Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Саранча помогла проверить, насколько удобны для людей Нью-Йорк, Рим и Каир
Биологи изучили мобильность транспортных потоков в крупных городах с разной топологией при помощи саранчи. Насекомых выпускали побродить по улицам спроектированных городских моделей, чтобы выяснить, где они будут сбиваться в рой. Результаты оказались неочевидными.
Проектирование и развитие современных городов сейчас значительно осложнено: увеличились население и количество транспорта, застройка должна быть технологичной, эффективной, экологичной и так далее. Основным фактором влияния на городскую систему называют поток. Это довольно широкое понятие, которое касается как экономики и техники, так и социальной и пространственной организации. Городские потоки исследуют, чтобы разрабатывать оптимальные транспортные системы и коммуникации.
Современное проектирование полагается на компьютерные модели, которые симулируют потоки пешеходов, автомобилей и прочую городскую жизнь. Но существует и довольно необычный метод дизайна таких пространств — биологический. Яркий пример: слизевики, простейшие организмы, способные прокладывать наилучший путь с минимальными затратами энергии. В одном эксперименте 2010 года слизевик построил оптимальный маршрут между точками, почти полностью повторив карту железных дорог в Токио. Может быть, поведение людей в городах тоже можно симулировать другими организмами?
Проверить эту гипотезу решили четверо биологов из Израиля. Они проанализировали устройство среды в крупных городах с помощью пустынной саранчи (Schistocerca gregaria). Ее выбрали потому, что, по словам других исследователей, она представляет собой «квинтэссенцию коллективного движения». Насекомые сбиваются в рои, синхронизируют свое перемещение, причем сохраняют такое поведение даже в стесненных условиях.
Израильские биологи следили за движениями саранчи (как одиночек, так и групп) с помощью камеры и компьютерного зрения и выделяли паттерны поведения в симуляциях городской среды. Результаты эксперимента опубликованы в журнале iScience.
Авторы работы построили три физические модели некоторых районов Нью-Йорка, Рима и Каира в масштабе 1:200. По улицам, ширина которых варьировалась от одного до четырех, бродили 50 нелетающих особей саранчи в течение четырех часов, пока их снимала видеокамера. Затем траекторию движения каждого насекомого обработала программа LocusTracker, а биологи построили тепловые карты. Программа фиксировала скорость саранчи, тип территории, на которой она находится, количество насекомых в одном месте и так далее.
Выяснилось, например, что на широких улицах Нью-Йорка (его топология сетчатая), которые теоретически подходят для коллективного движения, скоплений было мало (20%). Но в целом насекомые чаще находились на самых широких улицах. В Риме они вели себя иначе — этот город устроен иерархически (топологию можно сравнить с древом алгоритма) и рассчитан на бродячие толпы туристов. Саранча, гуляя по нему, сбивалась в рои одинаково часто как на узких, так и на широких улицах.
Наконец, в Каире, который, по мысли авторов научной работы, должен был мешать образованию толп из-за множества узких улиц и острых углов, насекомые все равно искали возможность объединиться — больше половины особей находились на относительно широких пространствах. Ученые сделали вывод, что поток (его как раз и представляли насекомые) предпочитает собираться в открытых пространствах и двигаться в основном по широким улицам.
Преимуществом такого биотехнологического подхода может быть именно неочевидность. Компьютерные симуляции, как отметили исследователи, не подсветили бы выявленные динамические эффекты.
Но стоит оговориться, что эти модели упрощенные — в них нет правил дорожного движения и других ограничений. Кроме того, если продолжать подобные исследования с живыми насекомыми, можно использовать муравьев, которые следуют друг за другом по феромонному следу. В будущем эти методы могут помочь в проектировании новых городов.
Telegram 
Дзен 
VK Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.
Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии