O budowaniu formy, pandach olbrzymich i rybiej matematyce – #007

Arkadiusz 00:03

Dzieńdoberek, witam Was w siódmym odcinku podkastu Naukowo! Bardzo dziękuję za udostępnianie i polecanie tego podkastu Waszym znajomym, to bardzo pomaga w dotarciu do kolejnych słuchaczy, a jeśli możecie to proszę Was także o ocenianie audycji na platformach podkastowych czy YouTubie. Jeśli macie propozycję lub uwagi to zapraszam do podzielenia się nimi, w mediach społecznościowych Facebooku, Instagramie i Twitterze. A dziś zaczynamy od wysiłku.

Arkadiusz 00:18

Jak boli to rośnie", takie powiedzenie można często usłyszeć w kontekście zdobywania formy. Być może dlatego wielu z nas uważa, że po treningu trzeba czuć się obolałym, by wiedzieć, że wykonało się go porządnie. Naukowy termin opisujący ból po treningu to opóźniona bolesność mięśni. Zazwyczaj występuje po wykonaniu szczególnie forsownych ćwiczeń lub po ćwiczeniach, do których nie jesteśmy przyzwyczajeni, są to na przykład ruchy, podczas których mięśnie rozciągają się. Mniejsze mięśnie kończyn górnych (np. biceps i ramiona) mogą być bardziej podatne na ból, ponieważ nie są przyzwyczajone do nietypowych ruchów. Bolesność mięśni może wystąpić nawet kilka godzin po treningu, ale zwykle osiąga swój szczyt około dwóch dni później, w zależności od intensywności i ilości ćwiczeń. Jaka jest tego wszystkiego przyczyna? Istnieje kilka teorii, taki ból może brać się z uszkodzeń mechanicznych białek we włóknach mięśniowych, uszkodzeń błony lub tkanki łącznej otaczającej włókno mięśniowe, może to także być reakcja zapalna organizmu, powodująca dalszy rozpad białek mięśniowych i stymulująca niektóre nerwy, co wywołuje ból. Pewien stopień uszkodzeń mięśni spowodowanych ćwiczeniami jest prawdopodobnie niezbędny do budowy większych i silniejszych mięśni. I choć uszkodzenie mięśni w wyniku ćwiczeń może zmniejszyć ich sprawność po treningu (czasem nawet do dwóch tygodni), prawdopodobieństwo wystąpienia bólu w takim samym stopniu przy następnym ćwiczeniu jest już mniejsze i może to wyjaśniać, dlaczego osoby, które ćwiczą regularnie, nie doświadczają go tak często. Wykazano, że regularny trening siłowy, skupiający się na ćwiczeniach takich jak przysiady, martwy ciąg i wyciskanie na ławce, zmniejsza szkodliwy wpływ ćwiczeń na mięśnie po dziesięciu sesjach treningowych. Przyczyn takiego stanu rzeczy jest prawdopodobnie wiele, ale w dużej mierze jest to związane z tym, że mięśnie lepiej chronią się przed uszkodzeniami. Trzeba też pamiętać, że jest to sprawa bardzo indywidualna - częstotliwość i stopień nasilenia bólu po ćwiczeniach zależy od danej osoby. U osób starszych mięśnie są mniej zdolne do regeneracji po intensywnych ćwiczeniach, a osoby o określonej budowie genetycznej są w stanie lepiej i szybciej zregenerować się po ćwiczeniach. Jeśli rozpoczynasz nowy program treningowy, a Twój pierwszy trening jest szczególnie intensywny lub długotrwały, dość trudno jest uniknąć bólu po ćwiczeniach. Równocześnie obolałość nie musi oznaczać, że sesja była dobrze wykonana i efektywna - oznacza to po prostu, że wykonujesz coś, do czego mięśnie nie są przyzwyczajone. Jeśli więc regularnie ćwiczysz i zauważysz, że nie czujesz się już tak bardzo obolały, możesz być pewien, że trening nadal przynosi efekty, a Twoje mięśnie po prostu lepiej radzą sobie z uszkodzeniami i szybciej odzyskują siły. Zamiast więc oceniać efektywność treningu na podstawie tego, jak bardzo jesteś obolały, spróbuj zamiast tego stopniowo zwiększać liczbę powtórzeń wykonywanych ćwiczeń lub podnoszony ciężar. Przeciążenie progresywne jest nie tylko skutecznym sposobem na budowanie mięśni i siły, ale może także zmniejszyć częstotliwość występowania bólu. Badania pokazują, że wystarczy nawet kilka tygodni regularnego stosowania progresywnego przeciążenia podczas treningów, by zaobserwować ten efekt. Takie odkrycia poszerzają naszą wiedzę na temat adaptacji mięśni szkieletowych, a w szczególności na temat ich regeneracji w następstwie urazu lub choroby co może się przekładać na postępy w leczeniu stanów zwyrodnieniowych mięśni. Istnieją również poszlaki wskazujące, że na zmniejszenie stanów zapalnych w organizmie mogą pomóc zimne prysznice. Mówi się, że taki orzeźwiający początek dnia pomaga ożywić metabolizm, spalając tłuszcz, że poprawia odporność, dodaje energii niczym kofeina, zmniejsza objawy niepokoju i depresji, a nawet sprawia, że skóra i włosy stają się miękkie. Wiele z tych twierdzeń to pogłoski rozpowszechniane przez internetowych guru fitnessu, a dowody na ich poparcie są bardzo słabe lub żadne. Jednak kilka z tych twierdzeń dotyczących zdrowia i kondycji jest popartych naukowo. Na przykład, według badań przeprowadzonych przez kilka holenderskich instytutów, osoby, które przez miesiąc codziennie brały zimny prysznic, były o 30% mniej narażone na zwolnienie lekarskie w pracy. Istnieją również coraz liczniejsze dowody na to, że osoby korzystające z zimowych kąpieli są bardziej odporne na niektóre choroby i infekcje. Plus dochodzi do tego pozytywny efekt psychologiczny w postaci przezwyciężania strachu gdy masz wejść pod lodowaty prysznic.

Arkadiusz 05:02

Ok, dość tych forsownych ćwiczeń, odpoczniemy nieco choć zostaniemy w świecie wody, zadając pytanie: czy ryby potrafią liczyć? Najnowsze badanie przeprowadzone przez Uniwersytet w Bonn wykazało, że pielęgnice i płaszczki potrafią wykonywać proste dodawanie i odejmowanie w zakresie liczb od jednego do pięciu. Załóżmy, że na stole przed tobą leży kilka monet. Jeśli ich liczba jest niewielka, możesz od razu dokładnie określić, ile ich jest. Nie trzeba ich nawet liczyć - wystarczy jedno spojrzenie. Pielęgnice i płaszczki są pod tym względem zadziwiająco podobne do nas: potrafią precyzyjnie wykrywać małe ilości - i to prawdopodobnie bez liczenia. Na przykład można je wytrenować, aby niezawodnie odróżniały liczbę trzy od liczby cztery. Ale jak zapytać pielęgnicę o wynik "2+1" lub "5-1"? Naukowcy pokazali rybom zbiór figur geometrycznych - na przykład cztery kwadraty. Jeśli obiekty te były pokolorowane na niebiesko, oznaczało to "dodaj jeden". Z kolei kolor żółty oznaczał "odejmij jeden". Po pokazaniu oryginalnego bodźca (np. czterech kwadratów), zwierzętom pokazywano dwa nowe obrazki - jeden z pięcioma, a drugi z trzema kwadratami. Jeśli podpłynęły do właściwego obrazka otrzymywały nagrodę w postaci jedzenia. Jeśli podały błędną odpowiedź, odchodziły z pustymi płetwami. Z czasem sześć pielęgnic i cztery płaszczki pomyślnie ukończyły trening i nauczyły się kojarzyć kolor niebieski z powiększeniem o jeden ilości podanej na początku, a żółty z pomniejszeniem. Ale czy ryby potrafią zastosować tę wiedzę do nowych zadań? Czy rzeczywiście zrozumiały matematyczną zasadę kryjącą się za kolorami? Aby to sprawdzić, naukowcy celowo pominęli niektóre obliczenia podczas treningu 3+1 i 3-1. Po zakończeniu fazy uczenia się zwierzęta po raz pierwszy zobaczyły te dwa zadania. Ale nawet w tych testach znacznie częściej wybierały prawidłową odpowiedź. Osiągnięcie to zaskoczyło samych badaczy - zwłaszcza że w rzeczywistości zadania były jeszcze trudniejsze niż te opisane. Zwierzęta musiały rozpoznać liczbę przedstawionych obiektów i jednocześnie wywnioskować zasadę obliczeń na podstawie ich koloru, musiały zachować obie te informacje w pamięci roboczej, a potem zdecydować, który wynik jest prawidłowy. Ogólnie rzecz biorąc, jest to wyczyn wymagający złożonych umiejętności myślenia. Nie wiadomo, do czego rybom przydają się ich zdolności matematyczne. Jest to zaskakujące, ponieważ ryby nie mają kory mózgowej - części mózgu, która jest odpowiedzialna za złożone zadania poznawcze u ssaków. Co więcej, żaden z gatunków ryb nie jest znany z tego, że w warunkach naturalnych wymaga szczególnie dobrych zdolności matematycznych. Niektóre gatunki mogą zwracać uwagę na liczbę pasków u swoich partnerów seksualnych lub ilość jaj w jajowodzie, ale nie stwierdzono takich zachowań w przypadku pielęgnic czy płaszczek. Wydaje się prawdopodobne, że ryby, niezależnie od tego, czy istnieje bezpośrednia potrzeba biologiczna, czy nie, mogą rozwiązywać zadania numeryczne. Wyniki potwierdzają wcześniejsze ustalenia, że ryby posiadają wiele z tych samych zdolności poznawczych i w podobnym stopniu, co ptaki i ssaki. Nasuwa się pytanie, do jakich umiejętności mogą być zdolne ryby, jeśli zostanie im zadane "właściwe" pytanie, tzn. poproszone zostaną o rozwiązanie kwestii istotnej z ich biologicznego punktu widzenia. Wydaje się oczywiste, że ryby, ich zdolności poznawcze i status zwierząt zdolnych do odczuwania wymagają pilnej rewizji, zwłaszcza w świetle zagrożeń, z którymi ryby stykają się na co dzień, głównie ze strony człowieka.

Arkadiusz 08:37

A skalę szkód jakie wyrządzamy przyrodzie widać też w raporcie Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych. Jednym z oddziałów Departamentu Rolnictwa jest Wildlife Services - zadania tej jednostki to między innymi pomoc w zarządzaniu szkodami wyrządzonymi przez dzikie zwierzęta w celu ochrony rolnictwa, zasobów naturalnych, mienia, zdrowia i bezpieczeństwa ludzi. Zdrowe i dochodowe rolnictwo amerykańskie dostarcza żywności i odzieży niezliczonej liczbie ludzi na całym świecie i jest kluczowym filarem gospodarki. Jednakże stosowane metody są mocno wątpliwe także ze względów naukowych. Teraz trzymajcie się mocno, podam kilka szokujących liczb - otóż jednostka ta w raporcie za 2021 rok podała, że łącznie zabito ponad 1 750 000 dzikich zwierząt w całym kraju. Życie straciło 64 131 kojotów, 433 czarnych niedźwiedzi, 324 wilków szarych, 24 687 bobrów, 3 014 lisów, 9 583 kormorany, 9 000 jeleni, 26 696 gęsi i wiele tysięcy osobników innych gatunków. Kontrowersyjne są także metody przez nich stosowane - strzelanie do kojotów z helikopterów, gazowanie gęsi czy bomby cyjankowe M-44, zaprojektowane tak, aby wyrzucały cyjanek sodu, gdy zwierzęta za nie pociągną - toksyczna chmura potrzebuje około 5 minut, aby przedostać się do organizmu zwierzęcia. Grupy ochrony przyrody i obrońcy praw zwierząt twierdzą, że nie ma dowodów iż Służby Wildlife masowo zabijają drapieżniki tylko w celu ochrony zwierząt hodowlanych. Doprowadziło to do tego, że niektóre samorządy ponownie oceniły swoją współpracę z Wildlife Services, a inne, takie jak hrabstwo Marin w Kalifornii, całkowicie zerwały kontrakt w 2000 roku. W 2014 roku, czyli 14 lat po zakończeniu umowy z Wildlife Services, hrabstwo odnotowało "62% spadek drapieżnictwa względem zwierząt gospodarskich i około 67% spadek kosztów związanych z konsekwencjami spotkań między zwierzętami gospodarskimi a drapieżnikami". Eksperci ostrzegają, że niektóre gatunki są niezbędne np. wilki są kluczowym gatunkiem w zdrowym ekosystemie. Regulując populacje ofiar, wilki umożliwiają rozkwit wielu innych gatunków roślin i zwierząt, pod tym względem wilki uruchamiają efekt domina. Bez drapieżników, system nie jest w stanie utrzymać naturalnego poziomu bioróżnorodności. Podobnie kojoty opisywane są jako zwierzęta odgrywające ważną rolę ekologiczną, przyczyniającą się do utrzymania zdrowych ekosystemów i różnorodności gatunkowej. Jako główny drapieżnik w niektórych ekosystemach, kojoty przynoszą szereg korzyści, w tym regulują liczbę zwierząt takich jak skunksy, szopy i lisy. W obliczu rosnącej świadomości na temat nadużyć i braku podstaw naukowych w takich programach eliminacji zwierząt, coraz częściej słychać głosy wzywające do przyjęcia podejścia respektującego równowagę i aktywne kultywowanie współistnienia ludzi i dzikich zwierząt.

Arkadiusz 11:50

Żeby być jednak sprawiedliwym trzeba wspomnieć też o próbach ochrony gatunków i zapewnienia im przetrwania w przyszłości. 16 marca w Kolumbii został otwarty nowy bank nasion, Seeds of the Future i stanowi kolejny obiekt z ponad 1 700 banków genów przechowujących kolekcje roślin jadalnych. Dzięki nowym obiektom zwiększą się możliwości przechowywania, prowadzenia badań i realizacji nowych projektów. To wszystko ma na celu ma na celu ochronę światowej różnorodności upraw i zabezpieczenie przyszłości żywności, a także zbadanie i zrozumienie cech genetycznych w celu odkrycia bardziej pożywnych upraw, odpornych na szkodniki i skutki kryzysu klimatycznego. W obliczu skutków kryzysu klimatycznego dla rolnictwa, takich jak wyższe temperatury, intensywne susze i rozprzestrzenianie się szkodników, praca banku genów pokazuje znaczenie adaptacji, np. ochrony najlepszych nasion i poszukiwania ulepszonych odmian. Szacuje się, że do końca tego stulecia prawie jedna trzecia światowych pól uprawnych nie będzie nadawać się do produkcji, o ile świat nie ograniczy emisji zanieczyszczeń. Gdy materiał dociera z uniwersytetu, ośrodka naukowego lub grupy hodowców, badacze sprawdzają jego właściwości, aby upewnić się, że spełnia on wymogi jakości i bezpieczeństwa biologicznego. Następnie sprawdzają jego strukturę genetyczną, co jest pierwszym krokiem do wykrycia właściwości, które mogą prowadzić do uzyskania odporności na szkodniki lub suszę albo do zwiększenia plonów. Informacje te trafiają do bazy danych centrum oraz do cyfrowego sprzętu. Ostatni etap polega na próżniowym przechowywaniu nasion w małych torebkach w temperaturze -18 stopni Celsjusza. Jedno z nasion fasoli, uzyskane w Ekwadorze, dostarczyło genu, który umożliwił odkrycie, że główne białko nasion - arcelina - zapewnia odporność na wołka zbożowego. Odkrycie to umożliwiło opracowanie odmian tolerancyjnych na tego powszechnego szkodnika, a tym samym pozwoliło uniknąć znacznych strat w uprawach stanowiących ważne pożywienie dla ludzi w różnych krajach. Obecnie podstawę światowego zaopatrzenia w żywność stanowi 20 gatunków, w przeszłości ludzkość wykorzystywała 5 000 gatunków, ale kolejne 369 000 mogłoby służyć jako pożywienie. W ramach strategii łączenia badań naukowych z konsumpcją ośrodek rozwija projekt biofortyfikacji ryżu, fasoli i kukurydzy żelazem i cynkiem. Od 2016 roku w Ameryce Środkowej i Kolumbii wprowadzono ponad 40 odmian fasoli, z których skorzystało około 500 000 osób. W Kolumbii rozprowadzono dwa nowe rodzaje fasoli, jeden ryżu i jeden kukurydzy. Celem banku jest również udostępnianie nasion, informacji i technologii partnerom i rolnikom z całego świata. Od momentu powstania bank rozdzielił ponad 500 000 próbek ze 141 krajów do ponad 160 krajów. Nasiona są także wysyłane do Globalnego Skarbca Nasion, Arki Noego żywności, zbudowanej w 2008 roku i znajdującej się na norweskiej wyspie Spitsbergen w odległym arktycznym archipelagu, zarządzanej między innymi przez rząd norweski. Jest to długoterminowy magazyn nasion, zbudowany tak, by przetrwać próbę czasu oraz wyzwania związane z klęskami żywiołowymi lub katastrofami spowodowanymi przez człowieka. Skarbiec Nasion stanowi największą na świecie kolekcję różnorodnych roślin uprawnych, a wieczna zmarzlina i grube skały zapewniają, że próbki nasion pozostaną zamrożone nawet bez dostępu do prądu. W Skarbcu Nasion można przechowywać 4,5 miliona odmian roślin uprawnych. Każda odmiana zawiera średnio 500 nasion, więc w skarbcu może być przechowywane maksymalnie 2,5 miliarda nasion. Obecnie w skarbcu znajduje się ponad 1 000 000 próbek pochodzących z niemal wszystkich krajów świata. Począwszy od unikatowych odmian głównych afrykańskich i azjatyckich roślin jadalnych, takich jak kukurydza, ryż, pszenica, czy groch, po europejskie i południowoamerykańskie odmiany bakłażana, sałaty, jęczmienia i ziemniaka. Skarbiec zawiera już najbardziej zróżnicowaną kolekcję nasion roślin spożywczych na świecie. Celem Skarbca jest zabezpieczenie jak największej ilości unikalnego materiału genetycznego roślin uprawnych na świecie, przy jednoczesnym uniknięciu niepotrzebnego powielania. Zgromadzenie tego zbioru zajmie kilka lat, ponieważ w niektórych bankach genów trzeba najpierw rozmnożyć zapasy nasion, a inne nasiona wymagają regeneracji, zanim będą mogły zostać tam wysłane. Do optymalnego przechowywania nasion wymagana jest temperatura -18ºC. Są one przechowywane i zamykane w specjalnie wykonanych opakowaniach z folii trójwarstwowej. Opakowania są zamykane w skrzyniach i przechowywane na półkach wewnątrz skarbca, a niska temperatura i poziom wilgotności wewnątrz skarbca zapewniają niską aktywność metaboliczną, dzięki czemu nasiona zachowują żywotność przez długi czas. To nasze ostateczne ubezpieczenie i szansa na żywność w przyszłości.

Arkadiusz 16:49

Taką szansę otrzymały lata temu czarno-białe futrzane kulki, które są przesłodkie i które każdy chciałby przytulać, choć są szalenie niebezpieczne. Pandy, bo o nich będzie mowa, zobaczyć można w ogrodach zoologicznych na całym świecie, ale jeszcze pół wieku temu prawie żadne z nich nie żyło poza granicami Chin. Kiedy w lutym 1972 roku prezydent Stanów Zjednoczonych Richard Nixon i jego żona Pat składali oficjalną wizytę w Chinach, pierwsza dama usiadła podczas uroczystej kolacji obok chińskiego premiera. Wspomniała, że uwielbia pandy. Premier, który chciał poprawić stosunki Chin ze Stanami Zjednoczonymi, odpowiedział: "Dam ci kilka". Już dwa miesiące później spełnił swoją obietnicę. Para młodych pand - samica o imieniu Ling-Ling i samiec Hsing-Hsing (shing-shing) - przybyła do Narodowego ZOO w Waszyngtonie. Spędziły one w zoo wiele lat, umierając tam ze starości w 1992 i 1999 roku. Kolejne pandy Tian Tian (tee-YEN) oraz Mei Xiang (may-SHONG) przybyły do zoo w grudniu 2000 roku i doczekały się czterech potomków, z których trójka wróciła do Chin. Wspominam o tym dlatego, że już niedługo, bo na 16 i 17 kwietnia, Narodowe ZOO zaplanowało "pandzie święto" aby uczcić 50 lat pand olbrzymich w Waszyngtonie, a osoby zainteresowane spotkaniem z pandami powinny odwiedzić tę stolicę przed grudniem 2023 roku. Chiny zdecydowały, że wszystkie trzy pandy, które tam przebywają opuszczą Waszyngton i nie ma planów wysłania kolejnych. Historia pand wielkich jest dowodem, że działania człowieka mogą odnieść pozytywne skutki z zakresie ochrony i przywracania liczebności całych gatunków. W latach 40. XX wieku rząd chiński rozpoczął pierwsze działania mające na celu ochronę pand olbrzymich. Pomysł polegał na wydzieleniu bezpiecznych obszarów, gdzie zwierzęta byłyby chronione w swoim naturalnym środowisku. Na początku lat 60. XX wieku Rada Państwowa Chin wezwała prowincje do wydzielenia terenów w celu ochrony dzikiej przyrody w Chinach. Prowincja Syczuan szybko zareagowała, opracowując plan utworzenia rezerwatów w celu ochrony pand olbrzymich i innych zwierząt zamieszkujących ten obszar. Obecnie na terenie południowo-zachodnich Chin znajduje się około 40 rezerwatów pandy. Niektóre z nich chronią dzikie pandy olbrzymie, a jednocześnie posiadają ośrodki naukowe badające ich zachowanie oraz ośrodki hodowli pand w niewoli. Chińczycy utworzyli zespół, który rozpoczął badania nad pandami w zakresie ekologii, zachowania, potrzeb weterynaryjnych, zarządzania żywieniem oraz zbadał możliwości przystosowania się osobników w niewoli do życia na wolności. Wiele zagrożeń czyha na pandy - kłusownictwo i nielegalny wyrąb lasów nadal stanowią problem na niektórych obszarach. Chociaż kiedyś polowano na Pandy Olbrzymie dla ich skór, większość pand, które dziś są ranne lub zabite przez kłusowników, to ofiary nieumyślne, kiedy łapią się w pułapki przeznaczone na jelenie piżmowe, takiny i inne zwierzęta. Kolejnym zagrożeniem, jest wycinka środowiska życia pand i niszczenie ich pożywienia. Bambus, główny pokarm pandy olbrzymiej, kwitnie raz na 10-100 lat, w zależności od gatunku, a następnie obumiera. Dawniej, gdy bambus na jednym obszarze obumierał, pandy olbrzymie przenosiły się na nowy obszar. Rozwój populacji ludzkiej, w wyniku którego powstały drogi, miasta, linie energetyczne i wyrąb lasów zarówno na opał, jak i dla rolnictwa, utrudnił pandom olbrzymim migrację. Wycinka drzew spowodowała także zmniejszenie liczby dużych starych drzew, które są ulubionym miejscem na legowisko lub gniazdo po urodzeniu dziecka. Naukowcy eksperymentują z budową sztucznych legowisk, które przypominają stare drzewa. W 2016 roku ogłoszono, że pandy olbrzymie zostały usunięte z listy zwierząt zagrożonych wyginięciem. Teraz ich nowe oznaczenie to narażone na wyginięcie. Opublikowane niedawno dziesięcioletnie badania szacują liczbę dzikich pand na 1 864. W niewoli przebywa jeszcze około 600 pand, a więc na świecie jest ich mniej niż 2 500. Ich przetrwanie jest więc wciąż bardzo zagrożone.

Arkadiusz 20:56

I to już wszystko w dzisiejszym odcinku, dziękując za Waszą uwagę polecam mój profil w serwisie Patronite www.patronite.pl/naukowo, gdzie możecie wspierać ten podkast także finansowo, za co bardzo serdecznie dziękuję. Do usłyszenia w sobotę, wszystkiego dobrego!