un speciāli eksperimentam izgatavotus produktu iepakojumus, zinātnieki pētīja, kā krāsu kods ietekmē patērētāja izvēli.
Atklājās, ka gadījumā, ja fona krāsa bija sarkana, cilvēki labprātāk izvēlējās produktus, kuru reklāmā vai uzrakstos uz iepakojuma uzmanība tika pievērsta specifiskām preces īpašībām (piemēram, aizsardzība pret kariesu uz zobu pastas). Izmantojot zilo krāsu, iegūtais efekts bija pretējs. Turpretī, ja reklāmas vēstījums bija radošs, saistīts ar sajūtām (iegūsti baltus zobus ), tad lomas mainījās – izvēlē nešaubīgi dominēja zilās krāsas preces.
Degviela no salmiem
![](fileadmin/user_upload/lu_portal/terra/2009/mar-apr/3_m.jpg)
Degvielu iegūst pirolīzes procesā, salmus sakarsējot līdz vairākus simtus grādu augstai temperatūrai un ierobežojot skābekļa pieplūdi. Gala produkts ir ogles, kā arī darvu un gāzi saturoša masa, ko var izmantot kā biodegvielu. Dažādās valstīs jau vairākus gadus darbojas eksperimentāli salmu pirolīzes reaktori, taču to galvenais trūkums ir tas, ka tie ir masīvi, stacionāri. Daudzi no tiem arī lēni darbojas – vienas salmu porcijas apstrādei vajadzīgas vairākas minūtes. Tie ir galvenie iemesli, kāpēc tehnoloģija vēl arvien ir eksperimentāla. Tā kā salmi aizņem daudz vietas, lai tos nogādātu līdz reaktoram, jāpatērē daudz resursu. Lētāk iznāk lietot naftas produktus.
Lai salmu pirolīzi padarītu konkurētspējīgu, dāņu pētnieki eksperimentē ar ātrās pirolīzes reaktoru, kurā salmu porciju sakarsē un pārstrādā mazāk kā divās sekundēs. Un, pats galvenais, viņi grib izveidot mobilu reaktoru, ko varētu piekabināt traktoram, lai pārstrādātu salmus turpat uz lauka. Iegūto biodegvielu, kas aizņem maz vietas, ir daudz vieglāk transportēt un izmantot.
Vaļu priekšteči mazuļus laida pasaulē uz sauszemes
2000. un 2004. gadā Pakistānā atrastās aizvēsturisko vaļu priekšteču fosilijas ļāvušas uzzināt daudz jauna par šo dzīvnieku vairošanās īpatnībām un to pāreju no dzīves sauszemē uz jūru.
Žurnāla PloS tīmekļa versijā 4. februārī publicēts Mičiganas Universitātes Paleontoloģijas muzeja direktora, profesora Filipa Džindžeriča raksts, kurā zinātnieks stāsta par atklājumu. “Kad es atraduma vietā pirmo reizi ieraudzīju mazos zobus, nodomāju, ka tie pieder kādam neliela izmēra pieaugušam valim. Tomēr drīz vien pamanīju tiem blakus ribas un sapratu, ka tās ir par lielu, lai piederētu tam pašam dzīvniekam, kam zobi. Dienas beigās man jau bija skaidrs, ka esmu atradis mātīti ar nedzimuša mazuļa atliekām.”
Tā kā atrastie skeleti piederēja līdz tam nepazīstamai izmirušo vaļu kārtas – arheoketu – apakšsugai, Džindžeričs deva tai vārdu, nosaukdams par Maiacetus inuus (no latīņu – “vaļu māte” + Inuus (romiešu auglības dievība)). Mazulis dzemdē bija atradies sauszemes zīdītājiem raksturīgā pozīcijā ar galvu uz izeju, no kā varēja secināt, ka kādu noteiktu dzīves daļu, tai skaitā vairošanās un dzemdību posmu Maiacetus inuus pavadīja ārpus jūras. Embrija jau attīstītie zobi liecināja, ka tūlīt pēc piedzimšanas tam vajadzēja būt gatavam atvairīt iespējamo plēsoņu uzbrukumu.
Līdzīgi citiem primitīvajiem arheoketiem, Maiacetus bija peldēšanai piemērotas četras kājas, kuras, lai arī varēja atbalstīt šos dzīvniekus uz sauszemes, diez vai bija piemērotas tālākiem pārgājieniem. “Tas ir skaidrs,” Džindžeričs secina, “ka viņi bija piesaistīti piekrastei, pārvietojoties no sauszemes ūdenī un atpakaļ.”
Salīdzinājumā ar iepriekš atrastajām arheoketu kārtai piederīgo dzīvnieku fosilijām, Maiacetus pārstāv vidusposmu starp tiem, kas vēl dzīvoja uz sauszemes, un tiem, kas krastā vairs neizkāpa. “Atrastie eksemplāri ir gluži kā tādi paleontoloģijas Rozetas akmeņi,” tā profesors salīdzināja savu atklājumu ar arheoloģijā pazīstamo divvalodu uzrakstu, kas Šampolionam palīdzēja atšifrēt Ēģiptes hieroglifus.
Astronomi ielūkojas Piena Ceļa saldākajos nostūros
Mūsdienās nebūt nav jāizmanto teleskops, lai sameklētu Zemei līdzīgas planētas vai vienkārši tālas pasaules, kurās varētu būt ārpuszemes dzīvība. Pietiek sameklēt mākoņus, kas satur saldas molekulas. Zinātnieki no Barselonas Universitātes kosmiskajos gāzu un putekļu mākoņos atraduši glikolaldehīdu, vienu no cukuriem, kas var liecināt par ārpuszemes dzīvību. Glikolaldehīds var ļoti viegli savienoties ar trim citiem cukuriem, izveidojot ribozi, kas savukārt ir pamats ģenētiskās informācijas nesēju DNS un RNS uzbūvē. Varētu teikt, ka glikolaldehīds ir tieši saistīts ar dzīvības izcelšanos.
Šī saskare ar glikolaldehīda klātbūtni kādā galaktikas nostūrī nebūt nav pirmais šāda veida gadījums. 2000. gadā ASV zinātnieki pirmo reizi atklāja glikolaldehīdu kādā lielā gāzu un putekļu mākonī Sagittarius B2, kas atrodas netālu no Galaktikas centra. Tomēr šis cukurs tajā atradās ļoti nelabvēlīgos apstākļos – zemā temperatūrā. Barselonas Universitātes zinātnieku atrastais glikolaldehīds atrodas krietni siltākos apstākļos – aptuveni istabas temperatūrā. Un šajā reģionā ir ļoti labvēlīgi apstākļi, lai veidotos jaunas planetāras sistēmas.
Lai atklātu kādas molekulas eksistenci Visumā, izmanto faktu, ka molekula, rotējot un mainot rotācijas enerģijas līmeņus, izstaro radioviļņus ar noteiktu frekvenci. Šis frekvenču sadalījums katrai molekulai ir unikāls, tādēļ to var lietot molekulas noteikšanai. Zinātnieki cer, ka nākotnē izdosies noteikt dažādu molekulu esamību arī gāzu un putekļu mākoņos, no kuriem veidojas zvaigznes mūsu Saules svarā, jo šobrīd aplūkotais mākonis ir daudz apjomīgāku zvaigžņu dzimšanas vieta nekā mūsu pašu Saule.
Sagatavoja Valters Grīviņš (materiāli no portāla atklajumi.lv), Ingrīda Jansone-Henkuzene, Ilgonis Vilks. Izmantoti arī materiāli no portāla fizmati.lv (autors Valdis Zuters).