Informace

Vidí zvířata s velmi malýma očima mikroskopické předměty?


Chápu, že mnoho malých tvorů má velmi elementární oči: nejsou to zmenšené verze lidského oka, ale jak to chápu, často to jsou pouze světlocitlivé orgány pro detekci pohybu.

Myslím, že myš by měla oko podobné lidskému, ale pravděpodobně menší než 1%. Znamená to tedy, že myš vidí detaily, které lidé nemohou?

V poslední době existují důkazy, že mravenci mohou rozpoznat své vlastní odrazy. Nyní vím, že struktura hmyzích očí se velmi liší od očí savců, ale pokud se skutečně dokážou rozpoznat v zrcadle, znamená to, že jejich oči dokážou vnímat velmi malé detaily.

Dokázal bych si také představit, že věci jako vlnová délka znamenají, že detaily velmi malých předmětů jednoduše nelze vnímat odrazem viditelného světla od nich - proto jsou to elektronové mikroskopy, a tak jsem mohl věřit, že myši atd. Mohou vidět bakterie atd. lépe, než můžeme.


Fakta, funkce, struktura a problémy lidského oka

Co víte o biologii definice očí? Stačí se dozvědět něco o lidských očích a získáte o tom cenné informace. Oko můžete definovat jako orgán vidění, který vám umožní vizualizovat svět kolem vás. Oči jsou dvě a každé je umístěno uvnitř specializovaných oddílů v lebce.

Lidské oko je orgán, který vám umožňuje vidět. Lidské oko vám nejen umožňuje prohlížet scény a jevy ve vašem okolí, ale také vám umožňuje rozlišovat barvy. Někdy se vyskytne drobná vada funkce oka a jedinec nemůže rozlišovat mezi červenou a zelenou barvou. Jak se taková podmínka nazývá? Říkáte tomu „barevná slepota“.


Oči vyrobené ze skály opravdu vidí, říká studie

Minerální čočky měkkýšů dokážou rozlišit tvary, nejen světlo.

Pokud jde o tvrdé pohledy a kamenné pohledy, žádné zvíře se nevyrovná chitonu, malému měkkýši s očima z křišťálu. Nyní nová studie ukazuje, čeho jsou tyto podivné oči schopné.

Vědci již dlouho věděli, že chitony mají stovky korálkovitých struktur připomínajících oči na zádech jejich skořápek. Čočky „jsou jako velké, čisté kusy skály,“ řekl vedoucí studie Dan Speiser, mořský biolog z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. (Související: „Korálové řasy mají oči,“ říká studie.)

Co však bylo nejasné, je, zda stvoření skutečně dokázala pomocí těchto orgánů vidět, nebo zda oči byly dobré pouze pro vnímání změn intenzity světla.

„Je známo více než sto let, že tyto oči existují, ale nikdo ve skutečnosti netestoval, jaký druh vidění poskytují,“ řekl Speiser.

Jeho nejnovější výzkum - provedený v době, kdy byl postgraduálním studentem Duke University v Severní Karolíně - odhalil, že oči mořských tvorů jsou prvními známými z minerálu aragonitu, ze stejného materiálu, který chitoni používají k výrobě svých skořápek.

A co víc, tyto kamenné oči mají pravděpodobně jedinečné výhody oproti rozmačkaným očním bulvám jiných zvířat.

Speiser a jeho tým shromáždili indické fuzzy chitony (granulát Acanthopleura) z Karibiku, aby otestovali chitonovu vizi.

Když zůstane chiton sám, zvedne část oválného těla, aby dýchal. Ale když je ohroženo, zvíře se pevně přitáhne na mořské dno, aby chránilo své měkké podbřišek.

V laboratoři vědci umístili jednotlivá zvířata na kamennou desku pod bílou obrazovku, která mohla měnit barvy. Jakmile se chitony zdály uvolněné, tým buď umístil černý disk přímo nad měkkýše, nebo změnil barvu obrazovky pozadí z bílé na šedou.

Černý disk byl navržen tak, aby simuloval náhle se objevujícího predátora, zatímco stmívací obrazovka napodobovala jemné změny přirozeného světla, které mohou chitoni ve volné přírodě zažít - například když před sluncem projde mrak.

V experimentu se chitoni dostali do režimu uzamčení, když se jim zobrazil černý disk, ale zvířata zůstala v klidu, když obrazovka ztmavla. To naznačuje, že chitonovy oči jsou schopné rozlišovat tvary, což je předpokladem pro skutečnou vizi.

„Oči umožňují chitonům vidět objekty - ne příliš podrobně -, ale dokážou rozlišit mezi přibližujícími se objekty a pouhým úbytkem světla,“ řekl Speiser.

Speiser odhaduje, že chitonové vidění je asi tisíckrát pozornější než lidské vidění a je pravděpodobné, že vidí pouze černobíle. (Související: „Žraloci jsou barvoslepí, navrhuje studie sítnice.“)

„I ve srovnání s jinými zvířaty s malýma očima chitoni nevidí zvlášť dobře,“ řekl Speiser.

Rock Eyes lepší pro přílivová stvoření

Zdá se, že Chitonsovy skalní oči mají určité specifické výhody. Jednak je tvrdý aragonit extrémně odolný, což je důležitý rys pro chitony, které jsou neustále buzeny vlnami v jejich přirozeném prostředí, mělkých přílivových tůních.

„Kdyby jejich oči byly z bílkovin“ - což je případ lidí a většiny ostatních zvířat - „okamžitě by se oblékly,“ řekl Speiser. (Viz „Žraloci Hammerhead mají vizi člověka“.)

Experimenty navíc naznačují, že aragonit umožňuje chitonům vidět stejně dobře ve vzduchu nebo pod vodou, což je pravděpodobně užitečné při odlivu kolem měkkýšů.

„Z hlediska chování chitony reagují stejně“ v obou médiích, řekl Speiser.

To je pravděpodobně proto, že aragonit má dva indexy lomu, rozsah, v jakém konkrétní materiál zaostřuje přicházející světlo. S aragonitovým okem jeden index vytvoří obraz na oku ve vodě, zatímco druhý pracuje ve vzduchu.

Mezitím o chitonových očích zůstává několik záhad. Například stále není známo, proč mají jen některé druhy chitonů oči, nebo jak jsou stvoření schopni použít stejný materiál k výrobě očí i skořápek.

„Bude zajímavé sledovat, jak tyto čočky tvarují,“ řekl Speiser. „Jak to udělají, aby měly správnou velikost a tvar a aby byly průsvitné? Vyvíjejí velmi jemnou kontrolu. "

Výzkum chitonových očí bude podrobně popsán v časopise Current Biology z 26. dubna.


Jaká jsou některá běžná mikroskopická zvířata? (s obrázky)

Mikroskopická zvířata jsou zvířata, která jsou příliš malá na to, aby je bylo možné vidět pouhým okem. Mikroorganismy, jako jsou bakterie, jsou téměř příliš malé na to, aby byly viděny bez pomoci, i když nejsou kvalifikovány jako zvířata. Eukaryotické (komplexbuněčné) jednobuněčné organismy s charakteristikami podobnými zvířatům se nazývají protisty, ale ani ty nejsou považovány za součást Kingdom Animalia (také známého jako metazoa). Skutečná zvířata jsou mnohobuněčná a mají diferencované tkáně.

Zvířata, která jsou příliš malá na to, aby je viděla bez mikroskopu, jsou nejpočetnější ze všech zvířat. Pokud by mimozemšťané dostali pokyn, aby si ze Země vzali náhodné zvíře, pravděpodobně by popadli nějaký druh mikroskopického zvířete. Mezi běžné patří planáři (ploštěnci) mnoho typů roztočů, včetně roztočů a roztočů a vodních korýšů, jako jsou kopepody a perloočky (vodní blechy). Nejpočetnějšími jsou hlístice (škrkavky), vířníci (vodní krmítka) a tardigradi (vodní medvědi). Zvláště hlístice jsou pravděpodobně nejpočetnějším zvířetem na Zemi, představují nejméně 90% veškerého života na mořském dně a jsou všudypřítomné ve všech obyvatelných prostředích na souši i na moři.

Mikroskopická zvířata jsou součástí velikostního kontinua, které sahá od virů až po největší živé organismy. Poprvé je objevil nizozemský vědec Antonie van Leeuwenhoek, „otec mikrobiologie“, v roce 1675 pomocí mikroskopů jeho vlastního designu, z nichž některé mohly zvětšit až 500krát. Nejmenší předmět, který lze vidět pouhým lidským okem, se pohybuje od asi 1/40 do 1 mm, ale „mikroskopický“ často označuje jakékoli zvíře menší než 1 mm na šířku, zvláště menší než 1/10 mm na šířku.

Tato drobná zvířata jsou nesmírně důležitá pro globální ekosystém, tvoří významnou část biomasy a představují základ některých potravinových sítí. Nejmenší, podobně jako vířníci, většinou žijí na bakteriích, zatímco větší jedinci konzumují menší zvířata nebo vysávají tekutiny ze stromů. Roztoči jsou zvláště přizpůsobeni posledně jmenovaným a nacházejí se ve velkém počtu pod listy mnoha rostlin. Roztoči, nejčastější příčina alergií, se nacházejí téměř v každém lidském domově na planetě, kde přežívají na mrtvých kožních buňkách, které vypadávají z lidských obyvatel. Běžnou strategií zabíjení těchto drobných šelem je snížení okolní vlhkosti.

Vzhledem k tomu, že mikroskopická zvířata jsou tak početná a distribuovaná, byla vědecky popsána pouze část z nich. Další budou jistě objeveny v budoucnosti, což přispěje k poznání vědců o biologické rozmanitosti planety.

Michael je dlouholetým přispěvatelem InfoBloom, který se specializuje na témata související s paleontologií, fyzikou, biologií, astronomií, chemií a futurismem. Kromě toho, že je vášnivým bloggerem, je Michael obzvláště nadšený výzkumem kmenových buněk, regenerativní medicínou a terapiemi prodloužení života. Pracoval také pro nadaci Methuselah, Institut singularity pro umělou inteligenci a nadaci Lifeboat Foundation.

Michael je dlouholetým přispěvatelem InfoBloom, který se specializuje na témata související s paleontologií, fyzikou, biologií, astronomií, chemií a futurismem. Kromě toho, že je vášnivým bloggerem, je Michael obzvláště nadšený výzkumem kmenových buněk, regenerativní medicínou a terapiemi prodloužení života. Pracoval také pro nadaci Methuselah, Institut singularity pro umělou inteligenci a nadaci Lifeboat Foundation.


Která zvířata mají v noci ŽLUTÉ oči?

Nyní na chvíli změňme zaměření na zvířata se žlutě zářícíma očima. To je mezi zvířaty velmi běžný rys a v noci nacházíme docela dost druhů se zářícím žlutýma očima.

Medvědi

Medvědi jsou jedním z příkladů. Ve dne mají normálně tmavě hnědé oči. Když se však světlo v noci odráží, obvykle vypadají jasně nažloutle.

Podívejte se na tyto medvědy hledící na řidiče.

Pravděpodobně by mohli vyděsit většinu lidí, kdybyste je viděli v noci!

Jak jsme zmínili výše, kočky mohou mít všechny druhy barev očí. Tato kočka zírá na fotografa jasně žlutýma očima, která by vás mohla probodnout.

Barvu očí určují dvě pigmentové barvy zvané melanin a lipochrom. Směs pigmentu (nebo jeho nedostatek) určuje, jakou barvu budou mít kočičí oči. Ale v noci může světlo změnit barvu očí tím, že odráží pouze části světelného spektra.

Tyto dvě sady žlutých kočičích očí vypadají ve tmě dost děsivě!

Jeleni

Dalším zvířetem, se kterým se obvykle můžete setkat v noci, jsou Jeleni. Často se budou dívat přímo na vás, když jedete autem nebo procházíte lesem.

Oči jelena se v noci často rozsvítí žlutým tónem jednoduše proto, že se světlo odráží zpět.

Mývalové

Další zvíře, které můžete mít před sebou, když si všimnete žluté sady očních bulv, je mýval.

Mývalové jsou také noční zvířata, a proto mají také reflexní vrstvu za očima. Obvykle budou od vás odrážet žluté světlo.

Činčily

Činčily jsou velmi oblíbené jako exotická zvířata.

Tady je roztomilý chlapeček, který jí na stromě jablko. Žluté oči ve tmě opravdu svítí a zdá se, že jsou velmi zaměřené na fotografa.

Panteři

Poslední zvířata, na která se ve tmě podíváme žlutýma očima, jsou Panteři. Jsou to velké kočky, které loví v noci a jejich žluté oči jsou velmi intenzivní.

Většina koček (velkých i malých) bude mít ve tmě žluté oči. Ale většina koček nebude mít žluté oči, když se obličej rozsvítí. Ale Panteři mohou mít velmi pěkně žluté oči. Ačkoli někdy mohou vypadat zelenější.


Kolik planktonu?

Plankton je opravdu důležitý, takže vědci chtěli vědět, kolik různých typů mikroorganismů existuje. Vědci zachytili mikroskopický plankton z celého světa, aby zaznamenali biologickou rozmanitost malých mořských tvorů. Poté vytvořili obrovskou databázi veškerého planktonu, včetně informací o velikosti těla, genetice a mnoha dalších charakteristikách každého druhu. Obrovská globální databáze je k dispozici dalším vědcům z celého světa, aby mohli přistupovat ke stávajícím informacím nebo přidávat nové.

Velká zvířata, jako jsou žraloci a delfíni, mohou být nejsnáze rozpoznatelná, ale tato velká zvířata by nemohla existovat bez malých maličkých tvorů, jako je plankton. Možná proto se postava Spongebob Squarepants snaží převzít Bikini Bottom. Plankton ví, jak důležitý je pro oceánský ekosystém.


Turecká biologie

Krůty mají několik zvláštních funkcí, které vyniknou na první pohled. Jednou z prvních věcí, kterých si lidé na krůtách všimnou, jsou červené, masité úseky kůže a baňaté výrůstky umístěné kolem oblasti hlavy a krku. Tyto struktury jsou:

  • Caruncles: Jedná se o masité boule na hlavě a krku krůt samců i samic. Sexuálně zralí muži mohou mít velké carnuncles s jasnými barvami, které jsou atraktivní pro ženy.
  • Snood: Visí nad krůtím zobákem je dlouhý chomáč masa zvaný snood. Během námluv se snood zvětšuje a zčervená, když se u muže naplní krví.
  • Košatina: Jedná se o chlopně červené kůže, které visí z brady. Samci s velkými laloky jsou pro ženy atraktivnější.

Další prominentní a patrnou vlastností krůty je její peří. Objemné peří pokrývá prsa, křídla, záda, tělo a ocas ptáka. Divoké krůty mohou mít přes 5 000 peří. Během námluv si muži nafouknou peří na displeji, aby přilákali ženy. Krůty mají také to, čemu se říká a vousy nachází se v oblasti hrudníku. Na první pohled se zdá, že vousy jsou vlasy, ale ve skutečnosti je to množství tenkého peří. Vousy jsou nejčastěji pozorovány u mužů, ale mohou se vyskytovat mnohem méně často u žen. Samci krůt mají také ostré hrotovité výběžky na nohou ostruhy. Ostruhy se používají k ochraně a obraně území před jinými samci. Divoké krůty mohou běžet rychlostí 25 mil za hodinu a létat rychlostí až 55 mil za hodinu.

Turkey Senses

Vidění: Krůtí oči jsou umístěny na opačných stranách jeho hlavy. Poloha očí umožňuje zvířeti vidět dva předměty najednou, ale omezuje jeho hloubkové vnímání. Krůty mají široké zorné pole a pohybem krku mohou získat 360stupňové zorné pole.

Sluch: Krůty nemají vnější ušní struktury, jako jsou tkáňové klapky nebo kanály, které by pomohly při sluchu. V hlavě mají malé otvory umístěné za očima. Krůty mají ostrý sluch a dokážou přesně určit zvuky až na míle daleko.

Dotek: Krůty jsou vysoce citlivé na dotek v oblastech, jako je zobák a nohy. Tato citlivost je užitečná pro získávání a manévrování jídla.

Vůně a chuť: Krůty nemají vysoce vyvinutý čich. Oblast mozku, která kontroluje čich, je relativně malá. Jejich smysl pro chuť je také považován za nedostatečně rozvinutý. Mají méně chuťových pohárků než savci a dokážou detekovat slané, sladké, kyselé a hořké chutě.


4.2 Zobrazit připravené snímky

  1. Získejte bílý posuvník.
  2. Vyčistěte všechny odkryté čočky speciálním papírem na čočky. Nepoužívejte papírové utěrky, Kimwipes® ani hadřík, protože by došlo k poškrábání čoček. Pokud je pohled přes mikroskop rozmazaný, může být nutné dodatečné vyčištění papírem na čočky. V případě potřeby použijte alkoholové tampony.
  3. Zajistěte, aby objektiv s nízkým výkonem zacvakl na místo.
  4. Přesuňte oční čočky co nejdále od sebe a poté se dívejte skrz ně oběma otevřenýma očima. Uvidíte dvě nepřekrývající se oblasti světla. Pomalu tlačte oční k sobě, dokud neuvidíte jeden kruh světla.
  5. Při pohledu na diapozitivy vždy používejte obě oči. Vyhnete se tak namáhání očí a bolestem hlavy.
  6. Získejte snímek označený „Písmeno e“ (Obrázek 4.6) z pole pro snímky.
  7. Umístěte sklíčko (krycí sklíčko nahoru) na stolek a vycentrujte vzorek přes otvor ve stolku.
  8. Vždy začněte s nasazeným objektivem s nízkým výkonem (4 ×).
  9. Při pohledu skrz okulár pomalu otáčejte knoflíkem hrubého nastavení, dokud se vzorek nezaostří. Pokud tomu tak není, zkontrolujte, zda je materiál vystředěn na jevišti, sklopte stůl a zkuste to znovu.
  10. Pomocí knoflíku jemného nastavení získáte ostré zaostření.
  11. Chcete-li zvětšení zvětšit, ujistěte se, že oblast, kterou chcete konkrétně zkoumat, je ve středu pole, poté sledujte ze strany, abyste se ujistili, že objektiv vyčistí sklíčko, otáčejte nosním dílem, dokud další objektiv vyšší síly nezapadne do pozice. Nyní by měl být materiál viditelný a měl by vyžadovat pouze mírné zaostření s jemným nastavením. Nikdy nezostřujte s hrubým nastavením pod vysokým výkonem.
  12. Co se stane, když zvýšíte zvětšení?
  13. Před vyjmutím sklíčka vraťte mikroskop vždy na nízký výkon a otáčejte knoflíkem hrubého nastavení, dokud se stolek neposune úplně dolů.
  14. Podívejte se na snímek počítačového čipu (Obrázek 4.7).
  15. Prohlédněte si snímek barevných nití (obrázek 4.8).
  16. Které vlákno je dole, uprostřed, nahoře?
  17. Vnímání hloubky vyžaduje, aby levé a pravé oko vidělo trochu jiný úhel předmětu. K tomu dochází kvůli horizontální separační paralaxě očí. Pokud je předmět daleko, bude nerovnoměrnost tohoto obrazu dopadajícího na obě sítnice malá. Pokud je objekt blízko nebo blízko, bude rozdíl velký. Mikroskop nabízí stejný pohled na obě oči. Jediným způsobem, jak odpovědět na výše uvedenou otázku, je změnit zaostření obrazu a sledovat, co se stane: když přesunete jeviště nahoru, aby se snímek přiblížil k cíli, nejprve se zaostří nit, která je nahoře , prostřední jedna sekunda a spodní poslední. Zkuste to a napište svou odpověď!
    • Spodní nit: __________
    • Střední vlákno: __________
    • Top vlákno: __________
  18. Prohlédněte si podložní mikrometrický sklíčko (Obrázek 4.9).
  19. Jaká je jednotka této stupnice?
  20. Jaká je vzdálenost mezi 1,0 a 1,5 v metrech?
  21. Kolik subdivizí můžete rozlišit mezi 0 a 0,1?
  22. Jaká je vzdálenost v metrech mezi nejmenším dělením?
  23. Prohlédněte si snímek krevního nátěru (obrázek 4.10).
  24. Které buňky jsou červené krvinky? Označte šipkou a označte ji „RBC“.
  25. Které buňky jsou bílé krvinky? Označte šipkou a označte ji „WBC“.
  26. Vraťte diapozitivy do diapozitivů a boxy na lavičku, kde jste je sebrali.

Obrázek 4.6: Tištěný dopis.

Obrázek 4.7: Detailní pohled na elektronický čip.

Obrázek 4.8: Které vlákno je nahoře, uprostřed, dole?

Obrázek 4.9: Mikroskopické měřítko.

Obrázek 4.10: Nátěr lidské krve.


Vědci identifikují plankton z vesmíru

Tento organismus se nazývá druh planktonu Mesodinium rubrum. Každý je velmi malý. Ale když se rychle množí, plankton může tvořit velké květy, které zbarvují povrch oceánu na zelenou, červenou nebo hnědou. Některé květy jsou tak velké, že je satelity mohou špehovat z vesmíru.

Sdílet toto:

1. prosince 2015 v 7:00 hod

Plankton - drobné organismy driftující v moři - jsou často příliš malé na to, aby byly vidět bez mikroskopu. Ale s pomocí nějaké matematiky a velmi výkonného zobrazovacího zařízení vědci poprvé identifikovali druh planktonu z vesmíru. Zjištění, který plankton se množí, může vědcům pomoci dozvědět se více o toxických hrozbách v oceánu. Může například pomoci určit, zda by měla být vaše nejbližší pláž uzavřena kvůli jedům, které tyto mikroby vylučují.

Plankton v oceánu často květ - podstoupit krátkou dobu rychlé reprodukce. Drobné organismy se mohou množit tak rychle, že vytvoří hmotu dostatečně velkou na to, aby změnila barvu vody. Postižená voda může zčervenat, hnědnout nebo dokonce zezelenat. Bez ohledu na barvu se všem těmto květům stále říká „červené přílivy. "

Pedagogové a rodiče, zaregistrujte se na Cheat Sheet

Týdenní aktualizace, které vám pomohou používat Vědecké zprávy pro studenty v prostředí učení

Některé květy mohou být škodlivé pro životní prostředí. Mohou snížit množství slunečního světla, které dopadá na jiné organismy. A mohou vyčerpat vody kyslíku, který ryby a jiné druhy potřebují k přežití. Některé květy jsou však pro lidi zvláště nebezpečné. Je to proto, že tyto planktony produkují toxin nebo jed. Toxiny mohou zabíjet ryby, některým lidem ztěžují dýchání a kazí korýše určené k večeři. Když si zdravotní úředníci nejsou jisti, jaký druh planktonu stojí za květem, mnozí ho hrají na jistotu a zavírají pláže.

Tento snímek pochází z hyperspektrální kamery pro pobřežní oceán, která letěla na palubu Mezinárodní vesmírné stanice. Zobrazuje Long Island Sound, vodu oddělující New York a Connecticut. Hnědé šmouhy ve vodě jsou masivní květy planktonu - „červeného“ přílivu. H. Dierssen et al/PNAS V důsledku potenciálních rizik přílivu a odlivu se vědci snaží sledovat výkvět planktonu. Toto hledání obvykle probíhá na moři. "Vyrážíme na loď a bereme kbelíky vody," vysvětluje Heidi Dierssen. Působí na University of Connecticut ve Storrs. Tam studuje oceán optika - světlo vycházející z vodní hladiny - aby změřilo, co v ní žije.

Dierssen a její kolegové sbírají vzorky vody z Long Island Sound, vody oddělující New York a Connecticut. Je to ústí, kde se mísí sladká a slaná voda. Po návratu do laboratoře její tým pomocí mikroskopů hledá plankton. Ale protože vědci vyrážejí jen jednou za měsíc, obvykle jim chybí náhlé výkvěty, dokonce i ty obrovské.

Šťastný úder z vesmíru

Ale 24. září 2012 „jedna z našich kolegyň byla na moři a ona viděla tento velký květ,“ vzpomíná Dierssen. "[Shromáždila pro nás trochu vody a přinesla ji zpět."

Současně se Dierssen díval na snímky oceánu zachycené z vesmíru. Kamera na palubě Mezinárodní vesmírné stanice zachytila ​​snímky stejné oblasti Long Island Sound - ve stejný den.

Tato kamera se nazývá hyperspektrální kamera pro pobřežní oceán nebo HICO. Tento spektrometr analyzuje vlnové délky (barvy) světla. HICO byl navržen speciálně pro studium světla z pobřežních oblastí.

Většina zobrazovačů ve vesmíru „vidí“ jen asi jeden kilometr čtvereční (0,4 čtvereční míle) na pixel. Pixely jsou nejmenší body světla na obrazovce počítače. Obrázky vznikají při prohlížení tisíců pixelů a více. Čím menší je plocha představovaná každým pixelem, tím bude obrázek detailnější.

Toto je zvuk Long Islandu, fotografovaný pomocí světla zachyceného kamerou na palubě Mezinárodní vesmírné stanice. Žlutá označuje masy určitých buněk provádějících fotosyntézu. Jejich odstín pomohl vědcům identifikovat, které druhy kvetly. H. Dierssen et al./PNAS Snímače, kde každý pixel představuje jeden kilometr čtvereční na pixel, by zobrazovaly Long Island Sound jako sérii velkých barevných skvrn. Zvuk je dlouhý pouze 177 kilometrů (110 mil). Jeho maximální šířka je pouhých 34 kilometrů (21 mil). Ale HICO byl téměř 10krát lepší než tyto zobrazovače. Dokázalo detekovat změny v oblastech o velikosti 0,00011 čtverečních kilometrů (1 180 čtverečních stop) na pixel. Na tomto mnohem podrobnějším obrázku byly vidět známky rudého oceánu. Snímač také mohl detekovat širší škálu barev než většina podobných nástrojů ve vesmíru.

Když tedy Dierssen studoval obraz z vesmírné stanice, dokázala zachytit stejný rudý příliv, jaký její kolega právě ochutnal. "Měli jsme štěstí," dodává, protože HICO "již není v provozu." V rámci testu to fungovalo jen krátce. Další imager také zachytil obraz, ale v mnohem méně podrobnostech.

Vidět žlutou, najít červenou

Zelené řasy a rostliny mají chloroplasty (KLOR-oh-plasty). Tyto drobné struktury mění sluneční světlo na energii. Chloroplasty, které jsou fluorescenční, absorbují určité množství světla a část z nich poté emitují zpět do vesmíru. Většina z nich vyzařuje světlo, které by zobrazovač mohl číst jako načervenalé.

Ale jeden typ ne. Tyto chloroplasty obsahují phycoerythrin (FY-ko-eh-RITH-rin). Tento pigment vyzařuje světlo, které zobrazovač vidí jako žluté. HICO zjistil, že barva vychází z Long Island Sound.

Na základě této žluté „vlajky“ mohla Diersson a její kolegové zjistit, který druh planktonu to udělal: Mesodinium rubrum (MEZ-oh-DIN-ee-uhm RU-brum). M. rubrum je zooplankton (ZO-plank-tun), drobné zvíře, které žere řasy. A když to udělá, toto zvíře si uchovává chloroplasty a používá je k získání extra energie ze slunce. Byly to řasové chloroplasty, které tento plankton snědl, které vyzařovaly nažloutlou záři viděnou z vesmíru.

Dierssonův tým potvrdil mikroskopem ID zvířete. M. rubrum nevytváří toxiny. Tento červený příliv tedy nepředstavoval žádné nebezpečí pro plavce, měkkýše ani lidské strávníky.

Vědci také analyzovali geny - segmenty DNA, které jsou jedinečné pro každý druh - kvetoucího planktonu. Ty potvrdily, že tento druh byl M. rubrum. Vědci zveřejnili svá zjištění 16. listopadu v Sborník Národní akademie věd.

"Mohli jsme vidět [červený příliv] z vesmíru," říká Dierrsen. "Je to vůbec poprvé, co to někdo udělal." Zatímco HICO již nefunguje, Dierrsen doufá, že budoucí satelitní senzory umožní vědcům podobně sledovat špionážní květy planktonu.

Omezení technologie

Nová studie „je solidní dokument, který řeší aktuální a aktuální problém“, říkají Leslie Brown a Gary Borstad. Oba pracují ve společnosti ASL Environmental Sciences ve Victorii, Britská Kolumbie, Kanada. Hledají změny v prostředí, které lze detekovat z velmi velkých vzdáleností, včetně vesmíru.

Brown a Borstad si myslí, že by bylo příliš riskantní identifikovat příliv a odliv pouze z vesmíru. Musí existovat mikroskopická identifikace toho, co způsobuje květ, vysvětlují, „zvláště když jde o lidské zdraví“. Oba se ale shodují, že satelity a další vesmírné senzory by mohly nabídnout cenné včasné varování před tím, co si zaslouží další studium.

"Lodě tyto velké události postrádají," říká Deirssen. S pozorovacími očima ve vesmíru „Můžeme zjistit mnoho o tom, co roste v oceánu. Může nám to pomoci zjistit, proč [plankton] kvete, když kvetou. “

Mocná slova

(pro více informací o Power Words klikněte na tady)

řasy Jednobuněčné organismy, jednou považované za rostliny (nejsou). Jako vodní organismy rostou ve vodě. Stejně jako zelené rostliny jsou při tvorbě potravy závislé na slunečním světle.

květ (v mikrobiologii) Rychlý a do značné míry nekontrolovaný růst druhu, jako jsou řasy ve vodních cestách obohacený živinami.

brakické Pojem pro vodu, která obsahuje směs slané a sladké vody.

chloroplast Drobná struktura v buňkách zelených řas a zelených rostlin, které obsahují chlorofyl a vytvářejí glukózu fotosyntézou.

životní prostředí Součet všech věcí, které existují kolem nějakého organismu nebo procesu, a stavu, který tyto věci pro tento organismus nebo proces vytvářejí. Prostředí se může vztahovat k počasí a ekosystému, ve kterém některá zvířata žijí, případně k teplotě, vlhkosti a umístění součástí v nějakém elektronickém systému nebo produktu.

ústí Ústí velké řeky, kde ústí do oceánu a mísí se sladká a slaná voda. Takové regiony jsou často školkami pro mladé ryby.

fluorescenční Schopný absorbovat a vyzařovat světlo. Toto vyzařované světlo je známé jako fluorescence.

gen (adj. genetický) Segment DNA, který kóduje nebo obsahuje pokyny pro produkci proteinu. Potomci dědí geny po rodičích. Geny ovlivňují, jak organismus vypadá a jak se chová.

Mezinárodní vesmírná stanice Umělá družice, která obíhá kolem Země. Tuto stanici provozují Spojené státy a Rusko a poskytuje výzkumnou laboratoř, ze které mohou vědci provádět experimenty v biologii, fyzice a astronomii - a pozorovat Zemi.

mikrob Zkratka pro mikroorganismus. Živá věc, která je příliš malá na to, aby ji bylo možné vidět pouhým okem, včetně bakterií, některých hub a mnoha dalších organismů, jako jsou améby. Většina se skládá z jedné buňky.

mikroskop Nástroj používaný k prohlížení předmětů, jako jsou bakterie nebo jednotlivé buňky rostlin nebo zvířat, které jsou příliš malé na to, aby byly viditelné pouhým okem.

NASA Viz Národní úřad pro letectví a vesmír

Národní úřad pro letectví a vesmír Tato americká agentura, vytvořená v roce 1958, se stala lídrem v kosmickém výzkumu a ve stimulaci zájmu veřejnosti o průzkum vesmíru. Právě prostřednictvím NASA vyslaly Spojené státy lidi na oběžnou dráhu a nakonec na Měsíc. Vyslalo také výzkumné plavidlo ke studiu planet a dalších nebeských objektů v naší sluneční soustavě.

optika Související s vizí nebo s tím, co je vidět.

organismus Jakákoli živá věc, od slonů a rostlin po bakterie a další druhy jednobuněčného života.

kyslík Plyn, který tvoří asi 21 procent atmosféry. Všechna zvířata a mnoho mikroorganismů potřebují kyslík k podpoře svého metabolismu.

fotosyntéza (sloveso: fotosyntetizovat) Proces, při kterém zelené rostliny a některé další organismy využívají sluneční světlo k produkci potravin z oxidu uhličitého a vody.

phycoerythrin Protein, který dokáže sbírat světelnou energii ze slunce. Nachází se v červených řasách.

fytoplankton Někdy se jim říká mikrořasy, jedná se o mikroskopické rostliny a rostlinné organismy, které žijí v oceánu. Většina plave a bydlí v oblastech, kde sluneční paprsky filtrují. Tyto organismy, podobně jako suchozemské rostliny, obsahují chlorofyl. K životu a růstu také vyžadují sluneční světlo. Fytoplankton slouží jako základ oceánské potravinové sítě.

pixel Zkratka pro prvek obrázku. Malá oblast osvětlení na obrazovce počítače nebo tečka na vytištěné stránce, obvykle umístěná v poli pro vytvoření digitálního obrazu. Fotografie jsou vyrobeny z tisíců pixelů, z nichž každý má jiný jas a barvu, a každý je příliš malý na to, aby byl vidět, pokud není obrázek zvětšen.

plankton Malé organismy, které unášejí nebo plavou v moři. V závislosti na druhu se plankton pohybuje od mikroskopických velikostí po organismy o velikosti blechy. Některá jsou drobná zvířata. Ostatní jsou organismy podobné rostlinám. Ačkoli jsou jednotlivé planktony velmi malé, vytvářejí mohutné kolonie čítající miliardy. Největší zvíře na světě, modrá velryba, žije na planktonu.

Sborník Národní akademie věd Prestižní časopis vydávající originální vědecký výzkum, zahájený v roce 1914. Obsah časopisu zahrnuje biologické, fyzikální a sociální vědy. Každý z více než 3 000 článků publikovaných každý rok je nyní nejen recenzován, ale také schválen členem Národní akademie věd USA.

červený příliv Populační exploze určitých druhů planktonu. Pokud je jich dostatek, mohou zbarvit vodu červeně nebo červenohnědě. Někteří vylučují jed, který může zabíjet okolní ryby a lidem způsobovat nemoci.

družice Měsíc obíhající kolem planety nebo vozidla nebo jiného vyrobeného předmětu, který obíhá ve vesmíru nad nějakým nebeským tělesem.

druh Skupina podobných organismů schopných produkovat potomstvo, které může přežít a reprodukovat se.

spektrometr Přístroj, který měří spektrum, jako je světlo, energie nebo atomová hmotnost. Chemici obvykle používají tyto nástroje k měření a hlášení vlnových délek světla, které pozoruje. Shromažďování dat pomocí tohoto nástroje, proces je známý jako spektrometrie, může pomoci identifikovat prvky nebo molekuly přítomné v neznámém vzorku.

toxin Jed produkovaný živými organismy, jako jsou zárodky, včely, pavouci, jedovatý břečťan a hadi.

vlnová délka Vzdálenost mezi jedním vrcholem a druhým v sérii vln nebo vzdálenost mezi jedním žlabem a druhým. Viditelné světlo - které, stejně jako veškeré elektromagnetické záření, cestuje ve vlnách - obsahuje vlnové délky mezi přibližně 380 nanometry (fialové) a přibližně 740 nanometry (červené). Radiation with wavelengths shorter than visible light includes gamma rays, X-rays and ultraviolet light. Longer-wavelength radiation includes infrared light, microwaves and radio waves.

zooplankton Small organisms that drift in the sea. Zooplankton are tiny animals that eat other plankton. They also serve as an important food source for other marine creatures.

Citace

A. Pearce Stevens. “Tiny plastic, big problem.” Vědecké zprávy pro studenty. April 10, 2015.

A. Pearce Stevens. “Corals dine on microplastics.” Vědecké zprávy pro studenty. March 18, 2015.

B. Brookshire. “Scientists Say: Plankter.” Heuréka! Laboratoř. February 2, 2015.

S. Zielinski. “Will water woes leave Americans thirsty?” Vědecké zprávy pro studenty. October 30, 2014.

C. LeBlanc. “Suffocating waters.” Vědecké zprávy pro studenty. March 29, 2012.

S. Ornes. “The algae invasion.” Vědecké zprávy pro studenty. May 11, 2010.

R. Ehrenberg. “Blooming jellies.” Vědecké zprávy pro studenty. April 9, 2008.

E. Sohn. “Deep krill.” Vědecké zprávy pro studenty. March 5, 2008.

Původní zdroj deníku: H. Dierssen et al. Space station image captures a red tide ciliate bloom at high spectral and spatial resolution. Sborník Národní akademie věd. Published online November 16, 2015. doi: 10.1073/pnas.1512538112.

About Bethany Brookshire

Bethany Brookshire was a longtime staff writer at Vědecké zprávy pro studenty. Má titul Ph.D. in physiology and pharmacology and likes to write about neuroscience, biology, climate and more. She thinks Porgs are an invasive species.

Zdroje ve třídě pro tento článek Další informace

K tomuto článku jsou k dispozici bezplatné zdroje pro pedagogy. Zaregistrujte se pro přístup:


4.1 Elodea Leaf Wet Mount

Elodea canadensis (American or Canadian waterweed or pondweed) is a perennial aquatic plant, or submergent macrophyte, native to most of North America. It grows rapidly in favorable conditions and can choke shallow ponds, canals, and the margins of some slow-flowing rivers. It requires summer water temperatures of 10-25 °C and moderate to bright lighting. Young plants initially start with a seedling stem with roots growing in mud at the bottom of the water further adventitious roots are produced at intervals along the stem, which may hang free in the water or anchor into the bottom. It grows indefinitely at the stem tips, and single specimens may reach lengths of 3 m or more. The leaves are bright green, translucent, oblong, 6-17 mm long and 1-4 mm broad, borne in whorls of three (rarely two or four) round the stem. It lives entirely underwater, the only exception being the small white or pale purple flowers which float at the surface and are attached to the plant by delicate stalks. It is dioecious, with male and female flowers on different plants. The flowers have three small white petals male flowers have 4.5-5 mm petals and nine stamens, female flowers have 2-3 mm petals and three fused carpels. The fruit is an ovoid capsule, about 6 mm long containing several seeds that ripen underwater. The seeds are 4-5 mm long, fusiform, glabrous (round), and narrowly cylindrical. It flowers from May to October.

4.1.1 Experimental procedures

  1. Get a single leaf from the Elodea plant and mount it on a slide, cover it with a drop of water and a cover slip.
  2. Place the slide onto the microscope state and observe at the leaf under the microscope.
  3. These leaves are two cells thick, so you should be able to focus up and down to see that the cells in one layer are larger than those in the other. When one layer is in focus, you may be able to see the shadowy outlines of cell walls in the other layer.
  4. Notice that the cells are clearly delineated by the cell wall.
  5. Inside the cells are large oval-shaped green bodies, the chloroplasts.
  6. As the cells warm, you can see the chloroplasts carried by the moving cytoplasm around the nearly transparent nucleus in the center of the cell.
  7. Make a drawing of what you see at 400× magnification.

Figure 4.6: Elodea leaf wet mount (4× objective).

Now, please watch the following video and see how it compares to what you have just read:


Podívejte se na video: TOP 5 Zvířata, která jsou roztomilá, ale velice nebezpečná (Leden 2022).