Učljive plesni in tri dimenzije vesolja

Aktualno-politična novica
Plesen Physarum polycephalum

Mehiški fiziki so pokazali, da je z drugim zakonom termodinamike mogoče razložiti, zakaj je prostor v našem vesolju rávno tridimenzionalen. V takem vesolju je namreč ena izmed fizikalnih količin, to je prosta energija, najmanjša.

Helmholčeva prosta energija je količina, ki je povezana z drugimi termodinamskimi količinami, kot sta temperatura in entropija. Drugi zakon termodinamike pravi, da se entropija ali nered sistema v zaprtem sistemu vedno povečuje. Iz povezave entropije in proste energije pa lahko ugotovimo, da se prosta energija, ravno obratno kot nered, vedno zmanjšuje. Zaprt sistem v ravnovesju  stremi torej k zmanjšanju proste energije.

Raziskovalna skupina je v članku ob nekaj predpostavkah o zgodnjem vesolju izračunala, kako bi se spreminjala prosta energija, če bi se vesolje razvilo v različno število dimenzij. Ugotovili so, da je najugodnejši izid 3,3 dimenzije, kar je najbližje celemu številu 3. V tem primeru je namreč prosta energija najmanjša.

Zakaj je naš svet ravno tridimenzionalen, pa je že dolgo tudi zanimivo filozofsko vprašanje. Fizik Ehrenfest je pred sto leti tudi pokazal, da lahko iz značilnosti orbit nebesnih teles dokažemo, da dejansko živimo v tridimenzionalnem vesolju. Čeprav nekatere teorije strun predvidevajo še večje število dimenzij, pa se makroskopsko izražajo le tri. Zdaj kaže, da razlog za to tiči v termodinamskih zakonih. Zanimivo je še, da isti, drugi zakon termodinamike določa smer četrte dimenzije, torej puščico časa. Več o tem lahko poslušate v eni izmed preteklih oddaj Znanstvene redakcije o času.

 

Raziskovalna skupina z Univerze v Toulousu v Franciji je preučila učenje pri enocelični plesni Physarum polycephalum. Učenje lahko namreč preprosto definiramo kot spremembo v vedenju na podlagi izkušenj. Znano je, da se lahko učijo mnogocelični organizmi z razvitim živčevjem. Bolj malo pa vemo o sposobnosti učenja pri preprostih enoceličarjih.

Znanstvenice in znanstveniki so plesni zadali nalogo prečkanja mostu, da bi prišla do hrane. Na most so dodali bodisi dve vrsti repelenta, in sicer kofein ali kvinin, bodisi so pustili most prekrit le z agarjem, želatinasto substanco iz alg, ki predstavlja medij za rast različnih mikroorganizmov. Potem so spremljali čas, ki ga je posamezna plesen potrebovala, da je prišla v stik z mostom in prečila do območja s hrano.

Zanimalo jih je, ali se bo plesen na dražljaj navadila in zmanjšala odziv po določenem času. V tem primeru bi prišlo do habituacije, ki je eden izmed najosnovnejših mehanizmov učenja. Do habituacije namreč pride, ko se zmanjša odziv živali za določen nepomemben dražljaj. Ob tem pa se mora odziv na dražljaj povrniti po določenem obdobju, ko organizem omenjenemu dražljaju ni več redno izpostavljen.

Na začetku poskusa sta repelenta kofein in kvinin plesen upočasnila, a po petih dneh nista imela več tako močnega vpliva na hitrost njenega potovanja preko mostu. V nadaljnjih poskusih so raziskovalke in raziskovalci tudi ugotovili, da organizem priučeno znanje izgubi po dveh dneh odsotnosti dražljajev. Vse to kaže v prid sposobnosti habituacije enocelične plesni.

 

Plesen v tridimenzionalnem prostoru sta spoznala Junoš in Zarja.

 

Aktualno-politične oznake: 

facebook twitter rss

Prikaži Komentarje

Komentiraj

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • [[nid:123]] - Insert a node content
  • Samodejen prelom odstavkov in vrstic.
  • Spletni in e-mail naslovi bodo samodejno pretvorjeni v povezavo.

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.

randomness