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Was machte diese kleine, leichte bienenstockartige Struktur aus?

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Diese Struktur wurde Mitte Dezember in Ost-Iowa, USA, entlang eines Weges in einem öffentlichen Bereich mit hohen Gräsern, eingerahmt von kleinen bis mittelgroßen Bäumen, fotografiert. Es ist ungefähr 5 cm (2 Zoll) lang und 10 cm (4 Zoll) im Durchmesser. Es hatte das leicht luftige Aussehen von Waben, war aber eine solide gerippte Struktur, die an einem kleinen Ast befestigt war. Ich bin mir nicht sicher, ob dies im Sommer von einem Insekt verwendet wurde oder ob im Frühjahr etwas daraus wird - die Wintertemperaturen sinken in dieser Gegend des Landes oft unter -18 ° C (0 ° F). Jede Hilfe wäre dankbar.


Dies ist ein Eiersack der Gottesanbeterin (Mantodea) oder Oothek. Die weibliche Gottesanbeterin schafft es im Herbst und bleibt über den Winter, bis im Frühjahr (juvenile) Nymphen-Gottesanbeterinnen aus ihr schlüpfen.

Die folgende Seite stellt vor, wie man Gottesanbeterinnen aus Eiern aufzieht, bietet aber auch einige allgemeine Hintergrundinformationen, einschließlich der Auswirkungen saisonaler Temperaturänderungen auf die Oothek:

https://www.keepinginsects.com/praying-mantis/caring-for-mantis-eggs/


Gemeinschaftsökologie

Von den vier allgemeinen Interaktionstypen wird der Kommensalismus am wenigsten untersucht. Der Nachweis kann schwierig sein, da das Fehlen von Fitnessvorteilen oder -kosten ("0") schwer zu quantifizieren sein kann. Kommensalismus ist auch sehr bedingt.

Beispiel:
G. F. Gause führte eine Reihe von Experimenten mit zwei Arten des einzelligen Teichbewohners Paramecium . durch
- Als P. caudatum und P. aurelia in getrennten Laborkulturen wuchsen, zeigten beide Arten ein logistisches Wachstum - die Individuenzahl stieg zunächst schnell an, um sich dann mit Erreichen der Tragfähigkeit der Population abzuflachen.
- Wenn die beiden Arten in derselben Kultur zusammen wuchsen, zeigte nur die P. aurelia-Population ein logistisches Wachstumsmuster. P. caudatum hingegen wurde zum Aussterben getrieben.

auch Wettbewerbsausschlussprinzip genannt.

Im Fall von Semibalanus und Chthamalus, die in der Gezeitenzone wachsen, besteht der Fitness-Kompromiss zwischen schnellem Wachstum und Erfolg im Wettbewerb um Platz gegenüber der Fähigkeit, die harten physischen Bedingungen der oberen Gezeitenzone zu ertragen. Semibalanus sind schnellwüchsig und große Chthamalus wachsen langsam, können aber lange Luftaussetzungen und intensive Sonne und Hitze überleben. Keine der Arten kann beides gut.

Beispiele:
- G. fortis Finken auf Daphne major erfahren keine interspezifische Konkurrenz und ihr Schnabelgrößenbereich betrug 3,5-5,6 mm. G. fortis Finken auf Santa Cruz hatten jahrelang mit G. fuliginosa um Samen konkurriert. Zeichenverschiebungen traten auf, wenn die Schnabelgröße für G. fortis-Finken auf 4,0 - 7,5 anstieg. Die Schnabelgröße für G. fuliginosa beträgt 2,6-4,0.

Induzierte Abwehrkräfte nehmen bei Beutearten ab, wenn Räuber den Lebensraum verlassen. Induzierbare Abwehrmechanismen sind energetisch effizient, aber sie sind langsam - es braucht Zeit, sie zu produzieren.

2. Bottom-up-Limitationshypothese: Pflanzengewebe bieten eine schlechte Ernährung und werden gut verteidigt. Der Name "von unten nach oben" spiegelt die Position von Pflanzen als Basis oder Ende einer Nahrungskette wider. Die Idee hier ist, dass die Anzahl der Pflanzenfresser begrenzt ist, weil Pflanzengewebe eine schlechte Ernährung bietet, oder dass Pflanzengewebe nicht gegessen werden, weil sie giftig sind.
Pflanzen haben Gewebe mit weniger als 10 % des Stickstoffs, der in tierischen Geweben gefunden wird, bezogen auf das Gewicht. Wenn das Wachstum und die Vermehrung von Pflanzenfressern durch die Verfügbarkeit von Stickstoff eingeschränkt sind, werden ihre Populationen gering und die Auswirkungen von Pflanzenfressern relativ gering sein. Pflanzenfresser könnten mehr Pflanzenmaterial fressen, um Stickstoff zu gewinnen, aber zu einem Preis – sie wären Raubtieren ausgesetzt und würden Energie verbrauchen, um die Nahrung zu verarbeiten. Wenn die Stickstoffkonzentration in Pflanzen durch Düngung experimentell erhöht wird, ist es nicht ungewöhnlich, dass die Wachstumsraten der Pflanzenfresser signifikant erhöht werden. Außerdem werden die meisten Pflanzengewebe durch Waffen wie Dornen, Stacheln oder Haare oder durch starke Gifte wie Nikotin, Koffein und Kokain verteidigt.

Bei Raubtieren und Pflanzenfressern entwickeln sich Eigenschaften, die die Nahrungseffizienz erhöhen. Als Reaktion darauf entwickeln sich Eigenschaften, die Beute ungenießbar oder schwer fassbar machen. Als Gegenreaktion begünstigt die Selektion Verbraucher mit Merkmalen, die die Beuteanpassung überwinden. Und so weiter. Koevolution ist ein wichtiger Treiber des evolutionären Wandels.


Inhalt

Wie alle Arthropoden ist die Vogelspinne ein Wirbelloses, das zur Muskelunterstützung auf ein Exoskelett angewiesen ist. [5] Wie bei anderen Spinnentieren besteht der Körper einer Vogelspinne aus zwei Hauptteilen, dem Prosoma (oder Cephalothorax) und dem Opisthosoma (oder Abdomen). Prosoma und Opisthosoma sind durch den Stiel oder Ursegment verbunden. Dieses taillenähnliche Verbindungsstück ist eigentlich Teil des Prosomas und gibt dem Opisthosoma einen großen Bewegungsspielraum relativ zum Prosoma.

Tarantel-Größen können von der Größe eines BB-Pellets [6] bis hin zu einem großen Teller reichen, wenn die Beine vollständig ausgestreckt sind. [7] [8] Die Körperlänge der Vogelspinnen beträgt je nach Art etwa 5 bis 11 cm, [6] [9] bei Beinspannweiten von 8–30 cm (3–12 in) . [ Zitat benötigt ] Die Beinspannweite wird durch Messen von der Spitze des hinteren Beins bis zur Spitze des vorderen Beins auf der gegenüberliegenden Seite bestimmt. Einige der größten Vogelspinnarten können über 85 g (3 oz) wiegen, der größte von allen, der Goliath-Vogelfresser (Theraphosa blondi) aus Venezuela und Brasilien, soll ein Gewicht von 170 g (6,0 oz) [10] und eine Beinspannweite von bis zu 30 cm (12 Zoll) erreichen, wobei Männchen länger und Weibchen größer sind. Die Fangzähne dieser Vogelspinne erreichen maximal 3,8 cm (1,5 Zoll). [10]

Theraphosa-Apophyse (der Pinkfoot-Goliath) wurde 187 Jahre nach dem Goliath-Vogelfresser beschrieben, daher sind seine Eigenschaften nicht so gut belegt. T. blondi wird allgemein als die schwerste Vogelspinne angesehen, und T. Apophyse hat die größte Beinspanne. Zwei weitere Arten, Lasiodora parahybana (der brasilianische Lachsvogelfresser) und Lasiodora klugi, konkurrieren mit der Größe der beiden Goliath-Spinnen.

Die meisten Arten nordamerikanischer Vogelspinnen sind braun. An anderer Stelle wurden Arten gefunden, die verschiedentlich Kobaltblau aufweisen (Cyriopagopus lividus), schwarz mit weißen Streifen (Aphonopelma seemann), gelbe Beinabzeichen (Eupalaestrus campestratus), metallisch blaue Beine mit leuchtend orangefarbenem Bauch und grünem Prosoma (Chromatopelma cyaneopubescens). Zu ihren natürlichen Lebensräumen gehören Savanne, Grasland wie in der Pampa, Regenwald, Wüste, Buschland, Berge und Nebelwald. Sie werden im Allgemeinen zu den terrestrischen Arten gezählt. Sie sind Wühler, die im Boden leben.

Vogelspinnen werden als Haustiere immer beliebter und einige Arten sind in Gefangenschaft leicht verfügbar.

Die Spinne, die ursprünglich den Namen "Vogelspinne" trug, war Lycosa-Vogelspinne, eine im Mittelmeerraum heimische Wolfsspinnenart. [11] Der Name leitet sich von der süditalienischen Stadt Taranto ab. [12] Der Begriff "Vogelspinne" wurde später auf fast alle großen, unbekannten Arten von Bodenspinnen angewendet, insbesondere auf die Mygalomorphae und insbesondere auf die Theraphosidae der Neuen Welt. Im Vergleich zu Vogelspinnen sind Wolfsspinnen nicht besonders groß oder behaart″, und so verlagerte sich insbesondere unter Englischsprechern die Verwendung schließlich zugunsten der Theraphosidae, obwohl sie überhaupt nicht eng mit Wolfsspinnen verwandt sind, da sie sich in einer anderen Infraordnung befinden .

Der Name "Vogelspinne" wird auch fälschlicherweise auf andere großköpfige Spinnen angewendet, darunter die Portemonnaies oder atypische Vogelspinnen, die Trichternetze (Dipluridae und Hexathelidae) und die "Zwergvogelspinnen". Diese Spinnen sind mit Taranteln verwandt (alle sind Mygalomorphs), werden jedoch in verschiedene Familien eingeteilt. Jägerspinnen der Familie Sparassidae wurden wegen ihrer Größe auch als "Vogelspinnen" bezeichnet, obwohl sie tatsächlich nicht verwandt sind und stattdessen zur Infraordnung Araneomorphae gehören.

Das Element pelma in Gattungsnamen Bearbeiten

Viele Theraphosid-Gattungen haben entweder akzeptierte oder synonyme Namen, die das Element enthalten pelma. Dies geht auf Carl Ludwig Koch im Jahr 1850 zurück, [13] der bei der Beschreibung seiner neuen Gattung Eurypelma schrieb "Die Sammetbürste der Fussohlen sehr breit“, [14] wörtlich 'die Samtbürste der Fußsohle sehr breit'. Deutsche Arachnologen verwenden das Wort Aufregung sich auf den Tarsus (den letzten Artikel eines Spinnenbeins) beziehen. [15] Übersetzungen von Sammetbürste ins Lateinische verwende das Wort Schulterblatt. [16] Daher bedeutete Koch in der englischen arachnologischen Terminologie „das Schulterblatt der Basis des Tarsus sehr breit“. Eury- leitet sich vom griechischen εὐρύϛ ab, was 'breit' bedeutet, während πέλμα (pelma) 'die Fußsohle' bedeutet, [13] also parallel zu Kochs Verwendung von Fußsohle (in moderner Schreibweise). Daher Eurypelma bedeutet wörtlich "breite Fußsohle", Arachnologen haben jedoch konventionell genommen pelma in solchen Namen, um sich auf das Schulterblatt zu beziehen, wodurch die Bedeutung „mit einem breiten Schulterblatt“ erzeugt wird. [13]

Andere Gattungsnamen oder Synonyme, die Estrada-Alvarez und Cameron als Bedeutungen von "Fußsohle" oder "Skopula" betrachten, sind: [13]

  • Akanthopelma – Griechisch ἄκανθα (Acantha) 'Dorn, Wirbelsäule', was insgesamt 'stachelige Fußsohle' bedeutet
  • Brachypelma – Griechisch βραχύϛ (brachys) „kurz“ bedeutet insgesamt „kurzes Schulterblatt“
  • Metriopelma – Griechisch μέτριοϛ (metrios) „von mittlerer Größe“ bedeutet insgesamt „mittellanges Schulterblatt“
  • Schizopelma – aus dem griechischen Ursprung verbindende Form schizo- „geteilt“ bedeutet im Allgemeinen „geteilte Fußsohle“
  • Sericopelma – Griechisch σηρικόϛ (serikos) „seidig“ bedeutet insgesamt „seidenes Schulterblatt“

Später, insbesondere nach den 1901 von R. I. Pocock veröffentlichten Gattungsnamen [17], wurde das Element pelma scheint zum Synonym für 'Theraphosid' geworden zu sein. Zum Beispiel der Autor von Kardiopelma sagt "Cardiopelma fait réference aux genitalia de la femelle qui évoquent la forme d'un Coeur" (Cardiopelma bezieht sich auf die weiblichen Genitalien, die an die Form eines Herzens erinnern), ohne Bezug auf "Fußsohle" oder "Skopula". Auf diese Weise interpretierte Namen sind: [13]

  • Aphonopelma – Griechisch ἄφωνοϛ (aphonos) 'geräuschlos' bedeutet insgesamt 'Theraphosid ohne Ton'
  • Kardiopelma – Griechisch καρδία (cardia) 'Herz' bedeutet insgesamt 'Herz-Theraphosid' (bezieht sich auf die herzförmigen weiblichen Genitalien)
  • Clavopelma - Latein clavis 'Keule' bedeutet im Allgemeinen 'Theraphosid mit keulenförmigen Haaren'
  • Delopelma – Griechisch δηλόϛ (delos) 'klar, offensichtlich, sichtbar, auffallend, schlicht' allgemein 'Theraphosid ohne Federhaar'
  • Gosipelma - das Element gosi- bedeutet "Wüste", in Bezug auf das Volk der Gosiute insgesamt, was "Wüstentheraphosid" bedeutet
  • Spelopelma – Griechisch σπήλαιον (spelaion) 'Höhle' bedeutet im Allgemeinen 'Höhlentheraphosid'

Vogelspinnen verschiedener Arten kommen in den Vereinigten Staaten, Mexiko, in Mittelamerika und in ganz Südamerika vor. Andere Arten kommen in ganz Afrika, in weiten Teilen Asiens (einschließlich der Ryukyu-Inseln im Süden Japans) und in ganz Australien vor. In Europa kommen einige Arten in Spanien, Portugal, der Türkei, Süditalien und Zypern vor.

Einige Gattungen von Vogelspinnen jagen ihre Beute hauptsächlich in Bäumen, andere jagen auf oder in Bodennähe. Alle Vogelspinnen können Seide produzieren, während baumbewohnende Arten typischerweise in einem seidenen "Röhrenzelt" leben, säumen terrestrische Arten ihre Höhlen mit Seide, um die Höhlenwand zu stabilisieren und das Auf- und Absteigen zu erleichtern. Vogelspinnen fressen hauptsächlich große Insekten und andere Gliederfüßer wie Hundertfüßer, Tausendfüßer und andere Spinnen, wobei sie den Hinterhalt als ihre Hauptmethode zum Beutefang verwenden. Bewaffnet mit ihren massiven, mächtigen Cheliceren, die mit langen Chitinzähnen versehen sind, sind Vogelspinnen gut geeignet, andere große Arthropoden zu töten. Die größten Vogelspinnen töten und verzehren manchmal kleine Wirbeltiere wie Eidechsen, Mäuse, Fledermäuse, Vögel und kleine Schlangen.

Anhänge Bearbeiten

Die acht Beine, die beiden Cheliceren mit ihren Reißzähnen und die Pedipalps sind am Prosoma befestigt. Die Cheliceren sind zwei doppelsegmentige Anhängsel, die sich direkt unter den Augen und direkt vor dem Mund befinden. Die Cheliceren enthalten die Giftdrüsen, die durch die Reißzähne entweichen. Die Reißzähne sind hohle Fortsätze der Cheliceren, die Gift in Beute oder Tiere injizieren, die die Vogelspinne zur Verteidigung beißt, und sie werden auch zum Kauen verwendet. Diese Reißzähne sind so angelenkt, dass sie sich als Vorbereitung zum Beißen nach unten und außen erstrecken können oder sich in Richtung der Cheliceren zurückklappen können, wenn eine Taschenmesserklinge in ihren Griff zurückgeklappt wird. Die Cheliceren einer Vogelspinne enthalten die Giftdrüsen und die sie umgebenden Muskeln vollständig und können dazu führen, dass das Gift gewaltsam in die Beute injiziert wird.

Die Pedipalpi sind zwei sechssegmentige Anhängsel, die mit dem Prosoma in der Nähe des Mundes verbunden sind und auf beiden Seiten beider Cheliceren hervorstehen. Bei den meisten Vogelspinnenarten enthalten die Pedipalpi scharfe, gezackte Platten, die zum Schneiden und Zerkleinern von Nahrung verwendet werden, die oft als Coxae oder Maxillae bezeichnet wird. Wie bei anderen Spinnen fungieren die Endteile der Pedipalpi der Männchen als Teil ihres Fortpflanzungssystems. Männliche Spinnen spinnen eine seidene Plattform (Spermanetz) auf dem Boden, auf die sie Sperma aus Drüsen in ihrem Opisthosoma abgeben. Dann führen sie ihre Pedipalpen in den Samen ein, absorbieren den Samen in die Pedipalps und führen später die Pedipalps (einzeln) in das Fortpflanzungsorgan des Weibchens ein, das sich in ihrem Unterleib befindet. Die Endsegmente der Pedipalpen männlicher Vogelspinnen sind im Umfang mäßig größer als die einer weiblichen Vogelspinne. Männliche Vogelspinnen haben spezielle Spinndüsen, die die Genitalöffnung umgeben. Aus diesen speziellen Spinndüsen wird Seide für das Spermiennetz der Vogelspinne ausgeschieden.

Eine Vogelspinne hat vier Beinpaare und zwei zusätzliche Paar Anhängsel. Jedes Bein hat sieben Segmente, die aus dem Prosoma heraus sind: Coxa, Trochanter, Femur, Patella, Tibia, Tarsus und Pretarsus sowie Klaue. Zwei oder drei einziehbare Krallen am Ende jedes Beins werden verwendet, um Oberflächen beim Klettern zu greifen. Auch am Ende jedes Beins, um die Krallen herum, befindet sich eine Gruppe von Borsten, die als Scopula bezeichnet werden und der Vogelspinne helfen, beim Klettern auf Oberflächen wie Glas besser zu greifen. Das fünfte Paar sind die Pedipalps, die im Falle eines ausgewachsenen Männchens beim Fühlen, Greifen der Beute und bei der Paarung helfen. Das sechste Paar Anhängsel sind die Cheliceren und ihre daran befestigten Reißzähne. Beim Gehen bewegen sich das erste und dritte Bein einer Vogelspinne auf der einen Seite gleichzeitig mit dem zweiten und vierten Bein auf der anderen Körperseite. Die Muskeln in den Beinen einer Vogelspinne bewirken, dass sich die Beine an den Gelenken beugen, aber um ein Bein zu strecken, erhöht die Vogelspinne den Druck der Hämolymphe, die in das Bein eindringt.

Vogelspinnen haben wie fast alle anderen Spinnen ihre primären Spinndüsen am Ende des Opisthosomas. Im Gegensatz zu den meisten Spinnenarten in der Infraordnung Araneomorphae, die die Mehrheit der vorhandenen Spinnenarten umfasst und von denen die meisten sechs haben, haben Vogelspinnenarten zwei oder vier Spinndüsen. Spinndüsen sind flexible, schlauchartige Gebilde, aus denen die Spinne ihre Seide abgibt. Die Spitze jeder Spinndüse wird als Spinnfeld bezeichnet. Jedes Spinnfeld wird von bis zu 100 Spinnröhren bedeckt, durch die Seide ausgeschieden wird. Beim Herausziehen der Seide aus den Spinndüsen bewirken die Scherkräfte, dass Proteine ​​in der Seide kristallisieren und sie von einem flüssigen in einen festen Faden umwandeln.

Das Maul der Vogelspinne befindet sich unter ihren Cheliceren am unteren vorderen Teil ihres Prosomas. Der Mund ist eine kurze, strohhalmförmige Öffnung, die nur saugen kann, was bedeutet, dass alles, was hineingenommen wird, in flüssiger Form sein muss. Beutetiere mit großen Mengen an festen Bestandteilen, wie Mäuse, müssen zerkleinert und zermahlen oder vorverdaut werden, was durch Überziehen der Beute mit Verdauungssäften, die aus Öffnungen in den Cheliceren abgesondert werden, erreicht wird.

Das Verdauungsorgan (Magen) der Vogelspinne ist eine Röhre, die sich über den ganzen Körper erstreckt. Im Prosoma ist dieser Schlauch breiter und bildet den Saugmagen. Wenn sich die kräftigen Muskeln des saugenden Magens zusammenziehen, vergrößert sich der Querschnitt des Magens, wodurch eine starke Saugwirkung entsteht, die es der Vogelspinne ermöglicht, ihre verflüssigte Beute durch den Mund und in den Darm zu saugen. Sobald die verflüssigte Nahrung in den Darm gelangt, wird sie in Partikel zerlegt, die klein genug sind, um durch die Darmwände in die Hämolymphe (Blutstrom) zu gelangen, wo sie im ganzen Körper verteilt wird. Nach der Fütterung werden die Reste von der Vogelspinne zu einer kleinen Kugel geformt und weggeworfen. In einem Terrarium stellen sie sie oft in dieselbe Ecke. [18]

Das zentrale Nervensystem (Gehirn) einer Vogelspinne befindet sich im unteren Teil des inneren Prosomas. Eine Vogelspinne nimmt ihre Umgebung hauptsächlich über Sinnesorgane wahr, die als Setae (Borsten oder Stacheln) bezeichnet werden. Obwohl eine Vogelspinne wie die meisten Spinnen acht Augen hat, ist die Berührung ihr schärfster Sinn, und bei der Jagd hängt sie hauptsächlich von den Vibrationen ab, die von den Bewegungen ihrer Beute abgegeben werden. Die Borsten einer Vogelspinne sind sehr empfindliche Organe und werden verwendet, um chemische Signaturen, Vibrationen, Windrichtung und möglicherweise sogar Geräusche zu erfassen. Vogelspinnen reagieren auch sehr auf das Vorhandensein bestimmter Chemikalien wie Pheromone.

Die Augen befinden sich oberhalb der Cheliceren am vorderen Teil des Prosomas. Sie sind klein und in der Regel in zwei Viererreihen gesetzt. Die meisten Vogelspinnen können nicht viel mehr als Licht, Dunkelheit und Bewegung sehen. Baumspinnen haben im Allgemeinen eine bessere Sicht als terrestrische Vogelspinnen.

Alle Arten von Vogelspinnen haben zwei Sätze von Buchlungen (Atemorgane). . Luft tritt durch einen winzigen Schlitz auf jeder Seite und in der Nähe der Vorderseite des Bauches in die Höhle ein. Jede Lunge besteht aus 15 oder mehr dünnen Blättern gefalteten Gewebes, die wie die Seiten eines Buches angeordnet sind. Diese Gewebeschichten werden von Blutgefäßen versorgt. Wenn Luft in jede Lunge eintritt, wird Sauerstoff durch die Blutgefäße in der Lunge in den Blutkreislauf aufgenommen. Auch die benötigte Feuchtigkeit kann von diesen Organen aus feuchter Luft aufgenommen werden.

Das Blut einer Vogelspinne ist einzigartig (nicht nur im Aussehen) ein Sauerstoff transportierendes Protein ist vorhanden (das kupferbasierte Hämocyanin), aber nicht in Blutzellen wie den Erythrozyten von Säugetieren eingeschlossen. Das Blut einer Vogelspinne ist kein echtes Blut, sondern eine Flüssigkeit namens Hämolymphe oder Hämolymphe. Mindestens vier Arten von Hämozyten oder Hämolymphzellen sind bekannt. Das Herz der Vogelspinne ist eine lange, schlanke Röhre, die sich entlang der Spitze des Opisthosomas befindet.Das Herz ist neurogen im Gegensatz zu myogen, also initiieren und koordinieren Nervenzellen anstelle von Muskelzellen das Herz. Das Herz pumpt Hämolymphe durch offene Passagen, die oft als Nebenhöhlen bezeichnet werden, in alle Teile des Körpers und nicht durch ein zirkuläres System von Blutgefäßen. Wenn das Exoskelett durchbrochen wird, tötet der Verlust der Hämolymphe die Vogelspinne, es sei denn, die Wunde ist klein genug, dass die Hämolymphe trocknen und die Wunde schließen kann.

Trotz ihrer Größe und ihres furchterregenden Aussehens und Rufs sind Vogelspinnen selbst Beute für viele andere Tiere. Die spezialisiertesten dieser Raubtiere sind große Mitglieder der Wespenfamilie Pompilidae wie die Wespe Hemipepsis ustulata. Diese Wespen werden "Tarantula Hawks" genannt. Die größten Vogelspinnen-Falken, wie die der Gattung Pepsis, verfolgen, angreifen und töten große Vogelspinnen. Sie nutzen den Geruchssinn, um das Versteck einer Vogelspinne zu finden. Die Wespe muss unter Ausnutzung der dünnen Membran zwischen den basalen Beinsegmenten einen Stich an die Unterseite des Cephalothorax der Spinne liefern. Dies lähmt die Spinne, und die Wespe zieht sie dann zurück in ihren Bau, bevor sie ein Ei auf den Bauch der Beute legt. Die Wespe versiegelt dann die Spinne in ihrem Bau und fliegt davon, um nach weiteren Wirten zu suchen. Das Wespenei schlüpft zu einer Larve und ernährt sich von den unwesentlichen Teilen der Spinne, und wenn es sich der Verpuppung nähert, verzehrt es den Rest. [19] Andere Arthropoden, wie große Skorpione und riesige Tausendfüßler, sind ebenfalls dafür bekannt, Vogelspinnen zu jagen. [20]

Vogelspinnen werden auch von einer Vielzahl von Wirbeltieren gejagt. Viele von ihnen, darunter Eidechsen, Frösche, Vögel, Schlangen und Säugetiere, sind generalistische Raubtiere aller Arten großer Arthropoden. Säugetiere, von denen bekannt ist, dass sie Taranteln wie Nasenbär, Kinkajou und Opossum in der Neuen Welt sowie Mungos und Honigdachs in der Alten Welt erbeuten, sind oft immun gegen das Gift ihrer arthropoden Beute.

Der Mensch konsumiert auch Vogelspinnen als Nahrung in seinem natürlichen Verbreitungsgebiet. In bestimmten Kulturen (z. B. Venezuela [21] und Kambodscha) gelten sie als Delikatesse. Sie können über offenem Feuer geröstet werden, um die Borsten zu entfernen (weiter unten beschrieben) und dann gegessen werden.

Vogelspinnen haben spezielle Borsten oder Setae entwickelt, um sich gegen Raubtiere zu verteidigen. Neben den normalen Borsten, die den Körper bedecken, haben einige Vogelspinnen auch eine dichte Bedeckung aus irritierenden Borsten, die als Nesselhaare bezeichnet werden, auf dem Opisthosoma, die sie manchmal als Schutz gegen Feinde verwenden. [22] Diese Borsten sind bei den meisten Arten der Neuen Welt vorhanden, jedoch nicht bei Exemplaren aus der Alten Welt. Nesselnde Haare werden normalerweise von der Vogelspinne aus dem Bauch getreten, aber einige können den Bauch einfach gegen das Ziel reiben, wie die Gattung Avicularia. Diese feinen Borsten sind mit Widerhaken versehen und dienen der Reizung. Sie können für Kleintiere wie Nagetiere tödlich sein. Manche Menschen reagieren empfindlich auf diese Borsten und entwickeln starken Juckreiz und Hautausschläge an der Stelle. Eine Exposition der Augen und des Atmungssystems durch urtikierende Haare sollte unbedingt vermieden werden. Arten mit urtikierenden Haaren können diese Borsten abstoßen, sie werden mit ihren hinteren Beinpaaren in die Luft geschleudert, um ein Ziel zu erreichen. Vogelspinnen verwenden diese Borsten auch für andere Zwecke, z. B. um ihr Territorium zu markieren oder ihre Unterstände auszukleiden (letztere können Fliegen davon abhalten, sich an den Spinnen zu fressen). Urticating Haare wachsen nicht nach, sondern werden bei jeder Häutung ersetzt. Die Intensität, Anzahl und Flotation der Borsten hängt von der Vogelspinne ab.

Für Raubtiere und andere Feinde können diese Borsten tödlich bis hin zu einfach abschreckend sein. Beim Menschen können sie beim Einatmen Reizungen an Augen, Nase und Haut und, noch gefährlicher, an Lunge und Atemwegen verursachen. Die Symptome reichen von Spezies zu Spezies, von Mensch zu Mensch, von einem brennenden Juckreiz bis zu einem leichten Hautausschlag. In einigen Fällen haben Vogelspinnenborsten das menschliche Auge dauerhaft geschädigt. [4]

Einige Setae werden zum Stridulieren verwendet, wodurch ein zischendes Geräusch entsteht. Diese Borsten sind normalerweise auf den Cheliceren zu finden. Stridulation scheint bei Arten der Alten Welt häufiger vorzukommen.

Alle Vogelspinnen sind giftig und einige Bisse verursachen ernsthafte Beschwerden, die mehrere Tage anhalten können. Im Allgemeinen sind die Auswirkungen der Bisse aller Arten von Vogelspinnen nicht gut bekannt. Obwohl bekannt ist, dass die Bisse vieler Arten nicht schlimmer sind als ein Wespenstich, wird berichtet, dass Bisse einiger Arten sehr schmerzhaft sind und intensive Krämpfe erzeugen, die über einen Zeitraum von mehreren Tagen wiederkehren können das Gift der afrikanischen Vogelspinne Pelinobius muticus verursacht auch starke Halluzinationen. [23] [ Brauchen Sie ein Angebot, um zu überprüfen ] [ zusätzliches Zitat(e) erforderlich ] Zum Poecilotherie Spezies haben Forscher mehr als 20 Bisse mit verzögertem Einsetzen schwerer und diffuser Muskelkrämpfe beschrieben, die mehrere Tage andauern und in den meisten Fällen durch die Einnahme von Benzodiazepinen und Magnesium vollständig abgeklungen sind. In jedem Fall wird empfohlen, medizinische Hilfe in Anspruch zu nehmen. Da bei der Injektion eines Toxins andere Proteine ​​enthalten sind, können bei einigen Personen schwere Symptome aufgrund einer allergischen Reaktion und nicht aufgrund des Gifts auftreten. Solche allergischen Wirkungen können lebensbedrohlich sein. [ Zitat benötigt ] Darüber hinaus können die großen Reißzähne einer Vogelspinne schmerzhafte Stichwunden verursachen, die bei unsachgemäßer Behandlung zu sekundären bakteriellen Infektionen führen können.

Vor dem Beißen kann eine Vogelspinne ihre Angriffsabsicht signalisieren, indem sie sich in eine "Bedrohungshaltung" aufrichtet, die das Anheben ihres Prosomas und das Heben ihrer Vorderbeine in die Luft, das Spreizen und Ausstrecken ihrer Reißzähne und (bei bestimmten Arten) umfassen kann lautes Zischen beim Schreien. Vogelspinnen halten diese Position oft länger als die Dauer der ursprünglichen Bedrohung. Ihr nächster Schritt, ohne zu beißen, könnte darin bestehen, mit den erhobenen Vorderbeinen auf den Eindringling zu schlagen. Wenn diese Reaktion den Angreifer nicht abschreckt, können sich die Vogelspinnen Amerikas als nächstes abwenden und nörgelnde Haare in Richtung des verfolgenden Raubtiers schlagen. Die nächste Reaktion kann darin bestehen, die Szene vollständig zu verlassen, aber besonders wenn keine Rückzugslinie verfügbar ist, kann ihre letzte Reaktion auch darin bestehen, plötzlich herumzuwirbeln und zu beißen. Einige Vogelspinnen sind dafür bekannt, "trockene Bisse" zu geben, d. h. sie können ein Tier abwehrend beißen, das in ihren Raum eindringt und sie bedroht, aber sie pumpen kein Gift in die Wunde.

Die meisten Vogelspinnen der Neuen Welt sind mit urtikierenden Haaren am Bauch ausgestattet und werfen fast immer diese mit Widerhaken versehenen Borsten als erste Verteidigungslinie. Diese Borsten reizen empfindliche Körperstellen und scheinen vor allem neugierige Tiere anzugreifen, die diese Borsten in die Nasenschleimhäute schnüffeln können. Einige Arten haben wirksamere urtikierende Borsten als andere. Der Goliath-Vogelfresser ist bekannt für seine besonders irritierenden Nesselborsten. Sie können die Hornhaut durchdringen, daher sollte beim Umgang mit solchen Vogelspinnen ein Augenschutz getragen werden. [24]

Vogelspinnen der Alten Welt haben keine urtikierenden Borsten und greifen eher an, wenn sie gestört werden. Sie haben oft ein stärkeres, medizinisch bedeutsames Gift und sind schneller und viel nervöser und defensiver als Arten der Neuen Welt.

Einige gefährliche Spinnenarten sind mit Vogelspinnen verwandt und werden häufig mit ihnen verwechselt. Eine populäre urbane Legende behauptet, dass es irgendwo in Südamerika tödliche Arten von Vogelspinnen gibt. Diese Behauptung wird oft gemacht, ohne eine bestimmte Spinne zu identifizieren, obwohl manchmal die "Bananen-Vogelspinne" genannt wird. Ein wahrscheinlicher Kandidat für die wahre Identität dieser Spinne ist die gefährliche brasilianische Wanderspinne (Phoneutria fera) der Familie Ctenidae, wie sie manchmal in Bananenstauden versteckt zu finden ist und eine von mehreren Spinnen ist, die "Bananenspinnen" genannt werden. Es ist technisch gesehen keine Vogelspinne, aber es ist ziemlich groß (4 bis 5 Zoll Beinspannweite), etwas "behaart" und für den Menschen sehr giftig. Eine weitere gefährliche Spinnenart, die mit Vogelspinnen verwechselt wurde, sind die australischen Trichternetzspinnen. Die bekannteste Art davon ist die Sydney-Trichternetzspinne (Atrax robustus) eine aggressive, hochgiftige Spinne, die (vor der Entwicklung des Gegengifts in den 1980er Jahren) für zahlreiche Todesfälle in Australien verantwortlich war. Diese Spinnen gehören zur gleichen Unterordnung wie die Vogelspinnen, Opistothelae. Einige Australier verwenden den umgangssprachlichen Begriff "Triantelope" (eine Verfälschung des falschen Begriffs Tarantel, der auch verwendet wird) für große, "behaarte" und harmlose Mitglieder der Familie der Jägerspinnen, die oft an Innenwänden von Haushalten und in Autos zu finden sind . [25]

Einige Vogelspinnenarten weisen einen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus auf. Männchen sind in der Regel kleiner (insbesondere ihr Hinterleib, der ziemlich schmal erscheinen kann) und können im Vergleich zu ihren weiblichen Gegenstücken stumpf gefärbt sein, wie bei der Art Haplopelma lividum. Ausgewachsene männliche Vogelspinnen können auch Tibiahaken an ihren Vorderbeinen haben, mit denen die Reißzähne des Weibchens während der Kopulation zurückgehalten werden. Männchen haben in der Regel längere Beine als die Weibchen.

Das Geschlecht eines juvenilen Männchens kann bestimmt werden, indem man eine gegossene Exuvie auf exiandrose Fusillen oder Spermatheken untersucht. Weibchen besitzen Spermatheken, mit Ausnahme der Arten Sickius longibulbi und Encyocratella olivacea. [26] [27] Männchen haben eine viel kürzere Lebensdauer als Weibchen, weil sie relativ bald nach der Reifung sterben. Nur wenige leben lange genug für eine postultimative Häutung, was in natürlichen Lebensräumen unwahrscheinlich ist, da sie anfällig für Raubtiere sind, aber in Gefangenschaft, wenn auch selten, vorgekommen ist. Die meisten Männchen überleben diese Häutung nicht, da sie dazu neigen, ihre Embolien, reife männliche Geschlechtsorgane an Pedipalpen, in der Häutung stecken zu lassen. Die meisten Vogelspinnenzüchter betrachten Weibchen aufgrund ihrer viel längeren Lebensdauer als Haustiere als wünschenswerter. Wild gefangene Vogelspinnen sind oft ausgewachsene Männchen, weil sie im Freien wandern und eher gefangen werden.

Wie andere Spinnen müssen Vogelspinnen regelmäßig ihr Exoskelett abwerfen, um zu wachsen, ein Vorgang, der Häutung genannt wird. Eine junge Vogelspinne kann dies mehrmals im Jahr als Teil des Reifungsprozesses tun, während sich ausgewachsene Exemplare nur einmal im Jahr oder weniger oder früher häuten, um verlorene Gliedmaßen oder verlorene Nesselhaare zu ersetzen. Es ist sichtbar, dass die Häutung unmittelbar bevorsteht, wenn das Exoskelett einen dunkleren Farbton annimmt. Wenn eine Vogelspinne zuvor ihre nesselnden Haare verwendet hat, färbt sich die kahle Stelle von einer Pfirsichfarbe in ein tiefes Blau. Auch die Vogelspinne hört auf zu fressen und wird während dieser Zeit lethargischer.

Vogelspinnen können jahrelang leben, die meisten Arten brauchen zwei bis fünf Jahre, um das Erwachsenenalter zu erreichen, aber einige Arten können bis zu 10 Jahre brauchen, um ihre volle Reife zu erreichen. Nach Erreichen des Erwachsenenalters haben Männchen in der Regel nur noch 1,0 bis 1,5 Jahre zu leben und gehen sofort auf die Suche nach einem Weibchen, mit dem sie sich paaren können. Männliche Vogelspinnen häuten sich selten wieder, wenn sie das Erwachsenenalter erreichen, aber sie können dies versuchen, wobei sie normalerweise während der Häutung aufgrund ihrer Geschlechtsorgane stecken bleiben und dabei sterben.

Die Weibchen häuten sich nach Erreichen der Reife weiter. Es ist bekannt, dass weibliche Exemplare 30 bis 40 Jahre alt werden und bis zu zwei Jahre allein auf Wasser überlebt haben. [28] Grammostola rosea Spinnen sind dafür bekannt, dass sie nur ein- oder zweimal pro Woche essen und bis zu 20 Jahre in Gefangenschaft leben. [29]

Reproduktion Bearbeiten

Nach Erreichen der Geschlechtsreife paart sich eine weibliche Vogelspinne normalerweise einmal im Jahr und legt Eier, [30] [31] obwohl dies nicht immer der Fall ist. [32]

Wie bei anderen Spinnen unterscheiden sich die Mechanismen des Geschlechtsverkehrs erheblich von denen der Säugetiere. Sobald eine männliche Spinne erwachsen ist und zur Paarung motiviert ist, webt sie eine Netzmatte auf einer ebenen Fläche. Die Spinne reibt dann mit ihrem Unterleib an der Oberfläche dieser Matte und setzt dabei eine Menge Sperma frei. Dann kann er seine Pedipalpen (kurze, beinartige Anhängsel zwischen den Cheliceren und den Vorderbeinen) in die Samenlache einführen. Die Pedipalpen nehmen den Samen auf und halten ihn lebensfähig, bis ein Partner gefunden werden kann. Wenn eine männliche Spinne die Anwesenheit eines Weibchens entdeckt, tauschen die beiden Signale aus, um festzustellen, dass sie zur gleichen Art gehören. Diese Signale können das Weibchen auch in einen empfänglichen Zustand einlullen. Ist das Weibchen empfänglich, nähert sich das Männchen ihr und führt seine Pedipalpen in eine Öffnung in der Unterseite ihres Bauches, das Opisthosoma, ein. Nachdem das Sperma in den Körper des empfänglichen Weibchens übertragen wurde, verlässt das Männchen schnell die Szene, bevor das Weibchen ihren Appetit wiedererlangt. Obwohl Weibchen nach der Paarung etwas Aggression zeigen können, wird das Männchen selten zu einer Mahlzeit. [ Zitat benötigt ] [11]

Die Weibchen legen je nach Art 50 bis 2.000 Eier in einen seidenen Eiersack und bewachen ihn sechs bis acht Wochen lang. Während dieser Zeit bleiben die Weibchen sehr nah an den Eiersäcken und werden aggressiver. Bei den meisten Arten drehen die Weibchen häufig den Eiersack, was als Brut bezeichnet wird. Dies verhindert, dass sich die Eier durch zu langes Sitzen in einer Position verformen. Die Jungspinnen bleiben nach dem Schlüpfen noch einige Zeit im Nest, wo sie von den Resten ihrer Dottersäcke leben, bevor sie sich verteilen. [ Zitat benötigt ] [33]

Linnaeus ordnete alle Spinnen einer einzigen Gattung zu, Aranea. 1802 trennte Charles Athanase Walckenaer mygalomorphe Spinnen in eine separate Gattung. Mygale, alle anderen Spinnen drin lassen Aranea. Jedoch, Mygale wurde bereits 1800 von Georges Cuvier für eine Gattung von Säugetieren (auf Griechisch, mygale bedeutet "Spitzmaus"). Dementsprechend verwendete Tamerlan Thorell 1869 den Familiennamen „Theraphosoidae“ (moderne Theraphosidae) für die ihm bekannten mygalomorphen Spinnen und nicht „Mygalidae“ (wie beispielsweise von John Blackwall verwendet). Thorell teilte die Familie später in eine Reihe von Gattungen, darunter Theraphosa. [34] [35]

Unterfamilien Bearbeiten

Eine phylogenomische Studie aus dem Jahr 2019 erkannte 12 Unterfamilien, von denen eine (Ischnocolinae) als nicht monophyletisch bekannt ist. [36]

Die Beziehung zwischen den in der Studie gefundenen Unterfamilien ist im folgenden Kladogramm dargestellt. [36] Die duale Platzierung von Ischnocolinae wird hervorgehoben.


Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur natürlicher und synthetischer Proteinfilamente aus quergestreifter Muskulatur

Es wurde eine Technik entwickelt, um quergestreiften Muskel durch Homogenisierung in einem „Entspannungsmedium“ in seine dicken und dünnen Bestandteile zu zerlegen. Solche Präparate eignen sich sehr gut zur Untersuchung durch die Negativ-Färbetechnik. Die so erhaltenen dicken Filamente entsprechen in ihrer Struktur denen, die man in den A-Bändern geschnittener Muskeln sieht. Die dünnen Filamente, die oft noch an restliche Z-Linien-Strukturen befestigt sind, ähneln auch sehr denen, die in geschnittenem Gewebe zu sehen sind. Präparate von gereinigtem Myosin, das bei niedriger Ionenstärke ausgefällt wurde, enthalten spindelförmige Aggregate, die in Aussehen und Abmessungen den dicken Filamenten ähnlich sind und ein bemerkenswert differenziertes Aussehen entlang ihrer Länge aufweisen. Entlang eines Teils der Länge der Filamente sind zahlreiche Vorsprünge sichtbar, die wahrscheinlich den Querbrücken im geschnittenen Material entsprechen. In einer zentralen Zone von immer etwa 0,15 bis 0,2 µm Länge fehlen jedoch die Vorsprünge. Das gleiche ist bei den natürlich vorkommenden dicken Filamenten der Fall. Diese Erscheinung kann erklärt werden, wenn das Myosinmolekül an einem Ende einen Vorsprung hat und wenn die Myosinmoleküle in einer der Hälften der Filamente mit entgegengesetzten Polaritäten angeordnet sind. In Bestätigung einiger neuerer Ergebnisse anderer wurde festgestellt, dass isolierte Myosinmoleküle, wenn sie mit der Schattenwurftechnik untersucht werden, tatsächlich eine solche Struktur aufweisen. Beobachtungen an schwerem und leichtem Meromyosin bestätigen dieses Bild der Struktur der dicken Filamente.

Die dünnen Filamente und Filamente des gereinigten Aktins bilden beide dieselbe sehr charakteristische komplexe Struktur, wenn sie mit Myosin oder mit schwerem Meromyosin kombiniert werden. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die Filamente strukturell polarisiert und im Muskel so angeordnet sind, dass sie alle an einer Seite einer gegebenen Z-Linie in eine Richtung zeigen, während die auf der anderen entgegengesetzt ausgerichtet sind.

Es wird eine große Ähnlichkeit zwischen der Gitterstruktur von Tropomyosin B-Kristallen und derjenigen gefunden, die durch das miteinander verbundene Filamentsystem an den Z-Linien gebildet wird.

Die funktionellen Implikationen dieser Ergebnisse, insbesondere derjenigen, die sich auf die Polarität der Filamente beziehen, werden diskutiert.


Die Oldtimer

So sehr wir hier bei Gizmag auch neue Technologien leben und atmen, manchmal sind es die älteren, einfacheren Klassiker, die unsere Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Der Airstream-Trailer ist eines der besten Beispiele. So neu innovative Designs wie der Caravisio Camper auch sind, nichts sticht in einer Masse von Campern und Reisemobilen so heraus wie die schimmernde Aluminiumhülle eines Airstream. Es ist wirklich etwas Schönes, und wir würden sogar so weit gehen zu sagen, die Camper-Version eines ikonischen, kirschroten Sportwagenklassikers wie des Jaguar E-Type. Es gab eine schöne Anzeige von Airstreams außerhalb der Show, darunter diese 107.000 € ($ 144.690) 684.

Airstream 684 draußen auf dem Düsseldorfer Caravan Salon 2013

Für Liebhaber des klassischen Wohnmobildesigns gleichermaßen interessant war die Ausstellung von Wohnmobilen aus den 60er und 70er Jahren. Einige dieser Camper hatten passende Autos für die Generationen, andere waren innen und außen sorgfältig eingerichtet und dekoriert, als wären sie gerade von einem Campingplatz im bayerischen Hinterland oder im Schwarzwald gepflückt worden. Unser persönlicher Favorit war die untenstehende Kombination aus einem babyblauen Citroen DS 20 Pallas von 1972 mit 1.000 kg Dethleffs Dethleffs Nomad 420 T Anhänger von 1967 im Schlepptau.

Der 1972er Citroen mit 1967er Dethleffs Camper war sicherlich eine der faszinierendsten Kombinationen in Düsseldorf


Käsetuch-ähnliches Gerät beugt Licht mit geringem Verlust: Kann Laser, optische Kommunikation, photonische Computer verbessern

Albuquerque, N.M. &mdash Ein winziger Balken, der im Aussehen einem Käsetuch ähnelt, hat in Laborexperimenten der Sandia National Laboratories des Department of Energy gebogene Infrarotstrahlen mit sehr geringem Lichtverlust. Der Stab ist aus Galliumarsenid hergestellt.

Der Effekt, der in der Nature-Ausgabe vom 26. Oktober und in den Optics Letters vom 1. September veröffentlicht wurde, eröffnet die Möglichkeit, dass die einfache, kostengünstige, im Wesentlichen zweidimensionale Technik die Energie, die zum Starten und Betreiben eines Lasers benötigt wird, drastisch reduzieren kann. Der meiste Energieeintrag für Laser kompensiert lediglich die große Lichtmenge, die normalerweise im Laserprozess nutzlos zerstreut wird.

Außerdem kann die seidentuchartige Struktur im Wesentlichen als Lichtdraht betrachtet werden, da die vorsätzliche Größe der Löcher und die regelmäßige Platzierung eine Struktur erzeugen, die die meisten Lichtwellen blockiert und gleichzeitig diejenigen in einem ausgewählten Wellenlängenband überträgt, die diese Geographie navigieren können.Aufgrund des sehr geringen Lichtverlusts bietet die Technik das Potenzial, elektronische Chips letztendlich durch schnellere, kühlere photonische Chips zu ersetzen.

Die Technik könnte verwendet werden, um Licht mit Elektronen in einem einzigen Chip zu kombinieren. Es könnte auch verwendet werden, um optische Signale, die über Telekommunikationsleitungen kommen, weiterzuleiten sowie die Richtung zu ändern. "Viele Menschen haben den Wert einer solchen Struktur erkannt", sagt der leitende Forscher Shawn Lin. "Das Problem war, wie baut man es?"

Ein zweidimensionaler photonischer Kristall

Das Käsetuch wird in wissenschaftlicher Hinsicht als zweidimensionaler künstlicher Kristall bezeichnet, der Licht leitet und als zweidimensionaler photonischer Kristall bezeichnet wird. Die Anordnung von Löchern ersetzt im photonischen Kristall die Räume zwischen den Molekülen in echten Kristallen. Während natürliche Kristalle jedoch durch ihren vorab festgelegten molekularen Abstand eingeschränkt sind, um nur bestimmte Wellenlängen des Lichts durchzulassen, können Forscher den Abstand künstlicher Kristallkomponenten variieren und so alle Frequenzen (innerhalb der Werkzeuggrenzen) durchlassen.

Die Kristalle bestehen aus Galliumarsenid ohne metallische Bestandteile und weisen kaum messbare Eigenverluste oder Verzerrungen auf, da sie Infrarotlicht um scharfe Ecken lenken.

Während die gleichen Forscher zuvor dreidimensionale photonische Siliziumkristalle entwickelt hatten, die Licht mit geringem Verlust biegen, sind zweidimensionale Kristalle billiger und viel einfacher zu bauen. Das Problem war, dass man dachte, dass Licht leicht oben und unten aus einer im Wesentlichen zweidimensionalen Struktur entweichen würde. Die Forscher von Sandia haben dieses Problem umgangen, indem sie die Struktur oben mit Siliziumoxid und unten mit Aluminiumoxid bedeckt haben. Die Umhüllung bietet einen großen Unterschied im Brechungsindex und verbessert die Fähigkeit der Forscher, das Licht im zentralen Teil des Galliumarsenids zu halten, dramatisch.

Der Kristall selbst besteht aus Galliumarsenid und ist "einfach herzustellen", sagt Lin, der zusammen mit Sandia-Forscher Edmond Chow das Projekt leitete. "Man kann den Laser und das Führungselement im selben Chip haben. Es gibt Signalbindung und -schaltung, alles an einem Ort."

Der schwierige Teil des Problems besteht darin, die Struktur ohne Risse zu bauen und sie dann zu testen, sagt Lin.

Die Struktur ähnelt einem schmalen Querschnitt eines Bienenstocks mit Zellzentren im Abstand von 416 Nanometern und Löchern von nur 200 Nanometern, die durch Elektronenstrahllithographie hergestellt wurden.

Der Brechungsindex des Mantels ist höher als der Brechungsindex des umschlossenen Materials, wodurch verhindert wird, dass Licht aus Galliumarsenid entweicht. Man könnte sich fragen, wie der Mantel das Licht beim Durchgang durch Löcher stabil hält, da der Brechungsindex von Luft niedriger ist als der Brechungsindex von Halbleitern. (Ein höherer Brechungsindex verhindert, dass Licht in eine Substanz eindringt.) Das Problem verschwindet, weil der Abstand über das Loch so klein ist, dass Quanteninterferenzeffekte ins Spiel kommen und das Licht nur zur nächsten begrenzten Unterstruktur wandert.

Der Plattierungsprozess wurde bei Sandia als Teil seiner bahnbrechenden VCSEL-Forschungsarbeit (Vertical Cavity Stimulated Emission Laser) entwickelt.

Wissenschaftler des MIT berechneten die Dimensionen der Struktur.

Die laufende Forschung wird von Sandias laborgesteuertem Forschungs- und Entwicklungsprogramm bezahlt. Sandia ist ein DOE-Labor mit mehreren Programmen, das von einer Tochtergesellschaft der Lockheed Martin Corp. betrieben wird. Mit Hauptstandorten in Albuquerque, N.M., und Livermore, Kalifornien, hat Sandia wichtige Forschungs- und Entwicklungsaufgaben in den Bereichen nationale Sicherheit, Energie und Umwelttechnologien.

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Sandia Nationale Laboratorien. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Abstrakt

Frühere Forschungsarbeiten gezeigt, dass Ephedra nevadensis S. Wats. und E. trifurca Torr. Ex S. Wats fähig sind, durch Wind übertragene Pollen einzufangen (1) da kein Laubwerk den Luftstrom verringert, (2) wegen der stromlinienförmigen Geometrie der Samenanlagen, (3) wegen der Ausrichtung der Samenanlagen in der Vertikalen, (4) wegen des Clustering der Samenanlagen und (5) wegen der windbedingten Schwingungen von Stamm und Bestäubungstropfen. Auch zeigen Untersuchungen im Windkanal und Computermodelle, dass leicht geneigte Stämme sterben vom Wind angewehten Pollen ablenken und this auf der Wind abgewandte Seite aufwärts in Richtung der Samenanlagen konzentrieren können. Zusätzlich sind die Größenverhältnisse, die Sinkgeschwindigkeit und weitere Eigenschaften der Ephedra Pollen theoretisch vereinbar mit einer Verbreitung der Pollen durch Wind über große Distanzen. Diese Eigenschaften haben die Effizienz der Windbestäubung und stehen im Einklang mit Anemophilie. Aber keine of this Eigenschaften schließt alternative Mechanismen der Bestäubung aus, wie zum Beispiel das Abstreifen der Pollen von Insekten, sterben nach Bestäubungstropfen suchen. Eine biophysikalische Betrachtung weist darauf hin, dass Ephedra sterben Voraussetzungen zur Windbestäubung haben, aber die Möglichkeit der Bestäubung durch Insekten kann nicht ausgeschlossen werden.


MATERIALEN UND METHODEN

Arten und Standorte untersuchen

Die folgenden sechs Arten von papilionoiden Fabaceae wurden untersucht: Collaea Argentinien, Desmodium uncinatum, Galactia latisiliqua, Lathyrus odoratus, Spartium junceum und Tipuana tipu. Die Probenahmen wurden im September und Oktober 2008 an folgenden Orten in Argentinien (alle in der Provinz Córdoba) durchgeführt: L. odoratus in Río Ceballos (31°09′12″S, 64°19′31″W), T. tipu in der Stadt Córdoba (31°25′09″S, 64°13′02″W), G. latisiliqua in La Serranita (31°44′05″S, 64°27′41″W) und D. uncinatum, C. Argentinien und S. junceum in Cuesta Blanca (31°28′49″S, 64°34′26″W). Zwei Arten, L. odoratus und S. junceum, sind zufällig, während die anderen in Argentinien beheimatet sind.

Es gibt Unterschiede in der Art und Weise, wie die Blütenmechanismen dieser Arten funktionieren. Bei zwei Arten (C. Argentinien und G. latisiliqua). Bei diesen beiden Arten werden beim Absenken des Kiels Staubbeutel und der Griffel freigelegt. Der Mechanismus von L. odoratus, obwohl auch reversibel, unterscheidet sich von den beiden letztgenannten Arten dadurch, dass der Pollen nicht direkt von den Staubbeuteln präsentiert wird, sondern durch den Stil auf einem bürstenartigen Pollenpräsenter (Yeo, 1993). Bei den verbleibenden zwei Arten, D. uncinatum und S. junceum, der Mechanismus ist explosiv und kann nur einmal ausgelöst werden. Hier wird der Kiel durch das Verhaken der Flügel mit der Flagge an einer Abwärtsbewegung gehindert, wodurch die Spannung zwischen ihnen gehalten wird. Wenn diese Verzahnung durch zusätzliche Krafteinwirkung auf Flügel und Kiel gelöst wird, wird der Körper des Besuchers heftig mit Pollen bestäubt (Faegri und van der Pijl, 1966).

Messung der Betriebsstärke der Blüten

Es wurde ein Gerät gebaut, um die operative Stärke zu messen (F). Ein Dynamometer mit Messbereichen von 0,1 bis 10 g und von 0,25 bis 30 g (PESOLA, Baar, Schweiz, Modelle 20010 bzw. 20031) wurde auf einen vertikalen Rahmen gesetzt, der einen vertikal verschiebbaren Schlitten hat, der mit einer Werkzeugaufnahme versehen ist . Die Blume, deren Betriebskraft gemessen werden sollte, wurde durch einen Blumenhalter auf dem Dynamometer fixiert. Das Metallwerkzeug simuliert den Blumenbesucher, während der Wagen durch Drehen einer Gewindestange mit einem Rad nach oben und unten bewegt werden kann, um die nach unten drückende Bewegung des Bestäubers nachzuahmen (Abb. 1A, B). Wir haben ausgedrückt F in mN.

Messungen von Kraft und morphometrischen Merkmalen. (A) Das Gerät, das konstruiert ist, um die Betriebsstärke in Blumen zu messen. (B) Detail, das zeigt, wie Blumen gehandhabt werden, um die operative Stärke zu messen. Das Abwärtsgleiten des Wagens mit dem Werkzeug bewegt die Flügel und den Kiel nach unten, wodurch die fruchtbaren Blütenteile freigelegt werden. (C) Morphometrische Merkmale gemessen an den Blütenblättern (LL, Länge der Lamina LW, Breite der Lamina BCW, Breite der Klaue an der Basis MCW, Breite der Klaue in der Mitte). (D) Vorrichtung, die konstruiert ist, um die von Bestäubern ausgeübte Kraft zu messen. Die zum Öffnen der Falltür gemessene Kraft wird mit dem am Austrittsfenster angelegten Vektor F angezeigt. (E, F) Schematische Darstellung der Bedienung des Bienenstärkemessgerätes durch eine Biene (siehe auch Video Ergänzende Daten, online). Abstände vom Türscharnier (R1 und R2) werden gezeigt.

Messungen von Kraft und morphometrischen Merkmalen. (A) Das Gerät, das konstruiert ist, um die Betriebsstärke in Blumen zu messen. (B) Detail, das zeigt, wie Blumen gehandhabt werden, um die operative Stärke zu messen. Das Abwärtsgleiten des Wagens mit dem Werkzeug bewegt die Flügel und den Kiel nach unten, wodurch die fruchtbaren Blütenteile freigelegt werden. (C) Morphometrische Merkmale gemessen an den Blütenblättern (LL, Länge der Lamina LW, Breite der Lamina BCW, Breite der Klaue an der Basis MCW, Breite der Klaue in der Mitte). (D) Vorrichtung, die konstruiert ist, um die Kraft zu messen, die von Bestäubern ausgeübt wird. Die zum Öffnen der Falltür gemessene Kraft wird mit dem am Austrittsfenster angelegten Vektor F angezeigt. (E, F) Schematische Darstellung der Bedienung des Bienenstärkemessgerätes durch eine Biene (siehe auch Video Ergänzende Daten, online). Abstände vom Türscharnier (R1 und R2) werden gezeigt.

Große Blüten könnten direkt vom Blütenkelch im Blütenhalter gehalten werden, ohne die Funktion des Blütenmechanismus zu stören. Kleinere Blüten mussten zuerst mit Cyanacrylatkleber (La Gotita ® ) am Kelch an einem Plastikstück befestigt werden, bevor sie an den Blütenhalter des Dynamometers geclipst wurden. Als Taragewicht wurde das passive Gewicht der Blume zuzüglich des Blumenhalters genommen. Durch Herunterschieben des Schlittens mit dem Metallwerkzeug konnten die Flügel und der Kiel nach unten gedrückt und die entsprechende Kraft auf dem Dynamometer aufgezeichnet werden, wenn die fruchtbaren Teile im Kiel sichtbar waren (Abb. 1B).

Bei Blüten mit reversiblen Mechanismen wurde die operative Stärke bis zu dreimal hintereinander gemessen, um festzustellen, ob der Mechanismus einer kurzfristigen Ermüdung unterliegt. Die Messungen wurden im Feld auf einer ebenen Fläche nur mit frisch gepflückten jungfräulichen Blumen durchgeführt.

Fünfzehn Blüten von fünf Individuen wurden zufällig von jeder Art ausgewählt. Nur ausnahmsweise war die Zahl der Individuen und Blüten aufgrund der geringeren Größe der untersuchten Populationen geringer.

Da mehrere hierarchische Variationsquellen unsere Stärkemessungen erklären könnten und unser Hauptaugenmerk auf den Unterschieden zwischen den Arten lag, wollten wir wissen, wie viel der Gesamtvariation auf die Unterschiede zwischen den Arten zurückzuführen ist. Aus diesem Grund haben wir verschachtelte Varianzanalysen (ANOVAs) der Daten ohne phylogenetische Korrektur durchgeführt. Dies ermöglichte es uns, die Beiträge zur Variation der Betriebsstärke zu unterscheiden, die auf Unterschiede zwischen Arten, Individuen einer Art, Blüten eines Individuums und aufeinanderfolgenden Versuchen an einer Blüte zurückzuführen sind. Ein verschachteltes ANOVA-Modell wurde mit allen Arten unter Verwendung der folgenden hierarchischen Struktur durchgeführt: Arten > Individuen > Blüte Alle Ebenen wurden als Zufallsfaktoren genommen, und die Antwortvariable war die operative Stärke. Bei Arten mit reversiblen Mechanismen wurden nur die Messungen des ersten Versuchs berücksichtigt. Um Unterschiede in der operativen Stärke zwischen Versuchen zwischen Arten mit reversiblen Mechanismen zu testen, wurde eine weitere verschachtelte ANOVA mit der folgenden hierarchischen Struktur durchgeführt: Arten > Individuen > Blüte > Versuchspersonen und Blumen waren Zufallsfaktoren und Versuch war ein fester Faktor. Eine signifikante Abweichung von der Normalität der rohen operativen Stärkedaten, die durch den Shapiro-Wilks-Test aufgedeckt wurde, wurde durch ein Protokoll korrigiert10 Transformation. Die Analysen wurden mit der statistischen Software R durchgeführt (R Development Core Team, 2010).

Die operative Kraft ist ein Maß für die effektive Kraft, die ein Bestäuber aufbringen muss, um eine Blüte zu öffnen. Da dies nicht sinnvoll ist, um die tatsächlich auf die Scharniere des Mechanismus ausgeübte Kraft zu ermitteln, haben wir auch das Kraftmoment berechnet, eine physikalische Größe, die die Krafteinwirkung widerspiegelt, die eine Drehbewegung eines Körpers um seine Achse verursacht, in diesem Fall die Drehung des Kiels auf der Klaue. Das Kraftmoment τ ist gegeben durch = rFSündeΘ, wurden R der Abstand zwischen dem Drehpunkt der beweglichen Blütenteile und dem Kraftangriffspunkt ist, und Θ ist der Anwendungswinkel des F in Gedenken an R. Wenn sich der Kiel bewegt und das Maximum F ist erreicht Θ ≈ 90° und SündeΘ ≈ 1, folglich τ ≈ rF.

Blütenmorphometrie

Fünf Blüten jeder Spezies wurden zufällig ausgewählt und in 70 % Ethanol fixiert, nachdem die operative Stärke gemessen wurde. Diese wurden später seziert und jedes Blütenblatt flach gelegt und mit einem Stereomikroskop (Leica M420, Wetzlar, Deutschland) unter Verwendung einer LAS-Software (Leica, Wetzlar, Deutschland) fotografiert, die eine Kalibrierung der Fotografien auf die entsprechende Vergrößerung ermöglicht. Für jedes Blütenblatt wurden die folgenden Messungen aus den Fotografien mit der ImageJ-Software (http://rsb.info.nih.gov/ij/) entnommen: Länge (LL) und Breite (LW) der Lamina und Breite der Klaue an der Basis (BCW) und in der Mitte (MCW) (Abb. 1C). Für die seitlich symmetrischen Sätze (Flügel und Kielblätter) wurden die Mittelwerte zwischen linken und rechten Blütenblättern zur weiteren Analyse verwendet. Untransformierte Daten zeigten beim Shapiro-Wilks-Test keine signifikanten Abweichungen von der Normalität. Um die Artenunterschiede in der Blütenblattmorphologie zu visualisieren, führten wir für jeden Blütenblatttyp eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) über die Spezies hinweg durch und zeichneten die Proben in einem zweidimensionalen Phänoraum auf, der durch die beiden ersten PCA-Achsen definiert ist.

Artenübergreifende Studien sind besser als bevölkerungsinterne Studien, um zu beurteilen, inwieweit Merkmale aufgrund evolutionärer Divergenz korreliert sind, und können daher Einblicke in die Rolle genetischer Einschränkungen und Anpassung geben ( Armbruster et al., 2004). Um eine artenübergreifende Korrelationsanalyse der morphometrischen und biomechanischen Variablen durchzuführen, verwendeten wir zusätzlich zur standardmäßigen Pearson-Korrelation eine phylogenetisch unabhängige Kontrastanalyse, um zu bewerten, ob die Variationsmuster zwischen den Arten durch phylogenetische Assoziationen beeinflusst wurden (Felsenstein, 1985) . Zu diesem Zweck wurden alle möglichen paarweisen Beziehungen zwischen beobachteten morphometrischen und biomechanischen Werten mit standardisierten linearen phylogenetisch unabhängigen Kontrasten im PDTREE-Programm als Modul von Mesquite analysiert ( Maddison und Maddison, 2004). Letztere basierte auf der Phylogenie der sechs Studienarten, die aus den vorhandenen Stammbäumen der einschlägigen Fabaceae (Wojciechowski et al., 2004 Sede et al., 2009) gekürzt, um nur die interessierenden Arten einzuschließen. Astlängen wurden gemäß dem willkürlichen Verfahren von Pagel zugewiesen (Pagel, 1992). Die Varianzhomogenität der Kontraste wurde durch die Untersuchung der fehlenden Anpassung verifiziert (P >0,05) der linearen Beziehung zwischen dem Absolutwert der standardisierten Kontraste und der Summe der Quadrate der Astlängen ( Garland et al., 1999).

Wir analysierten Korrelationsmuster zwischen Blütenmerkmalen unter Berücksichtigung, dass Korrelationen entweder auf ihre adaptive Kooperation in einer mechanischen Funktion oder auf (nicht unbedingt adaptive) Entwicklungsbeschränkungen zurückzuführen sind, die auf Pleiotopie und Kopplungsungleichgewicht zurückzuführen sind ( Armbruster et al., 2004). Wir taten dies, indem wir fragten, ob entweder Entwicklungs- oder Funktionshypothesen unsere empirischen Daten besser erklärten. Da erwartet wurde, dass Merkmale verschiedener Entwicklungseinheiten, d. h. Arten von Blütenblättern, kooperieren, um einen Blütenmechanismus zu bilden, sollten Korrelationen von Merkmalen zwischen Blütenblattarten nicht niedriger sein als Korrelationen von Merkmalen innerhalb von Blütenblattarten. Wir adressierten diese Erwartung, indem wir die Ablehnung einer theoretischen Entwicklungshypothese von höheren erwarteten Korrelationen innerhalb als zwischen Arten von Blütenblättern verfolgten. Dazu wurde der Zusammenhang zwischen einer theoretischen und einer empirischen Matrix mit dem Mantel-Test getestet. In der theoretischen Matrix wurde erwarteten Korrelationen innerhalb der Blütenblatttypen ein Wert von 1 und Korrelationen zwischen Blütenblatttypen ein Wert von 0 zugewiesen. Korrelationsanalysen wurden mit der Software InfoStat (Di Rienzo et al., 2000) und Mantel-Tests mit statistischer R-Software (R Development Core Team, 2010) mit einer Anzahl von Permutationen von 1000.

Eine Hypothese, die alle Korrelationen zwischen Arten von Blütenblättern als potentiell funktionell ansieht, übersieht die Tatsache, dass eine Blume mehrere Funktionen haben kann und dass nur einige der Korrelationen zwischen Entwicklungseinheiten an der mechanischen Funktion beteiligt sein könnten. Um die Existenz eines funktionellen Moduls innerhalb der Blüte im Zusammenhang mit mechanischen Aspekten des Auslösemechanismus aufzudecken, untersuchten wir die Korrelationen der morphometrischen Merkmale der Blüte mit der Betriebsstärke und dem Kraftmoment. Wenn einige Blütenmerkmale in einem integrierten Mechanismus kooperieren, sollten morphometrische Merkmale, die eine hohe Korrelation mit F oder aufwiesen, auch eine relativ hohe Korrelation untereinander aufweisen. Um zu testen, ob Korrelationen innerhalb des Funktionsmoduls signifikant höher waren als Korrelationen außerhalb dieses Moduls, wurde ein Mantel-Test zwischen der empirischen Merkmalskorrelationsmatrix und einer hypothetischen Matrix durchgeführt, wobei der Wert 1 den intramodularen Korrelationen und der Wert 0 den extramodularen Korrelationen zugewiesen wurde . Die Signifikanz der Assoziation zwischen diesen beiden Matrizen wurde wie oben berechnet. Drei verschiedene Funktionshypothesen wurden entsprechend der betrachteten physikalischen Variablen und dem Signifikanzniveau der Korrelationskoeffizienten zwischen den Merkmalen getestet.

Messung der Masse und Stärke von Bestäubern

Bestäuber, die immer Bienen waren, wurden an denselben Orten gefangen, an denen Pflanzen untersucht wurden, und wurden mit Wasser und Saccharose am Leben gehalten nach Belieben um ihre Masse und Stärke zu messen. Lebende Biomasse wurde mit einer Sartorius-Analysewaage (Modell CP224S, Data Weighing Systems Co., Illinois, USA) gemessen.

Um die von den Bestäubern ausgeübte Kraft zu messen, wurde ein Gerät konstruiert, indem in einen Holzblock ein kleiner Tunnel gebohrt wurde, der an einem Ende verschlossen werden konnte und am anderen Ende ein bewegliches Hindernis hatte, das gefangene Insekten anheben mussten, um ihren Weg nach draußen zu finden (Abb. 1D). Der Tunnel kann nach dem Schließen verdunkelt werden und der Ausgang wird durch eine schräge schwarze Papiertür mit einem kleinen Lichtfenster an der Basis verschlossen. Die Ausgangstür hat außen eine Ablage, auf der Bleigewichte (W) platziert werden können. Drinnen gingen die Insekten zum Fenster und stießen die Tür auf.Das Gewicht der Tür kann durch Anbringen von Bleigewichten schrittweise erhöht werden, bis die Tür nicht mehr geöffnet werden kann ( Video Zusatzdaten Abb. 1E, F). Jedes Mal, wenn die Tür geöffnet wurde, wurde das Testinsekt entfernt, gefüttert und ruhen gelassen. Die höchste Kraft, die Insekten zum Öffnen der Tür ausüben, wurde mit den gleichen Dynamometern aufgezeichnet, die oben verwendet wurden, um die Betriebskraft einer Blume zu messen. Dazu wurde der Prüfstandsclip mit Abstand zum Türscharnier an der Tür befestigt (R1), mit dem wir die Kraft messen konnten (F1) dem jeweiligen Drehmoment (τTür), d.h. τTür= r1F1SündeΘ. Da die Bienen die Tür schieben und im Abstand vom Türscharnier ein Drehmoment ausüben (R2), die Kraft (F2) mit dem gleichen Drehmoment (τTür= r2F2SündeΘ) wird berechnet als F2 = F1 × R1/R2. Obwohl sich die Tür nach oben öffnet, anders als beim Stolpern einer Blume, das eine nach unten gerichtete Kraft erfordert, haben wir beobachtet, dass in beiden Fällen die gleichen Körperteile und Bewegungen der Insekten verwendet werden, d. Daher sind wir zuversichtlich, dass die gemessene Kraft mit der Kraft vergleichbar ist, die beim Auslösen des Zwangsmechanismus ausgeübt wird.

Um festzustellen, welche Insekten die Blüten besuchten, widmeten wir insgesamt 52 Stunden Beobachtung (im Mittel 8,7 Stunden pro Art) verteilt auf alle Fokuspflanzen. Die Stärke aller besuchenden Insektenarten wurde gemessen. Die Zahl der getesteten Insekten lag bei sieben bis 20 Individuen pro Art, mit Ausnahme der seltenen Xylocopa Augusti von denen wir nur ein einzelnes Individuum erfassen konnten.

Unterschiede zwischen den Arten in Masse und Stärke der Bestäuber wurden nach Prüfung auf Normalität mit ANOVA getestet. Für einige Arten haben wir nur eine Messung, in diesem Fall haben wir mit Student's . getestet, ob die einzelne Messung innerhalb des Variationsbereichs der anderen Arten liegt T-Test (Sokal und Rohlf, 2000). Um den Zusammenhang zwischen Körpergewicht und Stärke der Bienen zu untersuchen, wurde eine Regressionsanalyse mit Stärke als Antwortvariable und Masse als unabhängiger Variable durchgeführt. Für diese Analyse wurde die Software InfoStat verwendet (Di Rienzo et al., 2000).

Schließlich wurde die Beziehung zwischen der Betriebsstärke einer Blume und der Bienenstärke grafisch und mit den Korrelationen nach Pearson analysiert.


Wilde Idee - federleichte Modellflugzeuge mit niedrigen Startgeschwindigkeiten für die dünne Marsatmosphäre

Dies ist keine ausgearbeitete Studie, sondern nur eine Idee, die ich mit einem Freund hatte. Aber könnte einige interessante Ansätze vorschlagen, die es zu erkunden gilt.

Nochmals - es ist eine Idee für wirklich leichte Maschinen, die einfach in einem kleinen Paket zum Mars geschickt werden können, also scheint es hier relevant zu sein.

Diese würden von einem Oberflächenlander gestartet, würde ich mir vorstellen.

Es hat mit der Abfluggeschwindigkeit von 200 Meilen pro Stunde für Flugzeuge auf dem Mars zu tun und ob Sie etwas dagegen tun können.

Selbst die winzigen Mini-Marsgleiter der NASA sind noch robust gebaut, nicht gerade federleicht.

Ich habe mit Billy Stiltner gesprochen, er fliegt Modellflugzeuge, die langsam fliegen können, langsam, fast wie Distelfedern durch die Luft schweben.

Falls Sie das noch nicht gesehen haben, finden Sie Videos dieser federleichten Flugzeuge auf youtube

- Dies ist einer von ihnen, der eine ultralangsame Kollision zweier Flugzeuge miteinander zeigt.

Er sagte, er glaube nicht, dass es eine Mindestfluggeschwindigkeit für ein Flugzeug gibt, wenn man es aus ausreichend leichten Materialien herstellen kann.

Auch wenn normalerweise gesagt wird, dass ein Flugzeug schnell sein muss, um auf dem Mars zu fliegen, liegt das vielleicht daran, dass sie die Idee eines schweren Flugzeugs mit einer hohen Nutzlast haben. Sie brauchen keine starken Materialien, da die Atmosphäre so dünn ist. Vor allem, wenn Sie während der Staubstürme den Flug vermeiden.

Selbst während der stärksten Winde auf dem Mars sind es schnelle Winde in einem nahezu Vakuum, in einer dünnen Atmosphäre, die 30 oder 40 km in der Erdatmosphäre entspricht.

Unsere Rover hatten noch nie Probleme mit Windschäden (die einzigen windbedingten Probleme sind der Staub, der durch den Wind verbreitet wird, wenn sie die Sonnenkollektoren abdecken). Sie haben viele empfindliche Anhängsel (Kameras, Sonnenkollektoren usw.).

Wir haben uns also gefragt, ob man ein Flugzeug aus leichten Materialien haben könnte, das auf der Erde dünn wäre, aber robust genug für die dünne Marsatmosphäre ist? Es könnte langsam fliegen - zumindest = offensichtlich nicht so langsam wie in der dicken Atmosphäre der Erde, aber viel langsamer als alle anderen Ideen.

Dies wären Flugzeuge mit fast transparenten Flügeln aus Mylar und dergleichen, und ihre Strukturen könnten aus relativ starken ultraleichten Materialien wie Aerographit gebaut werden. Sie wären federleicht, aber stark genug für den Mars.

Billy sprach auch vom "Rund um die Stange fliegen". Wieder viele Videos davon auf YouTube, wenn Sie es noch nicht gesehen haben, hier ist eines:

Wir kamen auf die Idee – auf dem Mars, was wäre, wenn Sie Ihre Flugzeuge an einer hohen Stange aufhängen, an einer Leine, die kurz genug ist, damit sie nicht den Boden berührt, und sie herumfliegen lässt.

Sie könnten das Ding wahrscheinlich 100 Meter oder mehr in die Atmosphäre bringen und bei der dünnen Atmosphäre besteht keine große Chance, dass es überweht.

Bei Bedarf können Sie Abspannleinen hinzufügen, um die Stange zu stabilisieren. Dies wäre besonders nützlich, wenn Sie Ihre Flugzeuge und die Startstange auf einer kleineren Mission oder einem Rover transportieren möchten. Ein winziger Rover wie ein Pfadfinder könnte die Jungs einhaken oder sie über oder um Felsbrocken schlingen.

Wenn alles eingerichtet ist, stellen Sie die Flugzeuge im Rundflug ein, wie beim Rundflug für Modellflugzeuge. Dies simuliert eine enorm lange Landebahn auf der Marsoberfläche.

Schließlich fliegen sie schnell genug, um ihre Startgeschwindigkeit zu erreichen. Dann geben sie ihre Spuren frei und fliegen zu ihren Missionen.

Wenn sie nach ihren Flügen wieder zurückkommen, lässt man die Jungs schnell um die Stange drehen, bis sie die Fluggeschwindigkeit der Flugzeuge erreichen. Die Flugzeuge docken dann an den Haken am Ende der Zuleitungen an. Mit moderner Technologie sollte es nicht allzu schwer sein, einen Weg für die Flugzeuge zu finden, an den Kabeln anzudocken, wenn sie wiederkommen.

Dann fliegt das Flugzeug rund und um den Mast herum, während es allmählich langsamer wird, als würde es auf einer enorm langen Landebahn landen - und dann, wenn es "landet", landet es in einer Kiste auf dem Rover oder einer Art Unterstand für die Flugzeuge im Sandstürme.

Wenn es einen Unterstand hat, muss es nur bei gutem Wetter auf dem Mars fliegen, was eine noch leichtere Konstruktion ermöglicht.

Da die Flugzeuge so leicht sind und vor allem, wenn die Kamera und der Sender auch miniaturisiert und leicht sind, können Sie möglicherweise Dutzende davon auf einem einzigen Rover speichern. Sie könnten so konstruiert werden, dass sie sich bei Nichtgebrauch zusammenklappen und zum Transport zum Mars eignen. Oder sie könnten für eine kompakte Lagerung übereinander gestapelt werden (oder beides).

Das ist nur eine Rückseite der Idee vom Umschlagtyp, vielleicht wäre jemand daran interessiert, es ein bisschen weiter zu erforschen.

Soweit ich weiß, ist es eine innovative Idee, von der ich noch nie etwas über die Idee gehört habe, entweder um den Pol zu fliegen, um Flugzeuge zu starten - oder die Idee von federleichten Disteldown-Leichtflugzeugen auf dem Mars.


Materialen und Methoden

Themen

Die Probanden waren erwachsene männliche Jacky-Drachen Amphibolurus muricatus(White 1790) gefangen zwischen 2000 und 2005 in Nationalparks (NP) um Sydney, Australien (Botany Nay NP, Royal NP und Lane Cove NP). Eidechsen wurden gefangen, indem sie mit der Angelschnur geschlungen wurden, ein Verfahren, das nie zu Verletzungen führte. Wir verwendeten in beiden Experimenten die gleichen 29 Probanden, mit drei zusätzlichen Probanden in Experiment 2. Die Länge der Eidechsen reichte von 75 mm bis 102 mmSVL) und in der Masse von 15,5 g bis 39,0 g. Nach der Aufnahme wurden die Probanden in Stoffbeutel gesteckt und mit dem Auto zu großen Innengehegen (64 cm breit × 75 cm lang × 120 cm hoch) transportiert. Die Stifte bestanden auf drei Seiten aus undurchsichtiger Plastikfolie, um den Sichtkontakt mit benachbarten Eidechsen zu verhindern, und auf der restlichen Seite aus durchsichtigem Perspex™, um die Präsentation visueller Reize und die Aufzeichnung des Verhaltens zu ermöglichen. Die Ställe hatten ein Sandsubstrat und enthielten Äste und Vegetation, um das Klettern, Sonnenbaden und Verstecken zu erleichtern. Die Klimasysteme in den Räumen wurden so programmiert, dass sie sommerliche Bedingungen mit einem Licht-Dunkel-Zyklus von 14 h:10 h und einer Temperatur von ca. 26 °C erzeugen. Über jedem Stall wurde eine Wärmelampe (125 W, 240 V Philips Spotone) angebracht, um eine Verhaltensthermoregulation zu ermöglichen, und UV-Lampen (300 W Osram Ultra-Vitalux) wurden bereitgestellt, um Vitaminmangel vorzubeugen. Eidechsen wurden zweimal wöchentlich mit lebenden Grillen gefüttert, die mit Vitaminpräparaten (RepCal™) bestäubt waren, und hatten Zugang zu Wasser ad lib. Die Stifte wurden täglich mit Wasser besprüht, um die Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten. Diese Haltungsverfahren, die im letzten Jahrzehnt entwickelt wurden, waren erfolgreich bei der Erhaltung der Gesundheit und der sozialen Reaktionsfähigkeit über Zeiträume von bis zu mehreren Jahren in Gefangenschaft. Die Probanden wurden entweder für weitere Studien zurückbehalten oder am Ort der Aufnahme freigelassen.

Videostimuli

Aufzeichnung

Videoaufnahmen von Eidechsen, die sich sonnen und Liegestütze ausführen, wurden gemäß dem an anderer Stelle beschriebenen Verfahren aufgezeichnet (Ord et al., 2002). Kurz gesagt wurden die Stifte modifiziert, indem der Boden mit einer dicken Laubschicht bedeckt und eine künstliche Holzstange direkt unter die Wärmelampe eingefügt wurde. Die Raumtemperatur wurde dann auf zwischen 18°C ​​und 20°C gesenkt, um den Wärmegradienten innerhalb der Buchten zu verstärken und dadurch die Eidechsen dazu zu ermutigen, sich auf dem Barsch zu sonnen. Hinter der Sitzstange wurde ein Stück hellblauer Pappe gelegt, um den Kontrast zwischen Eidechse und Hintergrund zu standardisieren. Den Eidechsen wurde 1 Woche Zeit gegeben, sich an diese neuen Bedingungen zu gewöhnen, bevor die Dreharbeiten begannen.

Die Beleuchtung erfolgte durch eine fotografische 800-W-Wolfram-Halogen-Lampe P2/11, die so angewinkelt war, dass der Schatten der Sitzstange außerhalb des Kamerarahmens lag. Die Aufnahmen wurden mit einem digitalen Video-Camcorder (Canon XL1 optische Auflösung 625 Zeilen Verschlusszeit 1/250 s Blende F8) gemacht. Die Brennweite wurde dann angepasst, um sicherzustellen, dass die Eidechse auf dem Bildschirm, der später für die Wiedergabe verwendet wurde, in Lebensgröße erschien.

Die Aufzeichnung und Prüfung erfolgte zwischen 08:00 Uhr und 14:00 Uhr, was dem Zeitraum der Spitzenaktivität entspricht (Ord, 2001). Auf dem Wagen unter der Kamera wurde ein kleines Aquarium mit einem Eidechsenmännchen platziert und mit einem schwarzen Tuch verdeckt. Als die Echse auf dem Beobachtungsmonitor zu sehen war, wurden die Wolfram-Halogen-Lampe und die Videokamera eingeschaltet und das schwarze Tuch entfernt. Die Dreharbeiten wurden fortgesetzt, bis die Echse den Sitzplatz verlassen hatte.

Bearbeitung

Videoaufnahmen einer Eidechse, (SVL 89 mm, Masse 27 g), wurde im Playback-Experiment verwendet. Dies ermöglichte es uns, die Verteilung der Anzeigen über die Zeit zu manipulieren, ohne die Variation anderer Parameter zu verfälschen. Beachten Sie, dass dieses Design nicht pseudorepliziert ist, da der interessierende Bereich die Signalisierungsrate ist und nicht die Morphologie, die Anzeigestruktur oder andere individuelle Eigenschaften. Unser Design maximiert daher die statistische Aussagekraft, indem es irrelevante Variationen kontrolliert, wenn auch auf Kosten von Tests auf mögliche Wechselwirkungen zwischen der Signalrate und anderen Attributen. Solche Fragen liegen außerhalb des Rahmens der vorliegenden Studie.

Das Filmmaterial wurde digital aus einem Videobearbeitungsprogramm (Final Cut Pro 3.0, Apple Computer, Inc.) übertragen und zu Sequenzen zusammengesetzt. Zwei Clips wurden aufgrund ihrer konsistenten Displaystruktur ausgewählt (drei Push-Up/Body-Rocks pro Display), was 30 Push-Up/Body-Rocks ergibt, mit denen Wiedergabestimuli erzeugt werden. Die Anzeigen wurden von Schwanzflackern und etwas Gularerweiterung begleitet.

Acht Sequenzen wurden erstellt. Jeder war 14 Minuten lang und zeigte in den ersten 2 Minuten eine leere Sitzstange, gefolgt von der Reizeidechse, die für die nächsten 2 Minuten auf der Sitzstange inaktiv war. Die verbleibenden 10 Minuten zeigten, wie die Eidechse eine Reihe von Liegestützen durchführte, die durch Inaktivitätsphasen getrennt waren. Jede Serie enthielt die gleichen 30 einzigartigen Push-Up/Body-Rocks in der gleichen Reihenfolge. Der einzige Unterschied zwischen ihnen war das Intervall zwischen den Anzeigen und damit die Anzahl der pro Minute auftretenden Push-Ups/Body-Rocks. Die Anzeigen begannen in den ersten 5 s der Minute und endeten nach 20 s. Die Intervalle zwischen Push-up/Body-Rocks in einer Minute fielen in den Bereich, der in natürlichen Kämpfen gefunden wird, wie von Ord und Evans berechnet (Ord und Evans, 2003). Somit bildeten die Anzeigen innerhalb einer einzigen Minute einen Kampf.

Die 'konstante', 'initiale' und 'spike'-Sequenzen zeigten in jeder Minute einen Anzeigekampf, unterschieden sich jedoch je nach Anzahl der Liegestütze/Körperfelsen pro Kampf (Tabelle 1 Abb. 1A–C). In der "konstanten" Sequenz enthielt jeder Kampf 3 Liegestütze/Körper-Rocks, während der erste Kampf 6 Liegestütze/Körper-Rocks in der "Anfangs"-Sequenz enthielt und der fünfte Kampf 9 Liegestütze/Körper- Felsen in der `Spike-Sequenz. Die Sequenzen „gepulst“ und „blockiert“ enthielten beide Anfälle von 6 Liegestützen/Körper-Felsen (Tabelle 1, Abb. 1D,E). In der 'gepulsten'-Sequenz traten die Kämpfe jede zweite Minute auf, während sie in der 'Block-Sequenz' während der ersten 5 min jede Minute auftraten. Die Eskalationssequenzen bestanden aus 4 Kämpfen mit 3, 6, 9 und 12 Push-up/Body-Rocks (Tabelle 2, Abb. 1F–H). In der Sequenz der „langsamen Eskalation“ kam es jede dritte Minute in aufsteigender Größenordnung zu einem Kampf. Die Sequenz "schnelle Eskalation" zeigte dieselbe Sequenz, aber mit kürzeren Intervallen traten während der ersten 4 Minuten jede Minute Anfälle auf. Die 'Deeskalation'-Reihe wurde hinsichtlich der Änderungsrate auf 'langsame Eskalation' abgestimmt, aber in der entgegengesetzten Richtung zeigte dies jede dritte Minute eine Anzeige in abnehmender Größenordnung.

Zeitliche Anzeigereihencharakteristik von Reizsequenzen in Experiment 1

. Reizsequenzen. . . . .
Serienmerkmale anzeigen . Konstant. Initial . Spitze. Gepulst. Block .
Anfangsrate (PUBR min -1 ) 3 6 3 6 6
Maximale Rate (PUBR min -1 ) 3 6 9 6 6
Gesamtrate (PUBR min -1 ) 3 3 3 3 3
Durchschnittliche Kampfgröße (PUBR Kampf -1 ) 3 3 3 6 6
Dauer der Anzeigeserie (min) 10 10 10 9 5
. Reizsequenzen. . . . .
Serienmerkmale anzeigen . Konstant. Initial . Spitze. Gepulst. Block .
Anfangsrate (PUBR min -1 ) 3 6 3 6 6
Maximale Rate (PUBR min -1 ) 3 6 9 6 6
Gesamtrate (PUBR min -1 ) 3 3 3 3 3
Durchschnittliche Kampfgröße (PUBR Kampf -1 ) 3 3 3 6 6
Dauer der Anzeigeserie (min) 10 10 10 9 5

PUBR, Liegestütze/Körperrock. Art der Reizsequenz siehe Abb. 1

Zeitliche Anzeigereihencharakteristik von Stimulussequenzen in Experiment 2

. Reizsequenzen. . . .
Serienmerkmale anzeigen . Gepulst. Langsame Eskalation. Schnelle Eskalation. Deeskalation .
Anfangsrate (PUBR min -1 ) 6 3 3 12
Maximale Rate (PUBR min -1 ) 6 12 12 12
Gesamtrate (PUBR min -1 ) 3 3 3 3
Durchschnittliche Kampfgröße (PUBR Kampf -1 ) 6 7.5 7.5 7.5
Dauer der Anzeigeserie (min) 9 10 4 10
Monotone Veränderung Nein Jawohl Jawohl Jawohl
Änderungsrate (PUBR min -2 ) n / A 1 3 1
Richtung der Änderung n / A Positiv Positiv Negativ
. Reizsequenzen. . . .
Serienmerkmale anzeigen . Gepulst. Langsame Eskalation. Schnelle Eskalation. Deeskalation .
Anfangsrate (PUBR min -1 ) 6 3 3 12
Maximale Rate (PUBR min -1 ) 6 12 12 12
Gesamtrate (PUBR min -1 ) 3 3 3 3
Durchschnittliche Kampfgröße (PUBR Kampf -1 ) 6 7.5 7.5 7.5
Dauer der Anzeigeserie (min) 9 10 4 10
Monotone Veränderung Nein Jawohl Jawohl Jawohl
Änderungsrate (PUBR min -2 ) n / A 1 3 1
Richtung der Änderung n / A Positiv Positiv Negativ

PUBR, Liegestütze/Body Rocks n/a, nicht zutreffend

Wiedergabeexperiment

Entwurf

In Experiment 1 wurde der Effekt der Variation des Anzeigegeschwindigkeits-/Zeitprofils getestet, während die Gesamtzahl der Liegestütze/Körperfelsen (PUBR) konstant gehalten wurde. Wir haben vier Parameter der Anzeigeserie systematisch verändert: Anfangsrate, Maximalrate, Konzentration der Anzeigen innerhalb von Kämpfen und Dauer des Anzeigeverhaltens in fünf Wiedergabesequenzen (Abb. 1A–E).

Geplante paarweise Vergleiche zwischen Sequenzen ermöglichten es uns, den Einfluss jedes Parameters der Anzeigereihen abzuschätzen. Diese basierten auf a priori Vorhersagen wie folgt. Wenn sich die Reaktionen auf Sequenzen mit einer anfänglichen Anzeigefrequenz von 6 PUBR min –1 von denen auf Sequenzen mit einer anfänglichen Anzeigefrequenz von 3 PUBR min –1 unterscheiden, würde dies eine anfängliche Anzeigefrequenz bei der Gegnerbewertung implizieren. Wenn die maximale Anzeigefrequenz wichtig wäre, sollten sich die Antworten auf die Sequenz mit einer maximalen Frequenz von 9 PUBR min –1 von denen auf Sequenzen mit einer maximalen Frequenz von 6 PUBR min –1 unterscheiden, die sich wiederum von denen auf die Sequenzen unterscheiden sollten mit einer maximalen Rate von 3 PUBR min –1 . Wenn die Einschätzung des Gegners hauptsächlich von der relativen Konzentration der Vorführungen innerhalb von Kämpfen abhing, sollten sich die Reaktionen auf Sequenzen mit durchschnittlich 6 PUBR/Kampf von denen auf Sequenzen mit durchschnittlich 3 PUBR/Kampf unterscheiden. Wenn schließlich die Gesamtdauer der Anzeigesequenzen (Ausdauer) ein wichtiger Faktor wäre, sollten sich die Reaktionen auf Sequenzen, die sich auf 10 und 9 Minuten erstreckten, von denen auf die Sequenz unterscheiden, die nur 5 Minuten dauerte.

Experiment 2 wurde auf die Auswirkungen einer globaleren, monotonen Änderung der Anzeigerate getestet. Wir haben drei Parameter der Anzeigeserie manipuliert: Präsenz der Änderung, Änderungsrate und Änderungsrichtung in vier Wiedergabesequenzen (Tabelle 2 Abb. 1D,F–H). Wie im ersten Experiment wurden die Wiedergabesequenzen in Bezug auf die drei Parameter variiert, sodass wir den Einfluss jedes einzelnen mit geplanten paarweisen Vergleichen beurteilen können. Die Gesamtzahl der Liegestütze/Körperfelsen wurde konstant gehalten und die Zeit, in der die Displays auftraten, wurde zwischen 4 und 5 Minuten gehalten.

Geplante Vergleiche waren wie folgt. Wenn eine monotone Frequenzänderung die Beurteilung beeinflusste, sollten sich die Reaktionen auf die Sequenz ohne Frequenzänderung von denen auf die Sequenzen mit diesem Merkmal unterscheiden. Wenn die Änderungsrate ein kritischer Faktor wäre, würde man erwarten, dass Eidechsen anders auf die schnell eskalierende Sequenz reagieren als auf die anderen Sequenzen. Wenn die Richtung der Veränderung wichtig wäre, sollten sich die Reaktionen auf die positiv eskalierenden Sequenzen von denen auf die deeskalierende Sequenz unterscheiden. Die Behandlungen unterschieden sich auch notwendigerweise gemäß einigen der in Experiment 1 vorhergesagten Parameter, was es uns ermöglichte, diese Faktoren erneut zu testen.

In beiden Experimenten sahen sich Eidechsen eine Wiedergabesequenz pro Tag an, mit einer 2-tägigen Pause zwischen den Präsentationen. Dies führte zu einem 13-tägigen Testzeitraum für Experiment 1 und einem 11-tägigen Testzeitraum für Experiment 2. In Experiment 1 erlebte jede Person eine einzigartige zufällige Präsentationsreihenfolge. In Experiment 2 überstieg die Zahl der Versuchspersonen die Zahl der möglichen Kombinationen, daher stellten wir sicher, dass nicht mehr als zwei Eidechsen eine bestimmte Behandlungsreihenfolge erfuhren.



Bemerkungen:

  1. Daisida

    Beginnen Sie mit der Monetarisierung. Und so toll!

  2. Moraunt

    It can be discussed infinitely

  3. Ahtunowhiho

    Was für eine talentierte Idee

  4. Mikakus

    Schön, bei der Arbeit zu sitzen. Lassen Sie sich von dieser langweiligen Arbeit ablenken. Entspannen Sie sich und lesen Sie die hier geschriebenen Informationen :)

  5. Mikashicage

    Heute habe ich viel zu diesem Thema gelesen.

  6. Duzragore

    Darin ist etwas. Ich danke Ihnen für die Hilfe, wie ich danken kann?

  7. Davie

    Ich entschuldige mich, aber meiner Meinung nach haben Sie nicht Recht. Ich bin versichert. Ich kann es beweisen. Schreiben Sie mir in PM, wir werden reden.



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