Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Pauca Verba!_4

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
25.02.2016
Размер:
17.88 Mб
Скачать

Тваринний світ

СПIВОЧI РИБИ

 

Усі ми знаємо приказку «Німий як риба». Однак

команди імпульсів даються близько 100 разів

 

 

 

вона дуже далека від реальності.

насекунду.Томуздається,щозвукбезперервний.

 

 

 

Більшість риб видає якісь звуки - скрегіт,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

писк, барабанний дріб, тощо. Утворюватись ці

 

 

 

 

 

звуки можуть по різному. Деякі риби скриплять,

 

 

 

 

 

зсуваючи хребці, або грудні плавники, ронки

 

 

 

 

 

труть об щось глоткові зуби, спинороги

 

 

 

 

 

обертають спинний плавник. Проте більшість

 

 

 

 

 

риб видає звуки за допомогою плавального

 

 

 

 

 

міхура. Наприклад соми видають звуки, схожі

 

 

 

 

 

на зітхання просто за рахунок руху газів у міхурі

 

 

 

 

 

вперед-назад. Чимало риб мають «голосові»

 

 

 

 

 

м’язи, якими регулюють об’єм міхура. У риби-

 

 

 

 

 

жаби наприклад, цей м’яз такий розвинутий, що

 

 

 

 

 

може смикати міхур до 1000 разів на секунду, що

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

звучить як гучний барабанний дріб. Цей рух у 3

Намалюнкуграфікнервовихімпульсів.Жовтим

 

 

 

рази перевищує швидкість руху крилець колібрі.

показано сигнали для мязів – утворення шуму,

 

 

 

Голос риби використовують, звичайно ж, для

оранжевим – блокування чутливості вуха.

 

 

 

спілкування:) Були описані акустичні сигнали

Цікаво, що у морських мічманів є два типи

 

 

 

агресії, страху або шлюбного поклику окремих

самців – одні великі, здатні до співу, будують

 

 

 

риб. Однак детальніше розшифрувати підводну

гнізда та закликають до них самок, а потім

 

 

 

мову поки що не вдалося.

самовіддано охороняють ікру. Інші ж ...

 

 

 

Чому ж ми не чуємо підводних теревенів? Річ

маскуються під самок, крадькома проникають в

 

 

 

у тому, що звукові хвилі відбиваються від бар’єру

чуже гніздо і запліднюють ікру. Вони не вміють

 

 

 

між водою та повітрям і повертаються у воду так

співати. Однак, враховуючи їх чисельність, ця

 

 

 

само,якіповітрянізвуковіхвилі-відповерхніводи.

стратегія дозволяє цим хитрунам виживати.

 

 

 

Лише незначна частина звуків долає цей бар’єр.

Саме за голос отримала свою назву така

 

 

 

Однак деякі риби настільки голосисті, що людям

граціозна істота як Enoplosus armatus

 

 

 

вдається їх почути без особливих зусиль. Ці риби і

англійською її звуть Old Wife Fish – буквально

 

 

 

отримали назву «співучих».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найвідомішою серед них є морський мічман.

 

 

 

 

 

Ця риба добре відома мешканцям східного

 

 

 

 

 

узбережжя Америки, адже літніми ночами їх

 

 

 

 

 

часто будить інтенсивний гул і дзижчання. Це

 

 

 

 

 

самець риби-мічмана охороняє ікру і відганяє

 

 

 

 

 

таким чином усіх, хто не проти нею поласувати.

 

 

 

 

 

Ця риба має складний плавальний міхур з

 

 

 

 

 

придатковими камерами, які вона рухає за

 

 

 

 

 

допомогою спеціального м’яза.

 

 

 

 

 

Нещодавно рибою-мічманом зацікавились

 

 

 

 

 

нейробіологи – яким чином мічман не оглушує

 

 

 

 

 

себе власним шумом – адже він видає звуки

 

 

 

 

 

практично безперервно, але при цьому чує і

– риба-стара-дружина.

 

 

 

самок і хижаків. Виявилось, що утворення звуку

Водиться вона на півдні Тихого та в Індійському

 

 

 

і його сприйняття контролюється однією і тією ж

океані, поширена біля берегів Австралії

 

 

 

ділянкою мозку і є синхронізованим. До того, як

Коли цю рибку витягнути з води, вона

 

 

 

риба видає звук, мозок «попереджає» про нього

скрегоче зубами і голосно бурчить і бубонить,

 

 

 

вухоівоностаєменшчутливим.Післяцьогориба

що й викликало в моряків таку асоціацію. Риба-

 

 

 

на кілька мілісекунд замовкає і слухає зовнішні

стара-жінка до того ж має отруйні колючки.

 

 

 

звуки, і знову видає короткий звук. Обидві

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 |P a u c a V e r b a ! / 4

 

 

 

 

 

 

А от риба-жаба видає звуки такої сили, що

може оглушити людину, що опиниться поруч

під водою. Адже її голос досягає 100 децибел

і нагадує гудки сирени або звуки поїзда що проходить повз.

 

 

 

 

Зеленушки,щоводятьсявЧорномуморівміють

 

 

 

 

барабанити.

 

 

 

 

Одна з найдивовижніших і найгарніших риб

 

 

 

 

Чорного моря - морський півень жовтий або ж

 

 

 

 

тригла. Це хижа риба середніх розмірів, веде

 

 

 

 

придонний спосіб життя. Вона чутлива до

 

 

 

 

температури води, тому біля берегів її можна

 

 

 

 

побачити від середини квітня до кінця вересня.

Риби-барабанщики,

що

водяться

у

Морський півень має дуже цікаву будову

прибережних водах США, прославились під час

грудних плавців – вони широкі і мають по три

Другої Світової війни. Тоді американці ставили

вільних промені, які служать морському півню

вздовжузбережжяАтлантичногоокеануакустичні

своєрідними «ногами». Опершись на ці промені

буї, щоб фіксувати шум від підводних човнів і

плавців він може ходити по морському дні,

подавати сигнал тривоги. Багато разів тривога

промацувати дно у пошуку здобичі, а ще – різко

була фальшивою - зграї морських барабанщиків

відштовхнувшись плавцями від дна, стрибнути

збирались поблизу на нерест.

Ці риби видають

на метр-другий за своєю жертвою.

низькі звуки частотою 100-500 Гц, які добре чути

Крім того, морський півень може ще й літати,

не лише під водою, а й у будинках, що стоять на

вистрибуючи і плануючи над водою на тих самих

набережних - звук поширюється через опорні

широких плавцях. Середня риба може пролетіти

конструкції споруд.

 

 

 

15-20 метрів зі швидкістю 40 км/год.

Камбала циноглосус, що водиться поблизу

Звуки, які видає морський півень нагадують

Китаю, має досить широкий «репертуар». Її

скрип, кашель, стрекотіння, бурчання і свист. Ця

вокалізи порівнюють з дзвонами, кваканням жаб

риба досить-таки «балакуча» і теревенить не

та навіть звуками арфи.

 

 

 

лише в період нересту, а круглий рік.

 

 

 

 

Лов морського півня, як «мешканця» Червоної

книги України, категорично заборонений.

А чи є співочі риби у нас, в Україні?

Як почути риб?

Найпростішийспосіб,якимдавнокористуються

рибалкиостровівОкеанії–зануритиуводуголову, а саме маківку голови, так щоб ніс і рот лишались

над водою. Тоді звуки що поширюються в воді передадуться через кістки черепа. Також можна

занурити у воду весло або металевий стержень

чи будь-який подібний предмет і прикласти вухо

до нього.

Для більш серйозного «прослуховування» використовуються спеціальні прилади –

гідрофони.

Note: http://doublenamefish.ru/

Підготувала: Ярослава Топольнікова

12 |P a u c a V e r b a ! / 4

Рослинний світ

Мильний горiх

Як відомо, все, що людина винаходить для полегшення і покращення свого життя, вже існувало в природі до цього, або мало відповідні аналоги. Отже, все найкраще - від природи.

Так, наприклад, усім відомо, що гвинтокрил - це прототип бабки, а сучасні хмарочоси будуються за формою витягнутих листків рослин для того, щоб мати більшу опору, стійкість.

Так само людина виготовила безліч миючих мильних засобів, до складу яких входить хіміяхімія, і – можливо – трохи якихось натуральних екстрактів (принаймні на упаковці). Проте чи відомо Вам, що найкращим аналогом, або навіть замінником усім миючим засобам, є так

званий мильний горіх?

Насправді, мильний горіх - не горіх, а ягоди, що являють собою плоди дерев роду Sapindus (Мильне дерево). СучаснанаукованазвародубулауведенащеК.Ліннеєм,який позначав з лат. Sapo – мило, indicus – індійський; таким чином, дослівно назва рослини перекладалась як «Індійське мило». Ці дерева ростуть в Індії, у передгір’ї Гімалаїв.

Представники роду Sapindus належать до дводольнихрослин.Деревасягаютьувисоту 25метрів, листкова пластинка списоподібної форми, її довжина - 7-10 см. Квіти цих рослин дрібні, біло-зеленкуваті, а сам період цвітіння припадає на листопад-грудень.

Ягоди мильних дерев жовто-коричневі, до 2,5 см у діаметрі. Всередині міститься декілька насінин. Завдяки міцній зовнішній оболонці ягоди є достатньо твердими (через що, власне, і називаються горіхами). Слід зазначити, що “мильні” властивості ягід, а саме їх оболонки, проявляються у вологому середовищі. Так, їхня оболонка розм’якшується, робиться липкою, бо виділяються органічні сполуки – сапоніни (що за своєю хімічною природою є глікозидами). Сапоніни являють собою природні поверхнево активні речовини

(ПАР). Їх вміст у складі оболонки досягає 38 %. Мильні горіхи широко використовуються населенням Індії як чудовий природній миючий засіб.

Результати багатьох наукових досліджень властивостей мильних дерев стали доступні широкому загалу відносно недавно, але, зважаючи на їх вражаючу ефективність,мильніягодитаїхекстрактиодразужстали використовуватися провідними світовими виробниками косметики у своїх найдорожчих косметичних та парфумерних лініях. Окрім того, зараз (хоч не усюди і не завжди) плоди цих рослин використовуються і у виробництві засобів побутової хімії.

Дослідникам, які займались вивченням унікальних властивостей мильних ягід, вдалося з’ясувати, чому сапонін є настільки ефективним. Виявляється, його емульсія буквально вириває бруд з одягу та білизни: частина молекули розчиняється у воді, а частина – в жирі, утворюючи з мікрочастинками бруду сполуки, які легко вимиваються, лишаючи після себе саму чистоту. Тому не дивно, що саме ці властивості надали плодам мильного дерева такого широкого застосування у сучасному світі.

До речі, на п’ятому щорічному міжнародному конкурсі в області дизайну «Electrolux Design Lab 2007» студентам-

дизайнерам з усього світу було запропоновано надати ідеї розробкипобутовихприладів,використанняякихнезавдає шкодидовкіллю.ПереможцемконкурсуставЛевентеСабо з Університету мистецтва та дизайну ім. Мохоя-Надя (Угорщина) із своїм проектом компактної пральної машини «E-wash».Їїунікальністьполягаєвтому,щовонадозволяє замість звичайного прального порошку використовувати натуральний інгредієнт – мильні ягоди.

Сам переможець конкурсу зазначає, що одного кілограму мильних ягід (або горіхів) може вистачити однійлюдинінацілийрік,дотогожмильнігоріхидобре переносяться людьми, що страждають на алергію та є дуже чутливими до синтетичних матеріалів. Таким чином, відомі європейські інженери оцінюють пральну машину «E-wash» як блискучу комбінацію сучасних технологій та старовинних знань.

На завершення хотілося б сказати, що важко не погодитись з думкою про необхідність комбінації сучасних технологій та вікових знань про природу. Можливо, якби ми частіше звертались до такої «дружби», то і проблем у сучасному світі було б набагато менше.

Note: http://www.eco.lviv.ua/product.php?ID=156

Підготувала: Анастасія Кирієнко

 

13 |P a u c a V e r b a ! / 4

Історичні нариси

Барбара Мак-Клiнток

(Barbara McClintock)

(16 червня 1902 – 2 вересня 1992)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Американський генетик Барбара Мак-Клінток

У 1923 р. Барбара отримала ступінь

народилася в Хартфорді (штат Коннектикут), і

бакалавра, а потім продовжила навчання на

була наймолодшою з трьох дочок лікаря Томаса

ботанічному відділенні зі спеціалізацією по

Генрі Мак-Клінтока та його дружини Сари Хенді.

цитології, генетиці та зоології. У ті роки жінка

При народженні дівчинці було дано ім’я Елеонора,

не могла спеціалізуватися на кафедрі генетики

але його змінили в чотиримісячному віці, оскільки

в Корнельському університеті, тому формально

батькивважали,щоім’яБарбарабільшепідходить

її магістерський

і докторський

ступінь були

дитині за характером.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отримані в області ботаніки.

 

 

Дівчинкою

Барбара

захоплювалася

фігурним

 

 

Улюбленими об’єктами генетичних досліджень

катанням та іншими видами спорту. Її партнерами по

були плодова мушка (Drosophila melanogaster) і

іграхбулисусідськіхлопчики.Тодіжунеїсформувалася

кукурудза (Zea mays). Популярність дрозофіли

звичка до читання та роздумів на самоті.

 

 

 

 

 

 

серед

вчених

пояснювалася коротким циклом

У 1918

р. Барбара

закінчила

Бруклінську

її розвитку, високою плодючістю та деякими

середню школу. Незважаючи

на

опір

з

боку

характерними

фізичними

особливостями. У

батьків,якінебажали,щобдонькапродовжувала

кукурудзи цикл розвитку довший, але яскраве і

навчання, Барбара в 1919 р. була зарахована до

строкате забарвлення зерен та листя робили її

Корнельського університету в Ітаці (штат Нью-

зручним об’єктом для генетичних досліджень.

Йорк), де

вона збиралася вивчати біологію в

Коли

Барбара

ще навчалася

на

молодших

сільськогосподарському коледжі.

 

 

 

 

 

 

курсах

 

університету,

співробітники

В університеті Барбару обрали президентом

 

сільськогосподарського коледжу почали робити

клубу дівчат-першокурсниць.

Спочатку

вона

перші

кроки

в

галузі

генетики.

Професор

активно брала участь у суспільному житті і

Р.А. Емерсон займався генетикою кукурудзи і

навіть грала на банджо в джаз-оркестрі. Але

потім вирішила не вступати в жіноче земляцтво,

гібридними лініями. Барбара працювала з ним; у

коли дізналася, що туди не були запрошені її

неї встановилися також перспективні професійні

подруги-єврейки. Барбара стала відвідувати

контакти з двома студентами-старшокурсниками,

єдині доступні для студентів молодших курсів

Джорджем У. Бідлом і Маркусом Роудз, які згодом

лекції з генетики і справила таке враження на

стали знаменитими генетиками.

 

 

своїх викладачів, що вони запропонували їй займатися разом з випускниками.

14 |P a u c a V e r b a ! / 5

У 1924 р. під час написання дипломної роботи

Барбара визначила, що кільцеві хромосоми

Барбара Мак-Клінток розробила метод візуалізації

пов’язані з появою строкатого забарвлення

хромосом клітин кукурудзи з використанням

зерняток кукурудзи. Вона виявила також

кармінового барвника. У цьому ж році вона стала

ядерцеві хромосоми, включені в біосинтез

асистентом ботанічного відділення, а в 1925 р.

клітинних рибосом - центрів біосинтезу клітинних

отрималаступіньмагістра.Написавшидисертацію

білків. Стипендія Фонду Гуггенхейма (Solomon R.

про розроблений нею метод, Барбара через два

Guggenheim Foundation) дозволила їй провести

роки стала доктором філософії.

 

1933 р. в Інституті кайзера Вільгельма в Берліні.

З 1927 по 1931 р. вона працювала викладачем

Протевжевнаступномуроці,стурбованазростанням

ботанічного відділення. Всі ці роки Барбара

нацизму, вона повертається в Корнел, де до 1936 р.

продовжувала вивчати морфологію

хромосом

працює науковим співробітником у відділі Емерсона,

кукурудзи, а також її кореляцію з фенотиповими

а потім отримує призначення на посаду асистента

проявами ознак у

дорослої рослини. Разом

професора ботаніки в Університет Міссурі.

з Херієт Крейтон (Harriet Creighton) Барбара

Зрозумівши, що у неї мало шансів на подальше

виявила, що хромосоми кукурудзи обмінюються

просування, Барбара у 1941 р. пішла з університету і все

генетичним матеріалом та інформацією під час

літо пропрацювала в біологічній лабораторії свого друга

кросинговеру на ранніх стадіях мейозу. Вона склала

Маркуса Роудза в Колд-Спрінг-Хабор (штат Нью-Йорк).

перші генетичні карти кукурудзи, описавши фізичні

Восени вона прийняла пропозицію стати

властивості ділянок хромосом, продемонструвала

співробітником Вашингтонського інституту Карнегі в

роль теломер і центромер, провела великі

Колд-Спрінг-Хабор, де з того часу і проводила свої

дослідження з цитогенетики та етноботаніки

дослідження з генетики кукурудзи.

південноамериканських видів кукурудзи, на

40-ві рр.. були особливо продуктивними для

прикладікукурудзижрозробилатеорію,щопояснює

Барбари. Ранні експерименти навели її на думку

пригнічення і експресію генетичної інформації при

про наявність рухомих генетичних елементів в

передачі від одного покоління до іншого.

 

хромосомах кукурудзи.

Між 1929 і 1931 рр.. Барбара опублікувала 9

Взимку 1943/44 р. вона розробила програму

статейвбіологічнихігенетичнихжурналах.У1931

експериментів, сподіваючись на підтвердження

р. Корнелльський університет відвідав Томас

своєї теорії.

Хант Морган. Дослідження Барбари справили

 

 

на нього глибоке враження. Він запропонував їй

 

 

 

 

опублікувати матеріали в престижному журналі

 

 

«Вчені записки Національної академії наук»

 

 

ProceedingsoftheNationalAcademyofScience»).

 

 

Її стаття про обмін

генетичною інформацією

 

 

в ході мейозу «Кореляція цитологічного і

 

 

генетичного кросинговеру у Zеа mays» («A

 

 

correlation of cytological and genetical crossing

 

 

overin Zea mays») з’явилася в серпневому

 

 

номері журналу за 1931 р. У цьому ж році

 

 

Барбара отримала субсидію від Національної

 

 

дослідницької ради, яка дозволила їй протягом

 

 

наступних двох років займатися вивченням

 

 

генетики кукурудзи. Вона також була прийнята

 

 

 

 

науковим співробітником у відділ Моргана в

 

 

 

 

Каліфорнійському

технологічному

інституті,

 

 

працювала в Корнельському університеті та

Університеті Міссурі в Колумбії, вивчаючи кореляції

між генетичними мутаціями хромосом кукурудзи, що викликані рентгенівським випромінюванням, і фенотиповими проявами у рослини.

15 |P a u c a V e r b a ! / 5

 

 

Влітку 1944 р. Барбара зауважує, що

ЗгіднозвисновкамиБарбари Мак-Клінток,один

рослини-близнюки мають різну інтенсивність

з двох транспозуючих генів був переважаючим

забарвлення листя: у одних смуги забарвлені

геном,іншийзнімавйогодію.ЗробленеБарбарою

сильно, в інших - слабо. Відзначивши аналогічне

відкриття транспозиції в генетичних системах і

явище у зернах качана, вона приходить до

генетичної

регуляції передбачило досягнення

висновку про наявність у однієї з дочірніх рослин

генетики бактерій і випередило їх на 15 років.

специфічної генетичної системи, якою інша

Це відкриття мало значимі наслідки:

рослина не володіє. Це явище називають нині

наприклад, за допомогою мігруючих генів можна

генетичної транспозицією, а включені в процес

було пояснити, яким

чином

резистентність

гени - транспозонами, або мігруючими генами.

до антибіотиків передається від одного виду

 

 

 

бактерій до іншого.

 

 

 

 

 

Модель Барбари Мак-Клінток допомагала

 

 

 

також інтерпретувати деякі явища, несумісні зі

 

 

 

суворими менделівськими законами спадковості,

 

 

 

які стверджували, що фенотипові риси від будь-

 

 

 

яких двох батьків будуть розподілятися серед

 

 

 

нащадків відповідно до генетичної домінантності

 

 

 

або рецесивності в простих співвідношеннях. Ця

 

 

 

схема пропонувала пояснення і механізму зміни

 

 

 

кольорового візерунку кукурудзяного качана від

 

 

 

ранніх до пізніх стадій розвитку.

 

 

 

 

Пані Мак-Клінток висловлювала також думку

 

 

 

про те, що швидке виникнення нових видів

 

 

 

рослин або тварин може бути пов’язане з

 

 

 

рухомими генетичними елементами або генами.

 

 

 

У 1950 р. Барбара представила доповідь про

 

 

 

свої дослідження з генетики кукурудзи щодо

Отримані

експериментальні

результати

рухомих генетичних систем на симпозіумі в

дали можливість чітко сформулювати модель

Колд-Спрінг-Хабор. Через те, що гіпотеза про

генетичної системи. До неї увійшли два

рухомі, транспозуючі гени порушувала існуючу

транспозуючих гени: дисоціатор, названий

тоді в генетиці догму про гени як стабільні

Барбарою Ds-геном, і активатор - Ас-ген.

компоненти хромосом, її матеріалам не надали

Спостереження показали, що генетична

серйозного значення, а також, можливо, й тому,

система працювала таким чином: якщо Ds-ген

що доповідачем була жінка.

 

пересувався по хромосомній ділянці поряд зі

Пані Мак-Клінток на певний час перестала

структурним геном (наприклад, зі структурним

публікувати

результати

своїх

експериментів.

геном, що контролює візерунок чергування

З 1958 по 1960 р. вона не проводила

смуг на листках кукурудзи), він пригнічував його

досліджень, а займалася підготовкою цитологів

фенотипову експресію, і смуги на листках були

з південноамериканських країн за програмою,

тьмяними. Однак це було ефективним лише

запропонованою Національною академією наук.

в тому випадку, якщо Ас-ген займав місце біля

До того моменту, коли вона відновила роботи

двох інших генів. Якщо ж Ас-ген пересувався

з генетики

кукурудзи та рухомих генів, фахівці

(транспозував) на більш віддалену ділянку,

в області бактеріальної генетики виявили у

придушення структурного гену Ds-геном не

бактерій регуляторні гени, що нагадують ті, які

відбувалося і смуги на листках були яскравими.

Барбара виявила у кукурудзи.

 

16 |P a u c a V e r b a ! / 5

Пані Мак-Клінток продовжувала одна вести дослідження з генетики кукурудзи в своїй

лабораторії і на дослідницькому полі в Колд-

Спрінг-Хабор. Вона ніколи не була заміжня.

Барбара Мак-Клінток була нагороджена Нобелівською премією з фізіології і медицини

в1983 р. з формулюванням «За відкриття

мобільних генетичних елементів». Примітно,

що про її номінування на отримання премії вона дізналася з радіопередачі. Мак-Клінток стала третьою жінкою - лауреатом Нобелівської премії і першою жінкою-одиночним лауреатом премії

вкатегорії «по фізіології і медицині». На честь

неї була затверджена премія розміром $ 2 000, що присуджується студентам, які навчаються за однією з шести спеціальностей: рослинництво, ботаніка, селекція рослин, фітопатологія,

агрономія та грунтознавство.

Крім Нобелівської премії, Барбара Мак-Клінток отримала Кімберівську нагороду Національної академії наук з генетики (1967), медаль «За наукові досягнення» Національного наукового

фонду (1970), нагороду Альберта Ласкера за

фундаментальні медичні дослідження (1970),

премію Вольфа з медицини Ізраїльського фонду

Вольфа ( 1981), премію Луїзи Гросс-Хорвіц

Колумбійського університету (1982). У 1981 р.

вона отримала стипендію фонду Мак - Артура. Пані Мак-Клінток - член Національної академії

наук, Американського товариства натуралістів,

Американського філософського товариства,

Ботанічного товариства Америки і Генетичного суспільства Америки. Вона має почесні ступені Рочестерського університету, Сміт-коледжу, Університету Міссурі, Єльського університету,

Вільямс-коледжу, Нью-Йоркського університету.

 

 

 

 

 

 

 

 

Барбара

Мак-Клінток

увійшла

в історію

біології

як

відомий,

талановий,

наполегливий

жінка-

генетик. Результати її наукових досліджень фактично стали класикою молекулярної біології.

Note: http://n-t.ru/nl/mf/mcclintock.htm

Підготувала: Юлія Бойчук

17 |P a u c a V e r b a ! / 5

Неймовірні винаходи

Давайте вирощувати одяг!

Кілька років тому британська дизайнерка одягу Сюзанна Лі шокувала світ своєю новою колекцією вбрання, основою для якого стали бактерії.

Цей експеримент являється частиною дослідницього проекту «Bio Couture», який має вирішити питання виготовлення міцних матеріалів, основу для яких складуть бактерії.

Для того, щоб отримати тканину, з якої в подальшому буде створено одяг, виготовляється суміш, до складу якої входять цукор, дріжджі, солодкий зелений чай і найголовніше - культури бактерій, що використовуються для ферметації напоїв із вмістом кофеїну.

Знаходячить у цьому середовищі, бактерії починають активно розмножуватись в результаті чого формують чисельні біоплівки, або, як їх називають творці проекту, «мікробна целюлоза». Згодом ці біоплівки висихають, зпресовуються між собою і формують шматки тканини, що достатньо подібні до папірусу. Такі біотканини можна відбілювати, фарбувати з використанням різноманітних барвників природного походження.

Для того щоб прикрасити одяг різноманітними об’ємними візерунками, дизайнер використає суху квасолю, що дає тканині опуклу форму Отриманий таким чином матеріал є на диво міцним і може

повноцінно бути використаним для пошиття одягу. Після того, як одяг зношується, він може бути легко утилізованим.

На сьогоднішній день колекція одягу, основу якої становить екологічний спосіб вирощування сировини, нараховує кілька

курток, лінію «Scar Bodice», сумки модних фасонів.

Такевбранняєбезпечним,виглядаєнегіршезазвичайне,а його виробництво не шкодить довкіллю. Цей спосіб створення одягупредставляєтьсядостатньоперспективним,алевимагає доробки, оскільки під впливом води бактеріальна тканина розкладається, а це не зовсім актуально для дощового Лондона й деяких інших регіонів світу. Проте вже сама ідея створення біоодягу заслуговує на повагу.

Note: http://ecoaudit.com.ua/uk/world/265-265 http://www.livestream.ru/photo/2010/07/15/clothing/

Підготувала: Анастасія Кирієнко

18 |P a u c a V e r b a ! / 4

Неймовірні винаходи

Новi магнiтоелектричнi компоненти

Version 2.0.

Сучасний

технологічний

прогрес

дозволяє

А тепер відкинемо жарти, і більш серйозно

створювати

різноманітні

низькорозмірні

розглянемо ідею.

 

 

 

системи складної

геометричної

форми, такі

Основнапередумовафункціонуваннятакоготипу

як кільця, спіралі, гофріровки, сувої тощо. Це

пам’яті - швидкий і контрольований рух доменних

зумовило відновлення цікавості до теоретичного

стінок уздовж тонких магнітних стрічок.

дослідження

викривлених

низько

розмірних

Новинка

являє

собою

магнітоелектричний

систем. Наприклад, інтерес до збудження

компонент, на який вже зроблено priori art. Цей

намагніченості спін-поляризованим струмом

компонент охоплює щонайменше одну довгасту

стимулюється успіхами та проблемами в

працюючу структуру, зроблену з феромагнітного

створенні елементів магнітної пам’яті MRAM

матеріалу, уздовж якого магнітні доменні стінки

(Magnetoresistive

Random

Acces

Memory),

можуть мігрувати,

засоби

для застосування

мікрохвильових приборів і магнітних логічних

електричного потоку

до цієї робочої структури,

елементів. Саме такі дослідження в разі їхньої

і щонайменше одного датчика магнітного поля

успішності

дозволяють

розвивати

існуючі

для магнітного поля, генерованого працюючою

технології або ж створити принципово нові.

структурою. Під довгастою структурою слід

На даний момент винахідники працюють над

розуміти

структуру,

що

має співвідношення

створенням

магнітоелектричного

компоненту з

діаметру до довжини менш ніж 1 : 5, переважно -

магнітними механізмами

пам’яті,

які комбінують

менш ніж 1: 10, і ще прийнятніше - менш ніж 1: 20.

стійкість flash-пам`яті, швидкість DRAM пам’яті і

Прикладидовгастихструктур-дротиінанодроти.

також оборотність і нелетючість hard drives.

Працюючаструктураздатнасформуватидоменні

Розробка, про яку йтиме мова, 26 квітня 2012

стінки, напрям поперечного намагнічення яких в

рокубулапопередньозапатентованаяктехнологія

центрінемаєпереважаючогонапрямувплощині,

магнітногозаписунаосновірухудоменнихстінок.

перпендикулярній до напрямку міграції уздовж

Домен-цеутвореннявматеріалі,щоскладається

працюючої структури. У випадку доменної

з частинок з однаковим напрямком просторової

стінки, що рухається, енергія, яка присутня у

намагніченості. Можна це уявити на прикладі

відхиленні

напряму

 

поперечного намагнічення

магнітного їжака - його голочки-намагніченості

стінки від

існуючого

переважаючого напряму,

орієнтовані в просторі кожна по-своєму (хоча на

є незалежною від швидкості руху. Напрям

спині можемо виділити ділянку, де всі дивляться

намагнічення урівноважує намагніченість уздовж

в одну сторону і паралельні одна одній). Частина

переважаючого напряму таким чином, щоб

голок дивиться в одну сторону, частина – в іншу.

мінімізувати потенційну енергію.

На їхній межі є утворення - так звана доменна

стінка. Формально кажучи - її товщина тим

більша, чим більш сильно орієнтовані домени в

напрямку своєї намагніченості. Якщо би ми таке побачили в реальному житті - строката була би

картина, та й «текстурка то», якщо ви розумієте

про що я;).

Рух доменної стінки вздовж

провідника

(вона крутиться)

19 |P a u c a V e r b a ! / 4

Якщо доменна стінка рухається уздовж

поперечного намагнічення в центрі доменної

працюючої структури під зовнішнім впливом,

стінки не має

переважаючого

напряму

в

ця рівновага енергії порушується. Обертальний

площині перпендикулярній

до напряму міграції

момент діє на намагнічення, спричиняючи

відповідно до (ефективної) симетрії навколо

розрегулювання

доменної стінки

відносно

напряму міграції. Щоб досягти вищезгаданих

переважаючогонапряму.Врезультаті потенційна

переваг в термінах швидшого вкладу, обробки і/

енергія

є

постійно

присутньою

відносно

або зберігання, і,

на кінець,

випуску інформації,

цього переважаючого напряму. Частина з цієї

ДС необов’язково мають бути без маси (щоб

потенційної енергії, яка може бути прикладена

ефективна анізотропія точно зникла, чи щоб ДС

до руху, перетворюється на обмінну енергію,

булидосконалимиодновимірнимипоперечними).

що є неоднорідністю намагнічення в працюючій

Динамічні властивості покращуються поступово,

структурі, і зростає, коли доменні стінки

яктількицівимогидосягаютьсянавітьприблизно.

рухаються швидше. Підвищення в потенційній і

У особливо вигідному втіленні винаходу

обмінній енергіях, що відбувається в результаті

працюючаструктураєциліндричноющонайменше

динаміки доменної стінки, може формально бути

в одній секції, і тут створюється як прямий

інтерпретоване як кінетична енергія.

 

циліндр, так і особливо цікавий круглий циліндр.

Вид доменної стінки, що формується між

Це втілення ґрунтується на тому, що винахідники

взаємно суміжними шарами працюючої структури

довели існування невагомих доменних стінок

з різним намагніченням, визначається формою,

уперше. Доменні стінки мігрують уздовж

внутрішньою структурою і матеріалом працюючої

циліндрової осі. Було винайдено , що невагомі

структури. Анізотропії і магнітні потенційні

доменні стінки, поширюючись, просто змінюють

ландшафти, визначені цими параметрами,

свої позиції і напрями намагнічення, але вони

визначають стан мінімальної енергії на межі

не змінюють свої внутрішні магнітні структури.

між різними намагніченими шарами. Тож тип і

Також виявлено високий степінь симетрії - у

структура доменної стінки, що формується в цій

циліндричній працюючій

структурі відсутня

межі, є визначені.

 

 

анізотропія(тащоперпендикулярнадонапрямку

Структуру вигідно виготовити з феромагнітного

міграції доменних стінок). Тож таку структуру

матеріалу, який безпосередньо не має ніякої

можна виготовляти з аморфного феромагнітного

кристалічної анізотропії. Такий матеріал може

матеріалу, що немає кристалічної анізотропії.

бути аморфний, і може охопити великий ряд

Прикладом такого матеріалу є Пермалой. Окрім

маленьких і безладно орієнтованих кристалітів

того, така надзвичайно симетрична працююча

таким чином, що кристалічна анізотропія, в

структура може бути добре описана аналітично.

середньому, більше не матиме ефекту. Приклад

Підсумовуючи вищесказане, після доведення до

такого матеріалу - Пермалой.

 

ладу нового магнітоелектричного компоненту на базі

Специфічні динамічні властивості

доменних

руху доменних стінок, слід очікувати

його появи в

стінок

( і

виключно усунення Уокерівської

наших комп’ютерах уже в найближчі кілька років.

 

бар’єру для швидкості міграції уздовж працюючої структури) з’являються в той час коли складова

Note:

Beating the Walker Limit with Massless Domain Walls in Cylindrical

Nanowires// MingYan, Sebastian Gliga, Physical Rewiew Letters 104, 5 February (2010)

Magnetoelectronic components and measurement method // United

States PatentApplication Publication, Pub.No.: US 2012/0098534

A1, Pub.Date: 26April 2012., http://www.freepatentsonline.com/ y2012/0098534.html

“Magnetic Domain Wall Logic” //D.A.Allwood, G. Xiong, C. C. Faulkner, D.Atkinson, D. Petit, R. P. Cowburn, , Science 309, 1688 (2005)

Підготував: Дмитро Побережний

20 |P a u c a V e r b a ! / 4

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]