Informácie

Ako môžem zmerať zakrivenie vtáčieho zobáka na ihrisku?

Ako môžem zmerať zakrivenie vtáčieho zobáka na ihrisku?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zaujímalo by ma, či existuje štandardný nástroj na meranie zakrivenia zobáka vtáka.

Zdá sa, že sférometer by nefungoval, pretože zobáky, ktoré meriam, nie sú kruhové, ale viac parabolické.

Hádam niečo takéto:

Mám pocit, že to môže byť problém, ak majú vaše vtáky inú dĺžku zobáka.

Co si myslis?


Ak chcete zistiť pohlavie tučniaka Galápagos, zmerajte jeho zobák, hovoria vedci

Ukázalo sa, že na to, aby ste mohli povedať pohlavie tučniaka z Galápagos, potrebujete iba pravítko.

V článku uverejnenom 5. apríla v časopise Výskum ohrozených druhov, vedci z Washingtonskej univerzity oznámili, že pre tučniaka Gal ápagos je veľkosť zobáka takmer dokonalým ukazovateľom toho, či je vták muž alebo žena. Vyzbrojení týmito poznatkami mohli vedci rýchlo a presne určiť pohlavie vtáka vo voľnej prírode bez odberu krvi - čo urýchli terénne štúdie tohto neobvyklého a ohrozeného morského vtáka.

„V prípade tučniakov Gal ápagos sme skutočne chceli pochopiť, či existuje jednoduché„ pravidlo “, ktoré by sme mohli použiť na určenie pohlavia - znak, ktorý by bol rýchly a spoľahlivý,“ hovorí vedúca autorka Caroline Cappello, doktorandka biológie z UW. .

Tučniaky Galápagos sú jediné tučniaky, ktoré žijú v rovníkovej oblasti. Rovnako ako všetky druhy tučniakov a väčšina vtákov im chýbajú vonkajšie genitálie. Okrem toho samce a samice tučniakov Galápagos vyzerajú navzájom podobne a obaja zdieľajú rodičovské povinnosti, inkubujú vajíčka a vychovávajú potomstvo. Samce bývajú o niečo väčšie ako samice, ale rozdiel je nepatrný. Na určenie pohlavia tučniaka Galápagos je k dispozícii test DNA, ktorý si však vyžaduje získanie vzorky krvi od každého jednotlivca – je to invazívny a časovo náročný proces.

"Dúfali sme, že nájdeme fyzickú črtu na určenie pohlavia tučniakov z Galápagos, ktorá by sa dala jednoducho zmerať v teréne," povedal Cappello. "Nájdením takejto vlastnosti špecifickej pre pohlavie by sme to mohli použiť v našich terénnych štúdiách o tom, či meniace sa klimatické podmienky ovplyvňujú tučniaky Gal ápagos odlišne od samcov a samíc."

Pri hľadaní fyzického znaku sexu zbieral v rokoch 2010 až 2014 hlavný autor a profesor biológie UW P. Dee Boersma telesné miery od 61 dospelých tučniakov Galápagos vo voľnej prírode – vrátane veľkosti hlavy, dĺžky plutvy, dĺžky chodidla a pol. - tucet meraní zobáka a jeho okolitého peria. Boersma tiež získala vzorky krvi od každého tučniaka a odoslala ich Patty Parkerovej, profesorke z University of Missouri-St. Louis, aby určil pohlavie každého dospelého pomocou testu DNA.

Cappello skombinoval merania veľkosti tela a výsledky testov DNA do štatistickej analýzy na hľadanie fyzických charakteristík, ktoré korelovali s pohlavím vtáka. Zistila, že samce mali o niečo hrubšie zobáky - merané zhora nadol - v porovnaní so samicami. Len pomocou veľkosti zobáka mohol Cappello správne určiť pohlavie viac ako 95 percent ich študijných tučniakov. Toto bolo hlásené pre niekoľko ďalších druhov tučniakov, ale Cappello a Boersma sú prví, ktorí to testovali genetickou analýzou tučniaka Gal ápagos.

Tieto znalosti pomôžu tímu UW študovať tučniaky Gal ápagos na mieste, ktoré Boersma nazýva „predvídateľne nepredvídateľné“ miesto. Ostrovy Gal ápagos, nachádzajúce sa na rovníku, majú perfektnú polohu na to, aby využili výhody vzostupu prúdov Tichého oceánu. Toto stúpanie zvyčajne prináša na ostrovy živiny, ktoré podporujú malé húfy rýb, aby si tu tučniaky a iné morské živočíchy pochutnávali, povedal Boersma, ktorý študuje tučniaky Galápagos už viac ako štyri desaťročia.

Udalosti El Ni ño však môžu tieto prúdy narušiť a zrútiť potravinový web Gal ápagos, čo vedie k hladu. To zaťažuje populáciu tučniakov, ktorá sa pohybuje medzi 1 500 a 4 700 jedincami. Podľa výskumu spoločnosti Boersma môžu tučniaky Gal ápagos v obzvlášť chudých El Ni ño rokoch dokonca úplne zastaviť chov. Očakáva sa, že zmena klímy zvýši výskyt podmienok El Niño a extrémnych poveternostných udalostí.

Ďalšie predbežné štúdie naznačujú, že samce tučniakov Gal ápagos s väčšou pravdepodobnosťou prežijú extrémne podmienky prostredia v porovnaní so samicami. Vedci nevedia prečo a štúdium prežitia špecifického pre pohlavie počas El Ni ño rokov bolo sťažené, pretože výskumníkom chýbali jednoduché spôsoby, ako určiť pohlavie jednotlivých tučniakov-teda doteraz.

„Teraz sa môžeme začať zaoberať tým, či zmena klímy ovplyvní samce a samice tučniakov Gal ápagos odlišne a aký druh napätia to môže znamenať pre ich schopnosť prežiť ako druh,“ povedal Cappello.

Výskum bol realizovaný v spolupráci s Národným parkom Gal ápagos a bol financovaný Nadáciou Davida a Lucile Packardových, Gal ápagos Conservancy, Disney Conservation Fund, National Geographic Society, Leiden Conservation Foundation, Detroit Zoological Society, zoologická záhrada v Sacramente a Wadsworthova nadácia pre vedu o ochrane prírody na UW.

Pre viac informácií kontaktujte Cappello na [email protected]

Čísla povolení pre národný park Gal ápagos: PC-47-10 až PC-61-16.

Vylúčenie zodpovednosti: AAAS a EurekAlert! nezodpovedajú za správnosť tlačových správ uverejnených na serveri EurekAlert! prispievajúcimi inštitúciami alebo za použitie akýchkoľvek informácií prostredníctvom systému EurekAlert.


Abstrakt

Geometriu pedálového pazúra je možné použiť na predpovedanie správania sa existujúcich tetrapodov a často sa používa ako indikátor životného štýlu a ekológie mezozoických vtákov a iných fosílnych plazov, niekedy bez uznania výhrady, že je potrebné, aby údaje z iných aspektov morfológie a proporcií tiež byť považovaný. Rozdiely v štýloch merania (vnútorné aj vonkajšie uhly zakrivenia pazúrov) sťažili porovnávanie výsledkov naprieč štúdiami, ako aj príliš zjednodušené ekologické kategórie. Snažili sme sa zväčšiť veľkosť vzorky v novej analýze navrhnutej na testovanie geometrie pazúrov proti ekologickému výklenku. Zistili sme, že taxóny z rôznych kategórií správania sa v geometrii pazúrov značne prekrývajú. Zatiaľ čo väčšina taxónov bola vykreslená podľa predpovedí, niektoré fosílne taxóny boli získané v neočakávaných polohách. Zakrivenia vnútorného a vonkajšieho pazúra boli štatisticky korelované a obidva korelovali s relatívnou robustnosťou pazúrov (výškou pazúrov v strednom bode). Opravili sme hmotnosť a fylogenézu, pretože obe pravdepodobne ovplyvňujú morfológiu pazúrov. Dospeli sme k záveru, že neexistuje žiadny silný hromadne špecifický účinok na zakrivenie pazúrov, navyše korelácie medzi geometriou pazúrov a správaním sú konzistentné v rôznych kladoch. Použitím nezávislých kontrastov na korekciu fylogenézy sme našli malý významný vzťah medzi geometriou pazúrov a správaním. Pazúry „prízemného“ sú menej zakrivené a relatívne dorzoventrálne hlboké v porovnaní s pazúrmi iných kategórií správania, okrem toho je ťažké priradiť explicitnú kategóriu pazúrom čisto na základe geometrie.

Citácia: Birn-Jeffery AV, Miller CE, Naish D, Rayfield EJ, Hone DWE (2012) Zakrivenie pazúrov pedálov u vtákov, jašteríc a druhohorných dinosaurov – komplikované kategórie a kompenzácia masovo špecifickej a fylogeneickej kontroly. PLoS ONE 7 (12): e50555. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0050555

Editor: Peter Dodson, University of Pennsylvania, Spojené štáty americké

Prijaté: 23. júl 2012 Prijatý: 25. októbra 2012 Publikovaný: 5. december 2012

Autorské právo: © 2012 Birn-Jeffery a kol. Toto je článok s otvoreným prístupom distribuovaný podľa licenčného ustanovenia Creative Commons Attribution License, ktoré umožňuje neobmedzené používanie, distribúciu a reprodukciu v akomkoľvek médiu za predpokladu, že je uvedený pôvodný autor a zdroj.

Financovanie: Autori nemajú k dispozícii žiadne finančné prostriedky ani podporu.

Konkurenčné záujmy: Autori vyhlásili, že neexistujú žiadne konkurenčné záujmy.


Pri vývoji vtákov a#039 výskumníci zisťujú rozmanitosť

Hýly veľkých Antíl (Loxigilla violacea) pomocou hlbokých a širokých zobákov rozdrvte semená a tvrdé plody. Výskumníci z Harvardu zistili, že molekulárne signály, ktoré vytvárajú rad tvarov zobákov u vtákov, vykazujú ešte väčšiu variabilitu, ako je zrejmé na povrchu. (Foto José M. Pantaleón.)

Cambridge, Massachusetts - 24. septembra 2012 - Dlho je známe, že rozmanitosť formy a funkcie v špecializovaných zobákoch vtákov je bohatá. Charles Darwin skvele študoval pěnkavy na Galapágskych ostrovoch a viazal morfológiu (tvar) zobákov rôznych druhov na druhy semien, ktoré jedli. V roku 2010 tím harvardských biológov a aplikovaných matematikov ukázal, že Darwinove pinky v skutočnosti zdieľali rovnaké vývojové dráhy, pričom používali rovnaké génové produkty, ktoré kontrolovali len veľkosť a zakrivenie, na vytvorenie 14 veľmi odlišných zobákov.

Teraz, rozšírením tejto práce na menej príbuznú skupinu vtákov, karibské bullfinches, ten istý tím na Harvarde odhalil niečo vzrušujúce - konkrétne, že molekulárne signály, ktoré vytvárajú tieto tvary zobákov, vykazujú ešte väčšiu variabilitu, ako je zrejmé na povrchu. Nielen, že dva veľmi odlišné zobáky môžu zdieľať rovnakú vývojovú dráhu, ako u Darwinových piniek, ale dve veľmi odlišné vývojové dráhy môžu produkovať presne rovnako tvarovaný zobák.

„Väčšina ľudí predpokladá, že existuje tok informácií z génov na vývoj do nevyhnutnej morfológie,“ hovorí hlavný vyšetrovateľ Arhat Abzhanov, docent organickej a evolučnej biológie (OEB). "Tieto zobáky sú veľmi prispôsobivé vo svojich tvaroch a veľkostiach a sú pre tieto vtáky mimoriadne dôležité. U Darwinových piniek môže aj jeden milimeter rozdiel v proporciách alebo veľkosti znamenať život alebo smrť v ťažkých časoch. Môžeme sa však na to pozrieť z bioinžinierstvo a povedať, že na vytvorenie presne rovnakého morfologického tvaru v skutočnosti potrebujete rovnaký vývojový proces? Náš najnovší výskum naznačuje, že nie.“

Hýly karibské, geografické a genetické susedia s Darwinovými, sú skupinou troch podobne vyzerajúcich druhov, ktoré predstavujú dve rôzne vetvy evolučného stromu. Tieto bullfinches majú veľmi silné účty, ktoré majú úplne rovnaký geometrický tvar, ale mierne odlišné veľkosti.

„Špecializujú sa na semená, ktorých sa nikto iný nemôže dotknúť,“ vysvetľuje Abžanov. „Na prasknutie týchto semien by ste skutočne potrebovali pár klieští, na čo je potrebná sila 300 až 400 Newtonov, takže je to skutočne pekný výklenok, ak to dokážete. Otázkou však je, aké vývojové zmeny museli nastať, aby sa vytvorilo Takto špecializovaný zobák? "

Nová a vysoko dôsledná genomická analýza spoluautora Kevina J. Burnsa, biológa zo Štátnej univerzity v San Diegu, ukázala, že medzi tromi druhmi karibských stehlíkov sa tento drvivý typ zobáka skutočne vyvinul dvakrát, nezávisle. Konvergentná evolúcia, ako je táto, je v prírode bežná a biológom veľmi známa. Ale pochopenie, že fylogenéza umožnila Abzhanovovi, vedúcemu autorovi Ricardovi Mallarinovi (bývalému doktorandovi v OEB na Graduate School of Arts and Sciences) a kolegom z aplikovanej matematiky na Harvardskej škole inžinierstva a aplikovaných vied (SEAS) séria matematických a morfogenetických štúdií, ktoré ukazujú, že vtáky tvoria tieto identické zobáky úplne odlišnými spôsobmi. Takéto štúdie sa vzhľadom na svoju povahu musia vykonávať v ranom štádiu embryonálneho vývoja vtákov, keď je tvar a štruktúra tkaniva zobáka určená interakciami rôznych génov a proteínov.

Porovnanie programov vývoja zobákov a prípadných tvarov zobákov odhaľuje vysokú mieru flexibility v ich vzťahu. Darwinove pinky (Geospiza, dole vľavo) a maloantilský hýľ („malý hýľ“) využívajú podobné bunkové populácie a gény na vytvorenie veľmi odlišných tvarov zobákov, zatiaľ čo väčšie druhy karibských hýľov používajú novú kombináciu dvoch signálnych molekúl na vytvorenie zobáka rovnakého tvaru k menšiemu hýľovi. (Obrázok so súhlasom Ricarda Mallarina.)

"V malom bullfinch máte takmer dvojstupňový raketový systém," hovorí Abzhanov. "Chrupavka ťa zavedie do polovice, potom kosť naštartuje a dodá zobák do správneho tvaru. Bez obidvoch fáz neuspejete. Vo väčších bullfinches chrupavka nie je ani zamestnaná, takže je to ako jednostupňová raketa, ale má takú vysokoenergetickú, synergickú interakciu medzi dvoma molekulami, ktorá len berie kosť a riadi jej vývoj priamo do správneho tvaru."

V embryách malého hýľa, Loxigilla noctis, použité kontrolné gény sú Bmp4 a CaM, nasledovaný TGFpIIr, β-katenína Dkk3, rovnaká kombinácia, aká sa používa v Darwinových pinkách. Embryá väčších bullfinches, L. violacea a L. portoricensis, použite novú kombináciu spravodlivých Bmp4 a Ihh.

"Dôležité je," hovorí Abzhanov, "napriek tomu, že tieto vtáky používajú rôzne systémy, skončia s rovnakým tvarom zobáka a iným tvarom zobáku ako Darwinove pinky. Takže to odhaľuje prekvapivé množstvo flexibility v tvare aj molekulárne interakcie, ktoré ich podporujú. “

Zistenie ponúka nový pohľad na spôsoby, akými vtáky - najväčšia a najrozmanitejšia skupina suchozemských stavovcov - dokázali adaptívne vyplniť toľko rôznych ekologických výklenkov.

„Je možné, že aj keď sa tvar zobáka v priebehu času nemení, program, ktorý ho stavia, áno,“ vysvetľuje Abzhanov. "Pri evolúcii je pri výbere dôležité hlavne to, ako zobák v skutočnosti vyzerá na konci, alebo konkrétne to, čo dokáže. Viaceré spôsoby, ako ho postaviť, sa môžu neustále meniť, za predpokladu, že prinášajú rovnaké výsledky. Že flexibilita sám o sebe by mohol byť dobrým prostriedkom na vývoj nových tvarov, pretože vývojový program nie je zmrazený."

Po štandardnom procese štúdií vývojovej biológie Abzhanovov tím začal s meraním morfologických rozdielov medzi druhmi, po ktorom nasledovalo pozorovanie génovej expresie v embryách bullfinch a funkčné experimenty s použitím kuracích embryí. Popri tom matematické modely pomohli tímu kvantifikovať a kategorizovať tvary zobákov, ktoré videli.

"Použili sme geometrickú morfometrickú analýzu a pozerali sme sa na tieto zobáky ako na krivky," hovorí spoluautor Michael Brenner, profesor aplikovanej matematiky a aplikovanej fyziky Glover na SEAS a profesor Harvard College. "Tvary zobáka by sa zmenili na obrysy, obrysy boli digitalizované na zakrivenia a zakrivenia boli premenené na reprezentatívne matematické vzorce. To poskytlo našim kolegom z biológie nezaujatý spôsob, ako určiť, ktoré z rôznych druhov mali tvary zobákov, ktoré boli identické až do škálovania transformácií, a ktoré boli v úplne inej skupine.“

Aby bolo možné pozorovať génovú expresiu vo vyvíjajúcich sa embryách hýla, Mallarino a tím vysokoškolských terénnych asistentov museli zbierať vajíčka z divokých hniezd v Dominikánskej republike, na Barbadose a v Portoriku. Vtáky sa rozmnožujú v kupolovitých hniezdach s malými bočnými vchodmi, často na vrcholoch vysokých kaktusov. V súlade s prísnymi predpismi o terénnych prácach Mallarinov tím zozbieral iba každé tretie znesené vajíčko, čo si vyžiadalo každodenný návrat do hniezd, lezenie po desiatkach stromov a kaktusov, aby každé nové vajíčko starostlivo označili. Naložený vysielačkami, zápisníkmi, značkami, ťažkými rebríkmi a špeciálnou penovou prepravkou na chúlostivé vajíčka sa tím za úsvitu vybral na vzdialené miesta a pred poludním sa vrátil do tábora, aby inkuboval tých, ktorých zozbieral.

"Sú oveľa krehkejšie ako kuracie vajce a extrémne malé," hovorí Mallarino. "Ideme veľmi opatrne."

„Je to veľká logistická operácia,“ dodáva. „Je to päť mesiacov skutočne, skutočne tvrdej práce pod slnkom v bláznivých podmienkach, ale keď to funguje, je to naozaj obohacujúce. V 6. alebo 7. deň máte dokonalé živé embryo, ktoré začína tvoriť zobák, a môžete sa toho veľa naučiť. o tom. "

Ďalším krokom v tejto práci je opäť rozšíriť šošovku a porovnať morfologický vývoj širšej skupiny vtákov.

"Dúfajme, že časom uvidíme, ako sa veľká rozmanitosť, ktorú vidíte medzi všetkými týmito vysoko adaptívnymi vtáčími zobákmi, skutočne môže vyvíjať na genetickej úrovni," hovorí Mallarino. „To je tá väčšia výzva.“

Okrem Abzhanov, Mallarino a Brenner boli spoluautormi aj Otger Campàs, bývalý postdoktorandský spolupracovník na škole inžinierstva a aplikovaných vied (SEAS) Joerg A. Fritz, absolvent aplikovanej matematiky v SEAS a Olivia G. Weeks, postgraduálny študent organickej a evolučnej biológie na Vysokej škole umení a vied.

Túto prácu podporilo niekoľko grantov od National Science Foundation, ako aj od Kavli Institute for Bionano Science and Technology na Harvarde a National Institutes of Health.


Evolúcia vyladí vtáky podľa zákona

Spektrogram znázorňujúci pieseň medojeda bieloperého. Kredit: Okinawský inštitút vedy a technológie

Od tukanov po kolibríky, rôzne tvary a veľkosti vtáčích zobákov ukazujú vývoj v akcii.

Zobáky sú univerzálne, umožňujú vtákom jesť, regulovať teplotu a spievať. Tieto funkcie prežitia pomáhajú určiť dĺžku a veľkosť zobáka. Napriek zložitosti zobákov sa väčšina evolučných štúdií zamerala výlučne na jedinú funkciu, ako je termoregulácia, a nie na to, ako spojenie niekoľkých funkcií ovplyvňuje tvar zobáka.

Pomocou behaviorálnych pozorovaní, morfologických meraní a matematických analýz výskumníci z oddelenia biodiverzity a biokomplexity na Okinawskom inštitúte vedy a technológie absolventskej univerzity (OIST) v spoločnom projekte s laboratóriom v Českej republike zistili, že tvar zobáka je kompromis medzi jeho mnohými funkciami – cenný pohľad na nuansované procesy, ktoré riadia evolúciu.

Morfológia zobáka navyše ovplyvňuje piesne, ktoré vtáky produkujú, čo ovplyvňuje párenie a komunikačné praktiky týchto zvierat. Zistenia vedcov, publikované v Zborník Kráľovskej spoločnosti B, môže tiež objasniť, ako sa vtáky v súčasnosti vyvíjajú v reakcii na rastúcu urbanizáciu a zmenu klímy.

Prispôsobenie sa prostrediu

"V biológii je niečo, čo je všeobecne známe, nazývané Allenovo pravidlo, v ktorých zvyknete nájsť zvieratá s dlhšími končatinami v teplejších oblastiach a zvieratá s kratšími končatinami v chladnejších oblastiach," povedal doktor Nicholas Friedman, postdoktorandský výskumník v oddelení biodiverzity a biokomplexity. "Vtáky s naozaj veľkým zobákom majú tendenciu žiť v trópoch a tie s malým zobákom majú tendenciu žiť v chladných oblastiach."

Aby vedci videli Allenovo pravidlo v praxi, zmerali priemerné zimné minimálne teploty a maximálne letné teploty, ktoré znášajú rôzne druhy austrálskych medojedov. Vedci skúmali medojedy kvôli ich morfologickej a geografickej rozmanitosti a početnosti v Austrálii.

Vedci tiež študovali vývoj zobáka vo vzťahu k správaniu sa pri hľadaní potravy. Friedman a jeho kolegovia použili asi 10 000 terénnych pozorovaní hľadania potravy u 74 druhov austrálskych medojedov rozšírených po celej Austrálii, ktoré zostavil spoluautor Eliot Miller.

Friedman tiež odfotografoval 525 vtáčích exemplárov z prírodovedného múzea v Londýne. V OIST digitalizoval obrázky, aby podrobne študoval morfológiu zobáka.

Okrem toho vedci počúvali stovky spevov vtákov a merali ich frekvencie a rýchlosti.

Po získaní týchto údajov vedci zmapovali rôzne funkcie zakrivenia a hĺbky zobáka vrátane zjedeného nektáru a letných a zimných teplôt, ktoré prežili.

Formovanie lepšieho pochopenia evolúcie

Po ďalšej analýze vedci zistili, že ekológia hľadania potravy má väčší vplyv na tvar zobáka (zakrivený oproti priamemu), zatiaľ čo klíma má rovnaký vplyv na veľkosť zobáka. Tvar a veľkosť zobáka tiež ovplyvňuje skladbu, ktorá sa vytvára – väčší zobák znamená pomalšiu a hlbšiu skladbu.

"Tento dokument preto spája tri veci: termoreguláciu/Allenovo pravidlo, správanie v hľadaní potravy a správanie sa piesne spoločne v zobáku. Potom môžeme lepšie porozumieť tomu, ako to ovplyvňuje párenie a komunikačné správanie," povedal Friedman.

Friedmanove zistenia majú tiež cenné dôsledky do budúcnosti. Ľudia mali v posledných rokoch veľký vplyv na životné prostredie a Friedman má záujem študovať, ako sa budú zvieratá vyvíjať v reakcii na zmenu klímy a urbanizáciu.

"Už sme videli, ako vtáky menia svoj spev v reakcii na hluk, a videli sme zmeny vo veľkosti zobáka a veľkosti tela v dôsledku klímy," povedal Friedman. "Tieto vtáky sa vyvíjajú v reálnom čase v reakcii na zmenu klímy."


3 odpovede 3

Nie. Priestoročas je lokálne plochý (Minkowski). To isté s povrchom gule. Aby ste zistili zakrivenie, musíte sa buď vymaniť z potrubia, čo môžete urobiť výstupom na horu na Zemi, ale nemôžete to urobiť v časopriestore, alebo musíte urobiť prieskum. Prečítajte si úvodné kapitoly Fyziky časopriestoru od Wheelera a Taylora, a čo je dôležitejšie, Gravitácie od MTW.

Ale pýtaš sa dobre. Negatívna odpoveď je podstatou Einsteinovho princípu ekvivalencie.

V reakcii na komentáre mi dovoľte dodať, že: podľa prieskum Mám na mysli to, čo robia títo ľudia s okuliarmi a statívmi. Gauss prišiel so svojou metódou vnútorného určovania zakrivenia. Samotná kniha je dosť pokročilá, ale úvod vysvetľuje, ako to súvisí s princípom ekvivalencie bez prílišnej matematiky, preto navrhujem prečítať si prvú kapitolu Gravitácia a zotrvačnosť Matematika v druhej kapitole začína byť o niečo intenzívnejšia, ale verbálna časť diskusia o princípe ekvivalencie stojí do značnej miery sama o sebe. Kľúčovým myšlienkovým experimentom je Einsteinov výťah. Ak by ste boli v hlbokom vesmíre, obmedzenom na výťah bez okien, neboli by ste schopní vykonať miestny experiment, ktorý by dokázal, že ste nespadli voľne v „gravitačnom poli“. Rovnako ako keby ste stáli na pobrežnej línii, neuvidíte zakrivenie Zeme. (v rámci určitých hraníc presnosti).

Čím je výťah väčší, tým je väčšia pravdepodobnosť, že budete môcť detekovať slapové sily (zakrivenie), pretože môžete merať relatívne zrýchlenie vzdialenejšie oddelených testovacích predmetov.

Predstavte si, že by ste boli na dokonale hladkom planetárnom povrchu a chceli by ste vymaľovať obdĺžnikové parkovacie miesta. Ak obmedzíte svoje parkovisko na niekoľko stoviek metrov, ujde vám štvorec a povrázok na zmapovanie pozemku. Ak chcete urobiť to isté na niekoľko míľ, nakoniec narazíte na problémy, pretože čiary, ktoré sú na mieste rovnobežné, sa na iných miestach priblížia.


Poďakovanie

Ďakujeme Markovi Adamsovi, kurátorom a zamestnancom Prírodovedného múzea v Tringe, a najmä Scharsachovcom za ich pohostinnosť počas rozsiahlej návštevy zbierok N. N. R. Ďakujeme tiež Alexovi Drewovi a Leovi Josephovi z ANWC a Matthewovi Youngovi z knižnice Macaulay za pomoc. Táto práca by nebola možná bez obetavého úsilia mnohých rekordérov a prírodovedcov (pozri elektronický doplnkový materiál, príloha S2). Oceňujeme premyslené návrhy od Dana Bolnicka, Jen Bright, Chrisa Cooneyho, Emmy Greigovej, Jeffa Podosa, Petra Wainwrighta a Dana Warrena.


Ak chcete zistiť pohlavie tučniaka z Galapág, zmerajte jeho zobák, hovoria vedci

Ukazuje sa, že na zistenie pohlavia tučniaka galapágskeho stačí vládca.

Ostrovy Galapágy sú sopečného pôvodu. Galapágske tučniaky s malým množstvom listov pozdĺž pobrežia často využívajú lávové trubice pre svoje hniezda. P. Dee Boersma

V článku publikovanom 5. apríla v časopise Endangered Species Research vedci z Washingtonskej univerzity oznámili, že pre tučniaka galapágskeho je veľkosť zobáka takmer dokonalým ukazovateľom toho, či je vták samec alebo samica. Vyzbrojení týmito poznatkami mohli vedci rýchlo a presne určiť pohlavie vtáka vo voľnej prírode bez odberu krvi - čo urýchli terénne štúdie tohto neobvyklého a ohrozeného morského vtáka.

“V prípade tučniakov z Galapág sme naozaj chceli pochopiť, či existuje jednoduché ‘pravidlo’, ktoré by sme mohli použiť na určenie pohlavia — znak, ktorý by bol rýchly a spoľahlivý,” povedala vedúca autorka Caroline Cappello, doktorandka UW v biológii.

Ďalšie príbehy o tučniakoch Galápagos od tímu Boersma ’s:

Tučniaky galapágske sú jedinými tučniakmi, ktoré žijú v rovníkovej oblasti. Rovnako ako všetky druhy tučniakov a väčšina vtákov im chýbajú vonkajšie genitálie. Okrem toho samce a samice tučniakov Galapágskych vyzerajú navzájom podobne a obaja zdieľajú rodičovské povinnosti, inkubujú vajíčka a vychovávajú potomstvo. Samce bývajú o niečo väčšie ako samice, ale rozdiel je malý. Na určenie pohlavia tučniaka z Galapág je k dispozícii test DNA, ktorý si však vyžaduje získanie vzorky krvi od každého jednotlivca – je to invazívny a časovo náročný proces.

“ Dúfali sme, že nájdeme fyzický znak na určenie pohlavia tučniakov Galápagos, ktorý by bolo možné ľahko zmerať v teréne,#8221 uviedol Cappello. “ Nájdením takejto vlastnosti špecifickej pre pohlavie by sme to mohli použiť v našich terénnych štúdiách o tom, či meniace sa klimatické podmienky ovplyvňujú tučniaky galápagské samce a samice odlišne. ”

Cappello zistil, že zobáky samcov tučniakov Galapágskych – merané zhora nadol – boli o niečo hrubšie ako zobáky samíc. Samotná veľkosť zobáka mohla správne určiť pohlavie viac ako 95 percent tučniakov v jej štúdii. P. Dee Boersma

Pri hľadaní fyzického znaku sexu zbieral v rokoch 2010 až 2014 hlavný autor a profesor biológie UW P. Dee Boersma telesné miery od 61 dospelých tučniakov z Galapág vo voľnej prírode – vrátane veľkosti hlavy, dĺžky plutvy, dĺžky chodidiel a pol tucta meraní. zobáka a jeho okolitého peria. Boersma tiež získala vzorky krvi od každého tučniaka a odoslala ich Patty Parkerovej, profesorke z University of Missouri-St. Louis, pomocou testu DNA určiť pohlavie každého dospelého.

Cappello skombinoval merania veľkosti tela a výsledky testov DNA do štatistickej analýzy na hľadanie fyzických charakteristík, ktoré korelovali s pohlavím vtáka. Zistila, že samce mali o niečo hrubšie zobáky – merané zhora nadol – v porovnaní so samicami. Len pomocou veľkosti zobáka dokázal Cappello správne určiť pohlavie viac ako 95 percent ich študovaných tučniakov. Toto bolo hlásené pre niekoľko ďalších druhov tučniakov, ale Cappello a Boersma sú prví, ktorí to testovali genetickou analýzou tučniaka z Galapág.

Tieto znalosti pomôžu tímu UW študovať tučniaky Galápagos na mieste, ktoré Boersma označila za “predvídateľne nepredvídateľné ” miesto. Galapágy, ktoré sa rozprestierajú na rovníku, majú perfektnú polohu na to, aby využili vzostup prúdov Tichého oceánu. Tento upwelling typicky prináša živiny, ktoré podporujú rybičky vychovávajúce malé ryby na ostrovoch, aby si na nich pochutnali tučniaky a iné morské živočíchy, povedala Boersma, ktorá študuje tučniaky Galápagos viac ako štyri desaťročia.

Udalosti El Niño si môžu vybrať daň na tučniakoch z Galapág. Tím Boersma skúma, či tieto extrémne poveternostné podmienky ovplyvňujú tučniaky a samce odlišne. Caroline Cappello

Udalosti El Niňo však môžu tieto prúdy narušiť a zrútiť potravinovú sieť Galápagos, čo povedie k hladu. To zaťažuje populáciu tučniakov, ktorá sa pohybuje medzi 1 500 a 4 700 jedincami. Podľa výskumu Boersma’s môžu tučniaky z Galapág v obzvlášť chudých rokoch El Niño dokonca úplne zastaviť rozmnožovanie. Očakáva sa, že klimatické zmeny zvýšia výskyt podmienok El Niño a extrémnych poveternostných udalostí.

Iné predbežné štúdie naznačujú, že samce tučniakov Galapágskych s väčšou pravdepodobnosťou prežijú extrémne podmienky prostredia v porovnaní so samicami. Vedci nevedia prečo a štúdie o prežití špecifickom pre pohlavie počas rokov El Niño boli sťažené, pretože vedcom chýbali jednoduché spôsoby, ako určiť pohlavie jednotlivých tučniakov-teda až doteraz.

“ Teraz sa môžeme začať zaoberať tým, či zmena klímy ovplyvní samce a samice tučniakov Galápagos odlišne a aký druh napätia to môže znamenať pre ich schopnosť prežiť ako druh, ” povedal Cappello.

Výskum bol realizovaný v spolupráci s Národným parkom Galápagos a bol financovaný Nadáciou Davida a Lucile Packardových, Galápagos Conservancy, Disney Conservation Fund, National Geographic Society, Leiden Conservation Foundation, Detroit Zoological Society, Sacramento Zoo a Wadsworth Endowed Chair in Conservation Science na UW.


Obsah

Všetky merania sú náchylné na chyby, systematické aj náhodné. Meranie určitých charakteristík vtákov sa môže ďalej veľmi líšiť v závislosti od použitej metódy. Celková dĺžka vtáka sa niekedy meria položením mŕtveho vtáka na chrbát a jemným stlačením hlavy tak, aby bolo možné zmerať zobák smerom ku špičke chvosta. To sa však môže líšiť v závislosti od manipulácie a môže závisieť od veku a stavu zmrštenia v prípade meraní odobratých zo zachovaných koží v zbierkach vtákov. Dĺžka krídla obvykle definovaná ako vzdialenosť medzi ohybom krídla a najdlhším primárnym krídlom sa môže tiež veľmi líšiť u niektorých veľkých vtákov, ktoré majú zakrivený povrch krídla, ako aj zakrivené primálo. Meranie sa môže dodatočne líšiť v závislosti od toho, či sa cez krivku použije flexibilná páska alebo či sa meria pomocou pevného pravítka. Definícia dĺžky chvosta sa môže líšiť, ak niektoré z nich majú predĺženie, rozvetvenie alebo iné úpravy. [2] [3] Váha vtákov je ešte náchylnejšia na variabilitu, pokiaľ ide o ich kŕmenie a zdravotný stav, a v prípade sťahovavých druhov sa v rôznych ročných obdobiach dosť líši aj u jedného jedinca.

Napriek odchýlkam sa merania bežne vykonávajú v procese krúžkovania vtákov a pri iných štúdiách. Niekoľko meraní sa považuje za celkom konštantných a dobre definovaných, aspoň u veľkej väčšiny vtákov. Napriek tomu, že terénne merania sú zvyčajne jednosmerné, laboratórne techniky môžu často využívať viacrozmerné merania odvodené z analýzy variácií a korelácií týchto univariačných mier. Tie môžu často spoľahlivejšie indikovať variácie. [4] [5] [6]

Dĺžka (tiež dĺžka od chvosta k chvostu) vtáka sa zvyčajne meria z mŕtvych exemplárov pred ich stiahnutím z kože na ochranu. Meranie sa vykonáva tak, že sa vták položí na chrbát, jemne sa vyrovná hlava a krk a zmeria sa medzi špičkou účtu a špičkou chvosta. Toto meranie je však mimoriadne náchylné na chyby a zriedka sa používa na porovnávacie alebo iné vedecké štúdie. [7]

Horný okraj zobáka alebo zobáku sa označuje ako culmen a meranie sa vykonáva pomocou posuvných meradiel s jednou čeľusťou na špičke hornej čeľuste a druhou v spodnej časti lebky alebo prvého peria v závislosti od zvoleného štandardu. V prípade dravých vtákov, kde môže hrot dolnej čeľuste tvoriť dlhý festón, je možné dĺžku festónu merať aj oddelene. U dravých vtákov sa meranie zvyčajne vykonáva od hrotu koníka po ceres. U niektorých vtákov môže byť vzdialenosť medzi zadnou časťou lebky a špičkou zobáka vhodnejšia a menej náchylná na odchýlky v dôsledku ťažkostí s interpretáciou operenej spodnej časti dolnej čeľuste. [8]

In some cases it is more reliable to measure the distance between the back of the skull and the tip of the bill. This measure is then termed as the head. This measurement is however not suitable for use with living birds that have strong neck musculature such as the cormorants. [7]

The shank of the bird is usually exposed and the length from the inner bend of the tibiotarsal articulation to the base of the toes which is often marked by a difference in the scalation is used as a standard measure. In most cases the tarsus is held bent but in some cases the measurement may be made of the length of this bone as visible on the outer side of the bend to the base of the toes.

In the case of cranes and bustards, the length of the tarsus is often measured along with the length of the longest toe to the tip of the claw. [7]

The measurement of the tail is taken from the base of the tail to the tip of the longest feathers. In the case where special structures such as racquets or streamers exist, these are separately measured. In some cases the difference between the longest and shortest feathers, that is the depth of the fork or notch can also be of use. its of 19 cm long.

The wing is usually measured from the bend of the wing to the tip of the longest primary feathers. Often the wings and feathers may be flattened so that the measure is maximized but in some cases the chord length with natural curvature is preferred. [4] [5] In some cases the relative lengths of the longest primaries and the pattern of size variation among them can be important to measure.

Wingspan is the distance between wingtips when the wings are held outstretched. This is particularly prone to variation resulting from wing posture and is rarely used except as a rough indicator of size. Additionally, this cannot be easily and reliably measured in the field with living birds.

The weights of birds are notoriously variable and cannot be used as indication of size. They are however useful in quantifying growth in laboratory conditions and for use in clinical diagnostics as an indicator of physiological condition. Birds in captivity are often heavier than wild specimens. Migratory birds gain weight prior to the migratory period but lose weight during handling or temporary captivity. Dead birds tend to weigh less than in life. Even during the course of a day, the weight can vary by 5 to 10%. The male emperor penguin loses 40% of its weight during the course of incubation. [9]


Beak size points to sex of Galápagos penguins

Tento článok môžete voľne zdieľať pod licenciou Attribution 4.0 International.

Beak size is nearly a perfect indicator of whether a Galápagos penguin is male or female, new research shows.

The discovery means scientists can quickly and accurately determine a bird’s sex in the wild—no blood sample needed.

“For Galápagos penguins, we really wanted to understand if there was a simple ‘rule’ we could employ to determine sex—a sign that would be fast and reliable,” says lead author Caroline Cappello, a biology doctoral student at the University of Washington.

(Credit: Caroline Cappello/U. Washington)

Galápagos penguins are the only penguins to live in an equatorial region. Like all penguin species and most birds, they lack external genitalia.

What’s more, males and females look similar to one another and both share parenting duties, incubating eggs and rearing the offspring. Males do tend to be slightly larger than females, but the difference is slight.

A DNA test is available to determine the sex of a Galápagos penguin, but that requires obtaining a blood sample from each individual—an invasive and time-consuming process.

“We were hoping to find a physical trait to determine sex in Galápagos penguins that would be simple to measure in the field,” Cappello says. “By finding such a sex-specific trait, we could use that in our field studies on whether shifting climactic conditions affect male and female Galápagos penguins differently.”

To search for a physical sign of sex, senior author P. Dee Boersma, a biology professor, collected body measurements from 61 adult Galápagos penguins in the wild—including head size, flipper length, foot length, and a half-dozen measurements of the beak and its surrounding feathers.

Boersma also obtained blood samples from each penguin and sent them to Patty Parker, a professor at the University of Missouri-St. Louis, to determine the sex of each adult using the DNA test.

Cappello combined the body-size measurements and DNA test results into a statistical analysis to search for physical characteristics that correlated with the sex of the bird.

The findings showed that males had slightly thicker beaks—measured from top to bottom—compared to females. Using beak size alone, Cappello could correctly determine the sex of more than 95 percent of the study penguins.

This has been reported for several other penguin species, but Cappello and Boersma are the first to test it by genetic analysis for the Galápagos penguin.

The findings will help researchers study Galápagos penguins in what Boersma calls a “predictably unpredictable” place. Straddling the equator, the Galápagos Islands are perfectly placed to take advantage of an upwelling of Pacific Ocean currents.

The upwelling typically brings nutrients that support small-schooling fish to the islands for the penguins and other marine animals to feast upon, Boersma says.

But El Niño events can disrupt these currents and collapse the Galápagos food web, leading to starvation. This puts a strain on the penguin population, which numbers between 1,500 and 4,700 individuals.

Some penguins mooch off parents after leaving the nest

According to Boersma’s research, in particularly lean El Niño years, Galápagos penguins can even stop breeding altogether. Climate change is expected to increase the occurrence of El Niño conditions and extreme weather events.

Other preliminary studies have suggested that male Galápagos penguins are more likely to survive extreme environmental conditions compared to females. Scientists don’t know why, and studies of sex-specific survival during El Niño years were hampered because researchers lacked easy ways to determine the sex of individual penguins—that is, until now.

New ‘Big Birds’ in Galápagos arose super fast

“Now we can start to look at whether climate change will impact male and female Galápagos penguins differently, and what kind of strain this might put on their ability to survive as a species,” Cappello says.

The research, which appears in Endangered Species Research, took place in partnership with the Galápagos National Park. The David and Lucile Packard Foundation, the Galápagos Conservancy, the Disney Conservation Fund, the National Geographic Society, the Leiden Conservation Foundation, the Detroit Zoological Society, the Sacramento Zoo, and the Wadsworth Endowed Chair in Conservation Science at the University of Washington funded the work.


Selection on beak size in birds

Gould's famous drawing of four of the fifteen species of Darwin's finches ([1] the large ground finch, [2] the medium ground finch, [3] the small tree finch and [4] the green warbler-finch). The Grants work primarily on the medium ground finch population on the island of Daphne Major, which they've visited every year since 1973.
The medium ground finch, Geospiza fortis. The Grants showed that its beak rapidly evolved to larger sizes in drought years and smaller sizes when faced with greater competition from the bigger beaked large ground finch, G. magnirostris (photo Wikipedia).

In a recently published paper, Greenberg a kol. develop this idea further. They argue that in drier environments birds could dissipate heat through their beaks rather than using evaporative cooling, thus conserving water. They test the hypothesis by examining the beaks of two subspecies of song sparrow, Melospiza melodia, that occupy habitats that contrast markedly in summer temperatures.

The song sparrow, Melospiza melodia (photo Wikipedia)

13% larger than eastern song sparrows.

To further evaluate the hypothesis, Greenberg a kol. brought song sparrows into the laboratory where they could measure heat loss by thermally imaging the birds at constant ambient temperatures. Both subspecies maintained their beaks at higher than ambient temperature and higher than their body temperature. Heat lost through the beak was 5.6 - 10% of total heat loss, despite it making up less than 2.5% of total surface area.

A thermal image of an Atlantic song sparrow at an ambient temperature of 29°C (image Greenberg et al. 2012)

--> The beaks of the Atlantic song sparrows dissipated 33% more heat than the eastern song sparrow. Most of this difference can be explained by beak size, but Atlantic song sparrows may also maintain their beaks at higher temperatures than eastern song sparrows. Greenberg a kol. estimate that the greater "dry" heat loss means an Atlantic song sparrow would conserve 7.7% more water than an eastern song sparrow of similar size.

In another study, Greenberg and Danner surveyed the beak size of song sparrows across California. They found that differences in beak size were strongly explained by the climatic conditions in which the birds lived. As summers became hotter and drier, song sparrow beaks became larger. Contrary to Allen's rule, winter temperatures poorly explained beak size differences, suggesting that heat dissipation is under stronger selection than heat conservation in the song sparrow.

Taken together these three studies support the hypothesis that climate is a significant selective pressure on the evolution of bird beaks. They highlight a little appreciated fact of evolution, that traits are often under multiple selection pressures and phenotypes are likely to reflect comprises between them. However, unlike the work on Darwin's finches, it has not been established that climate related beak size differences influence fitness variation. So, the work is strongly suggestive, but it's not a closed case.


Pozri si video: Фермерам на измерить площадь полей. (November 2022).