14:32 2022-07-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cum se transformă ochii renilor în timpul iernii pentru a le oferi viziunea crepusculară
_ Cum se transformă ochii renilor iarna pentru a le oferi viziune în amurg
Renii sunt iubiți în întreaga lume pentru ochii lor întunecați și expresivi, coarnele maiestuoase și asocierea magică cu Moș Crăciun. Momentul în care aflați adevărul rece și dur despre cum sosesc cadourile de Crăciun sub brad este unul îngrozitor care distruge multe copilărie. Dar renii sunt mai speciali decât v-ar fi făcut să credeți fratele mai mare sau colegii de clasă cinici.
Renii arctici, ca și principalul său prădător, lupul, sunt incredibil de bine adaptați la casa sa înzăpezită, unde condițiile de iarnă pot vedea temperaturile scad la -50°C și niveluri scăzute de lumină naturală. Renii au un al doilea strat de blană și copite largi în formă de semilună care îi mențin stabili și le permit să sape în zăpadă. Și după cum arată noul nostru studiu Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, ochii lor suferă schimbări fizice pe măsură ce anotimpurile se schimbă, ceea ce le permite să vadă clar în amurgul lung de iarnă.
Mijlocul iernii în Arctica. este fie întuneric, fie amurg, când soarele este sub orizont, toată ziua. Renii trebuie să-și găsească și să-și descopere hrana de iarnă, lichenul, periând pământul acoperit de zăpadă cu copitele, coarnele și boturile lor. Lichenii sunt abundenți în Arctica — o sursă ideală de hrană pe care renii o pot găsi oriunde ar merge.
Amurgul este special
Renii se hrănesc în amurg când lupii vânează. Cu toate acestea, amurgul are o proprietate unică care îl deosebește de zi sau de noapte: este extrem de albastru, conținând foarte puțin verde, galben și portocaliu.
Aceasta se datorează faptului că, luminat de un soare sub orizont, Pământul stratul de ozon acționează ca un filtru care se întinde pe cer, care în amurg absoarbe aproape toată lumina, cu excepția luminii albastre. Lumina soarelui parcurge o distanta mai mare prin atmosfera, trecand orizontal prin stratul de ozon. Acest albastru-ozon este diferit de albastrul clar al cerului în timpul zilei, care este cauzat de împrăștierea luminii solare de către moleculele de aer.
Deși artiștii numesc această oră după apus „Ora albastră”, avem tendința de a nu-l observa. pentru că ochii noștri se adaptează la culoarea care se schimbă încet. Pe măsură ce se apropie întunericul, vederea noastră trece de la a ne baza pe receptorii conici care ne oferă viziunea colorată la utilizarea tijelor mai sensibile, care sunt daltonic. Iarna, amurgul poate dura mai mult de o treime din zi în habitatele polare.
Lupii și renii își îmbunătățesc atât sensibilitatea la amurgul arctic cu o „oglindă” în spatele retinei. Când lumina intră în ochi și trece prin retină, nu toată ea este detectată și absorbită de neuroni specializați numiți fotoreceptori. În schimb, oglinda o reflectă înapoi prin retină pentru a doua oară, când va fi detectată mai multă lumină. Renii văd o imagine mai strălucitoare, dar puțin mai neclară, deoarece oglinda împrăștie o parte de lumină în lateral, un pic ca o sticlă aburită.
Acesta este un avantaj în lumină slabă, deoarece animalul se bazează mai mult pe contrast vizual și mișcare. decât claritatea vizuală. Oglinda, numită tapetum lucidum (covor strălucitor), a evoluat independent la multe animale. Excepții importante includ oamenii și răpitorii, care au nevoie de imagini clare.
Ochii care se schimbă în funcție de anotimp
Studiul nostru a comparat ochii renilor care au murit în timpul verii cu specimene de la ren care au murit în iarna.
A arătat că ochii de ren suferă o schimbare sezonieră unică în tapetum și își schimbă culoarea, reflectând lumina auriu-turcoaz în timpul verii și oglindind un albastru adânc în timpul iernii. Atât blana de lichen, cât și de lup reflectă mai puțin albastru decât alte culori, așa că par întunecate pe peisajul acoperit de zăpadă.
Tapetumul unui ren folosește aceeași structură care face penele irizate ale păunului, aripile albastre strălucitoare ale fluturelui Morpho și sclipirile de culoare ale bijuteriei opal. Aceasta se numește colorare structurală.
În tapetumul de ren, aceste structuri sunt fibre foarte fine de colagen, prea mici pentru a fi văzute cu un microscop cu lumină, asemănătoare, dar mai fine decât structura mușchilor. Imaginați-vă aceste fibre ca un număr mare de creioane bine stivuite într-o cutie transparentă într-un model hexagonal.
Lasați suficientă apă pentru a umple golurile, reduceți scara cu un factor de aproximativ 40.000 și cutia va reflecta lumină albastră. Aceasta reprezintă tapetumul de iarnă. Pentru a transforma în tapetum de vară, măriți cantitatea de apă de zece ori și dublați adâncimea cutiei. La această scară mică, fibrele își vor menține aproximativ modelul hexagonal, dar vor exista mai multe goluri între ele.
Credem că această transformare este declanșată de o schimbare a presiunii în ochiul renului care are loc vara și iarna. .
Un alt mod de a ne gândi la asta este ca ochii de ren având cauciucuri de vară și de iarnă. În condiții foarte reci, lăsați puțin aer să iasă din anvelope pentru a crește tracțiunea pe gheață. Renul lasă lichidul să iasă din tapetum pentru a dezvălui o vedere mai bună asupra împrejurimilor sale.
Această descoperire poate ajuta inginerii să realizeze produse care schimbă culoarea reflectată. Oportunitățile sunt nesfârșite. Dacă folosiți o suprafață acoperită cu o nanostructură reflectorizante, similară cu cea a tapetumului renului, mai degrabă decât o vopsea pe bază de pigment, puteți schimba culoarea schimbând separarea „creioanelor” reduse care reflectă lumina. De exemplu, puteți schimba culoarea mașinii dvs. prin reglarea separației. Spre deosebire de mulți pigmenți, aceste vopsele structurale nu se estompează în timp.
Așadar, în timp ce renii au inspirat de multă vreme tradiția de Crăciun spusă în întreaga lume, acum ei ar putea inspira tehnologia și știința.
Acest lucru este articolul este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu