Мик О'Хэйр - Почему у пингвинов не мерзнут лапы? И еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого

• Название: Почему у пингвинов не мерзнут лапы? И еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого
• Автор: Мик О'Хэйр
• Жанр: Биология
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-98124-305-9

Сборник занимательных фактов из разных областей: естествознания, физики, химии, медицины, биологии. Увлекательное чтение и отличный подарок для остроумного и любознательного читателя.

Книга открывает новую серию изданий о тайнах, загадках и парадоксах нашей жизни.

В сентябре 2009 года в серии выходят книги:«Почему медведи не бегают под горку и еще 200 занимательных фактов, требующих объяснения», «Смерть можно вылечить и еще 99 невероятных медицинских гипотез о нас и о нашем здоровье», «Как вытряхнуть кетчуп из бутылки и еще 79 невероятных экспериментов в домашних условиях».

Знаете ли вы:

• Выживут ли белые медведи, если переселить их в Антарктиду?

• Почему птицы во сне никогда не падают с веток и насестов?

• Опровергает ли полет шмеля законы физики?

• Почему в ясный день небо голубое?

• Почему вода в море соленая?

• Как смягчить посадку в падающем лифте?

Эта книга – отличный подарок для любознательного и остроумного читателя. Вас ждет множество захватывающих и неожиданных открытий: от разоблачения некоторых мифов современного естествознания до ответов на вопросы, которые ставили в тупик ученых, школьных учителей и преподавателей естественных наук.

---

Было высказано предположение, что рыбы летают (на самом деле парят, так как «крыльями» они не машут), чтобы сэкономить энергию, но для энергичных взлетов требуется активная работа белых анаэробных мышц, заставляющих хвост совершать 50–70 движений в секунду. Эти действия сопряжены с огромными затратами энергии.

Роговица глаза летучих рыб снабжена плоскими фасетками, поэтому рыбы видят и в воде, и в воздухе. Наблюдения позволяют предположить, что рыбы способны выбирать места «приземления». Возможно, так они перебираются в места, богатые пищей, но эта гипотеза пока не получила подтверждения.

Несомненно, бегство от хищников – главная причина полетов, именно поэтому рыб так часто видят улетающими от кораблей и лодок, которые рыбы считают источниками угрозы.

Джон Дейвенпорт

Морская биологическая станция, Университет

Миллпорт, остров Камбра, Великобритания

Строго говоря, летучие рыбы не летают, а скользят по воздуху; движения хвостового плавника выталкивают их из воды. Скольжение продлевается за счет быстрых движений чрезмерно развитых грудных плавников, благодаря которым дальность прыжка достигает 100 метров. Единственная цель этой деятельности – бегство от хищников. Всякий, кто сможет оторвать взгляд от чудесного и неожиданного зрелища – радужной рыбы в воздухе, – заметит, что под водой ее преследует другая, более крупная рыба.

Тим Харт

Ла Гомера, Канарские острова, Испания

Я видел в воздухе целые косяки летучих рыб, удирающих от тунцов, а несколько минут спустя – косяки тунцов, которые пытались повторить тот же акробатический трюк, потому что дельфины были не прочь полакомиться ими.

Пройдя утром по палубе океанской яхты, можно со-брать полную сковороду летучих рыб на завтрак. Видимо, эти рыбы инстинктивно выскакивают из воды, чтобы спастись от хищника (за него рыбы принимали яхту), но в темноте не видят, куда летят, и плюхаются на палубу. Днем рыбы редко падают на палубу яхты. Опаснее всего попадание летучей рыбы в рулевую рубку: в темноте они могут с силой ударить зазевавшегося рулевого в висок.

Дон Смит

Кембридж, Великобритания

Грибы-силачи

«Неподалеку от нашего дома прямо на тротуаре растут поганки, выломавшие довольно большие куски асфальта. Каким образом этим мягким, мясистым грибам удается пробить слой асфальта толщиной 5 сантиметров?»

Джон Франклин

Лондон, Великобритания

Поганки, прорастающие через асфальт, – вероятно, серые навозники (Corpinus), выросшие на растительном мусоре. Они пробивают асфальт потому, что их ножки функционируют как вертикальные гидравлические домкраты.

Давление, направленное вверх, обусловлено избыточным тургорным давлением отдельных клеток, составляющих стенки полой ножки гриба. Каждая клетка растет как вертикальная колонна, новый клеточный материал размещается по ее длине.

Основной структурный компонент клеток – пустотелое спиральное образование волокон хитина вокруг оси клетки. Эти волокна хитина встроены в связующие вещества, из которых состоят стенки. Хитин – чрезвычайно прочный биополимер (из него также состоят экзоскелеты насекомых), он придает клеткам стенок гриба устойчивость к поперечному сдавливанию, поэтому распределение внутреннего давления происходит по вертикали. Благодаря явлению осмоса вода попадает в стенки, в результате избыточное тургорное давление создает вертикально действующую силу, так гриб и пробивается через асфальт.

Этот феномен впервые исследовал 75 лет назад Реджинальд Буллер: меняя нагрузку, он измерил подъемную силу гриба, вытянутого внутри стеклянной трубки. По расчетам Буллера, направленное вверх давление гриба составило около 2/3 атмосферы.

Клетки снабжены чувствительным к гравитации механизмом, благодаря которому гриб растет строго вертикально. Если положить гриб набок, он быстро переориентируется и снова будет тянуться вверх.

Грэм Гудей

Университет Абердина, Великобритания

Пятисантиметровый слой асфальта – несущественное препятствие для гриба-силача. В Бэсингстоуке был найден большой лохматый белый навозник (Coprinus comatus), который поднял тротуарную плиту размером 75 × 60 см на 4 сантиметра над уровнем тротуара всего за 48 часов.

С давних времен грибы часто находили возле литейных цехов, чаще всего на конском навозе, с которым смешивали формовочную глину. Сообщалось даже, что эти грибы способны приподнимать тяжелые литые заготовки. Предположительно речь идет о дикорастущих грибах, например шампиньонах обыкновенных (Agaricus campestris). Однако для всех видов грибов действующий механизм одинаков: речь идет о гидравлическом давлении.

Как обнаружил Буллер, причудливый и хрупкий навозник Coprinus sterquilinus создает вертикальное давление силой около 250 граммов при диаметре ножки 5 миллиметров, поэтому неудивительно, что более крепкие виды ломают асфальт.

Ричард Скрейз

Грибная ферма,

Бат, Сомерсет, Великобритания

Неуязвимые муравьи

«Я с удивлением заметил, что из микроволновки муравьи выползают целыми и невредимыми, обычно успев прокатиться на моей кофейной кружке. Пока микроволновка работает, муравьи преспокойно бегают в ней. Как им удается выжить в таких условиях?»

Джудит Келли

Дарвин, Северная территория, Австралия

Ответ очень прост. В обычной микроволновке волны проходят на некотором расстоянии друг от друга, потому что и этого достаточно для приготовления пищи. А муравьи такие маленькие, что легко уворачиваются от опасных лучей и остаются невредимыми.

Ли Янь

Норидж, Норфолк, Великобритания

Муравьи пользуются тем, что внутри микроволновки образуются стоячие волны.

Поэтому в одних местах внутри микроволновки плотность энергии очень высокая, а в других – очень низкая. Для того и нужны поворотные диски, чтобы пища обрабатывалась равномерно.

Распределение стоячих волн можно выявить, если по-ставить в микроволновку неподвижный поднос с зефиром «маршмеллоу» и слегка подогреть его. Одни кусочки зефира поджарятся, другие нет. Но принцип распределения стоячих волн варьируется в зависимости от свойств и расположения веществ внутри микроволновки – например, для чашки с водой он будет другим.

Муравей воспринимает этот рисунок распределения волн как горячие или холодные зоны и выявляет очаги низкой плотности. Если муравей попадает в очаг высокой плотности энергии, соотношение площади поверхности тела к его объему позволяет охлаждаться быстрее, чем крупному предмету, а муравей тем временем ищет прохладное место.

Согласно общепринятому заблуждению, микроволновки слишком велики, чтобы нагревать мелкие предметы. Ошибочность этого мнения подтверждают химики, поскольку в работе они используют микроволновки. Некоторые виды катализаторов содержат частицы размером меньше микрона, впитывание которых происходит при микроволновой обработке. Эти частицы рассеяны в инертном вспомогательном веществе. Микроволновые печи способны нагревать только очень маленькие частицы катализатора.

А. Дж. Уитейкер

Хериот, Бордерс, Великобритания

Вблизи металлической дверцы и стенок микроволновки концентрация энергии очень низка. Электромагнитные поля микроволновых печей ограничены проводящим металлом; точно так же амплитуда движений скакалки, один конец которой привязан к столбу, а другой вращает ребенок, у столба сходит почти на нет. Ползущий по скакалке муравей возле столба будет легко удерживаться на ней, а ближе к центру неизбежно свалится.

Это явление легко продемонстрировать: поместите в микроволновку два кусочка сливочного масла в двух полистироловых донышках от кофейных стаканов. Одно донышко поставьте на дно микроволновки, второе – на перевернутый толстостенный стакан. Не забудьте поставить в микроволновку и чашку с водой. При нагревании масло на стакане растает гораздо быстрее.

Чарльз Сойер

Кэмптонвилл, Калифорния, США

А как же гнус?

«Почему мелкие мошки летают даже в сильный дождь, и капли не сбивают их?»

Л. Пелл

Аффингтон, Оксфордшир, Великобритания

Падающая капля дождя создает впереди себя (т. е. под собой) крохотную волну давления. Этой волной мошкару относит в сторону, капля пролетает мимо. Хлопушки для мух специально делают с ячейками или отверстиями на поверхности, чтобы снизить силу волны давления, в противном случае мухи будут ускользать от хлопушки.

Алан Ли

Эйлсбери, Бэкингемшир, Великобритания

Мир мошкары не похож на наш. Из-за разницы в размерах можно сравнить столкновение дождевой капли и комара с наездом машины, движущейся с той же скоростью, что и дождевая капля (скорость – это не масштаб), на человека с плотностью, составляющей всего одну тысячную долю от обычной. В этом примере человека можно заменить тонким резиновым шаром той же формы и размера. Шар легко отскочит с дороги и лопнет только в том случае, если налетит на стену.