Wynalazki inspirowane naturą (propozycja na Dzień Biologii 2022)

w dniu


Wynalazki inspirowane naturą


Natura od zawsze była źródłem inspiracji dla badaczy. Naśladowanie natury w inżynierii ma nawet swoją nazwę „biomimikra” lub „biomimetyka”. Obserwacja świata zwierząt i roślin od lat przynosi ludzkości wspaniałe efekty. To zadziwiające jak wiele powszechnie wykorzystywanych rozwiązań technologicznych zawdzięczamy bacznemu podglądaniu natury. Podczas wykładu zaprezentujemy jedne z najciekawszych i najbardziej efektownych wynalazków inspirowanych naturą.

 


Komentarze

  1. Obecność 330 kwietnia 2022 16:54

    Świetny blog, jest tu naprawdę mnóstwo wiedzy, która przydaje się w szkole ;) Maciej

    OdpowiedzUsuń

Prześlij komentarz

Popularne w tym miesiącu

Obraz

Szczotecznica szarawka: włochata piękność z lasu - dlaczego raz jest lepiej być widocznym a czasem nie?

(Fotografia autorstwa: Jutta Bündgen) Cykl życiowy wielu organizmów jest złożony, poszczególne stadia rozwojowe mogą się od siebie bardzo różnić wyglądem, siedliskiem życia, funkcją w ekosystemie. Złożoność przyrody jest ogromna ale wszystko ma jakiś sens. Odkrywanie tych zależności i powiązań jest niezwykle ekscytujące i wciągające. Zazwyczaj gąsienice motyli uważamy za brzydkie a motyle (stadium imago) za piękne. Ale w przypadku szczotecznicy szarawki jest chyba odwrotnie. Motyle (ćmy) są szarobure i nie zwracają na siebie większej uwagi. Natomiast gąsienice się przepięknie żółte i włochate. I jedno i drugie służy obronie. Szara barwa motyli ułatwia im ukrycie się na pniu drzew (gdy odpoczywają na pniu to trudno jest je zobaczyć). W rejonach uprzemysłowionych, gdzie powietrze jest bardziej zapylone i zadymione (a więc wszystko przykryte kurzem i szarzyzną) wśród szczotecznicy przeważają osobniki szare. W środowisku czystym liczniejsza jest forma jasna. Czyli tak, jak wyglądają pnie d...
Obraz

Rzecz o sporach, czyli typy zarodników i sposoby ich powstawania u różnych grup grzybów

Ryc. 1. Zarodniki workowe (askospory) u  Sordaria macrospora  (autor: Aurora Storlazzi)   Grzyby to organizmy, których sposób rozmnażania mógłby niejednego przyprawić o ból głowy. Mnogość rodzajów, kształtów, sposobów powstawania oraz skomplikowane nazewnictwo. Które z nich są mitosporami, a które mejosporami, które endo-, a które egzosporami?   Spróbujmy uporządkować tę wiedzę. Grzyby rozmnażają się na trzy sposoby: płciowo, bezpłciowo i wegetatywnie. W obecnym rozważaniu zajmiemy się rozmnażaniem bezpłciowym, ponieważ wiąże się z powstawaniem wielu typów zarodników. Zacznijmy od prostego podziału na zarodniki: nieruchliwe ( aplanospory ) oraz ruchliwe ( zoospory ). Te drugie są produkowane przez grzyby, które bytują w wodach. Mają wić, pozwalającą im na aktywny ruch. Wici są różnorodne: biczykowate, czyli gładkie lub piórkowate, czyli z kurczliwymi włókienkami białkowymi (mastigonemami). A aplanospory? Są to zarodniki, których rodzajów jest znacznie więcej i ic...
Obraz

Wykwit zmienny czyli opowieść o śluzowcach

Zobaczyłem to coś na złamanym pniu drzewa, jakieś dwa metry nad powierzchnią gruntu, gdy rozglądałem się za chruścikami i innymi owadami wodnymi w rzece Skrwie Lewej. Bo jest i Skrwa Prawa. Skoro są dwie Skrwy w bliskim sąsiedztwie to trzeba je jakoś rozróżniać - w tym przypadku względem rzeki Wisły, do której obie wpadają. Słoneczny dzień ale w lesie przyjemny cień. Na początku pomyślałem, że to taka niezwykle piękna gra światła. Ale byłaby za intensywnie żółta ta plama świetlna. W następnej sekundzie pomyślałem, że to może porost. Ale kształt i położenie nie za bardzo pasowały do żółtych porostów. Grzyb? Też nie. Tak wyglądać może tylko śluzowiec. Niezwykły organizm, który przekracza wszelkie granice i trudno go jednoznacznie zaklasyfikować w systemie życia. Może dlatego, że śluzowce są organizmami archaicznymi, pochodzącymi z czasów, gdy dopiero powstawały wielokomórkowce i rodziło się rozmnażanie płciowe? Wykwit zmienny, zwany także wykwitem piankowatym ( Fuligo septic a) - bo to ...
Obraz

Placobdella costata – pijawka pasożytująca na żółwiu, ale czy tylko?

Strona brzuszna  P. costata  z   przyczepionymi jajami (fot. A. Koryzno) Dotychczas opisano ok. 680 gatunków pijawek, z których ok. 480 zamieszkuje wody słodkie (w Polsce dotychczas stwierdzono ok. 50 gatunków tych zwierząt bezkręgowych). Pijawki stanowią gromadę wyspecjalizowanych siodełkowych pierścienic, których ciało buduje stała liczba 34 somitów. Na przednim i tylnym końcu ciała zwierzęta te posiadają przyssawki służące im do przyczepiania się do żywiciela oraz poruszania się w wodzie i na lądzie. W środowisku wodnym zazwyczaj bytują przyczepione do roślin, żyją pod kamieniami jak również na innych zwierzętach, często można też je spotkać na pozostałościach antropogenicznych (puszkach po napojach , butelkach, opakowaniach po słodyczach i innym jedzeniu) zanieczyszczających zbiorniki wodne, a pozostawione przez ludzi (najczęściej i najwięcej tych pozostałości sprząta się  po okresie wakacyjnego wypoczynku). Bezkręgowce te wykazują zróżnicowane strategie ży...
Obraz

Purchawki, purchawice, tęgoskóry i czasznice czyli o owocnikach gasteroidalnych

Fot. 1. Czasznica.  Grzyby gasteroidalne, czyli tzw. wnętrzniaki, to grupa grzybów, których cechą charakterystyczną jest zamknięcie hymenium wewnątrz owocnika aż do momentu dojrzałości zarodników. W skład tej grupy wchodzą gatunki należące do zupełnie odrębnych linii rozwojowych – z tego względu wnętrzniaki podzielone zostały na szereg mniejszych jednostek w randze rzędów. Wnętrzniaki pochodzą prawdopodobnie od pieczarkowców ( Agaricales ), u których pojawiła się tendencja do przekształceń owocników kapeluszowych w owocniki zamknięte. Przypuszcza się, że przekształcenie to następowało pod wpływem osuszania się klimatu w ostatnich okresach historii Ziemi – w późnym trzeciorzędzie i czwartorzędzie. Wiele grzybów o zamkniętych owocnikach przystosowało się następnie wtórnie do siedlisk bardziej wilgotnych – są to przedstawiciele sromotnikowców ( Phallales ). Owocniki tych grzybów mają zwykle kształty kuliste i składają się z trzech zasadniczych części: - warstwy rodzajnej, nazywanej gl...
Obraz

O rozmnażaniu ślimaków i o GMO

Człowiek to stworzenie społeczne, lubi towarzystwo. Na dodatek łączy się w pary, trwale lub okresowo, z myślą o miłości, reprodukcji i rekombinacji. Bez wątpienia przynajmniej od czasu do czasu  umysł ma zaprzątnięty miłością... O reprodukcji i bioróżnorodności myśli rzadziej a o rekombinacji wcale. Chyba, że akurat jest to dociekliwy uczeń lub naukowiec,  który o genach lub symbiogenezie rozmyśla. Jeśli się głębiej zastanowić, to wszyscy jesteśmy GMO (genetycznie modyfikowanymi organizmami). Mimowolnie i nieświadomie ale GMO. Modyfikują się nawet obojnaki, tak jak ślimak winniczek (zamieszczony na ilustracji wyżej, z lewej strony widoczne także dwa ślimaki bursztynki ). Dlaczego ciągnie nas do ludzi i dlaczego szukamy swojej drugiej połówki? Sami sobie nie wystarczamy. Ślimak winniczek (po łacinie Helix pomatia ) przez zarobkowych zbieraczy bywa mylony z ginącym ślimakiem żółtawym ( Helix lutescens ). Na Warmii i Mazurach winniczek jest gatunkiem obcym, zawleczonym przez czł...

Najchętniej czytane

Rzecz o sporach, czyli typy zarodników i sposoby ich powstawania u różnych grup grzybów

Ryc. 1. Zarodniki workowe (askospory) u  Sordaria macrospora  (autor: Aurora Storlazzi)   Grzyby to organizmy, których sposób rozmnażania mógłby niejednego przyprawić o ból głowy. Mnogość rodzajów, kształtów, sposobów powstawania oraz skomplikowane nazewnictwo. Które z nich są mitosporami, a które mejosporami, które endo-, a które egzosporami?   Spróbujmy uporządkować tę wiedzę. Grzyby rozmnażają się na trzy sposoby: płciowo, bezpłciowo i wegetatywnie. W obecnym rozważaniu zajmiemy się rozmnażaniem bezpłciowym, ponieważ wiąże się z powstawaniem wielu typów zarodników. Zacznijmy od prostego podziału na zarodniki: nieruchliwe ( aplanospory ) oraz ruchliwe ( zoospory ). Te drugie są produkowane przez grzyby, które bytują w wodach. Mają wić, pozwalającą im na aktywny ruch. Wici są różnorodne: biczykowate, czyli gładkie lub piórkowate, czyli z kurczliwymi włókienkami białkowymi (mastigonemami). A aplanospory? Są to zarodniki, których rodzajów jest znacznie więcej i ic...

Szczotecznica szarawka: włochata piękność z lasu - dlaczego raz jest lepiej być widocznym a czasem nie?

(Fotografia autorstwa: Jutta Bündgen) Cykl życiowy wielu organizmów jest złożony, poszczególne stadia rozwojowe mogą się od siebie bardzo różnić wyglądem, siedliskiem życia, funkcją w ekosystemie. Złożoność przyrody jest ogromna ale wszystko ma jakiś sens. Odkrywanie tych zależności i powiązań jest niezwykle ekscytujące i wciągające. Zazwyczaj gąsienice motyli uważamy za brzydkie a motyle (stadium imago) za piękne. Ale w przypadku szczotecznicy szarawki jest chyba odwrotnie. Motyle (ćmy) są szarobure i nie zwracają na siebie większej uwagi. Natomiast gąsienice się przepięknie żółte i włochate. I jedno i drugie służy obronie. Szara barwa motyli ułatwia im ukrycie się na pniu drzew (gdy odpoczywają na pniu to trudno jest je zobaczyć). W rejonach uprzemysłowionych, gdzie powietrze jest bardziej zapylone i zadymione (a więc wszystko przykryte kurzem i szarzyzną) wśród szczotecznicy przeważają osobniki szare. W środowisku czystym liczniejsza jest forma jasna. Czyli tak, jak wyglądają pnie d...

Purchawki, purchawice, tęgoskóry i czasznice czyli o owocnikach gasteroidalnych

Fot. 1. Czasznica.  Grzyby gasteroidalne, czyli tzw. wnętrzniaki, to grupa grzybów, których cechą charakterystyczną jest zamknięcie hymenium wewnątrz owocnika aż do momentu dojrzałości zarodników. W skład tej grupy wchodzą gatunki należące do zupełnie odrębnych linii rozwojowych – z tego względu wnętrzniaki podzielone zostały na szereg mniejszych jednostek w randze rzędów. Wnętrzniaki pochodzą prawdopodobnie od pieczarkowców ( Agaricales ), u których pojawiła się tendencja do przekształceń owocników kapeluszowych w owocniki zamknięte. Przypuszcza się, że przekształcenie to następowało pod wpływem osuszania się klimatu w ostatnich okresach historii Ziemi – w późnym trzeciorzędzie i czwartorzędzie. Wiele grzybów o zamkniętych owocnikach przystosowało się następnie wtórnie do siedlisk bardziej wilgotnych – są to przedstawiciele sromotnikowców ( Phallales ). Owocniki tych grzybów mają zwykle kształty kuliste i składają się z trzech zasadniczych części: - warstwy rodzajnej, nazywanej gl...

Heterogonia - biologiczny sens przemiany pokoleń w cyklu życiowym, przykład wrotków (Rotifera)

Wrotek ( Rotifera )   Ptygura pilula . By Frank Fox - http://www.mikro-foto.de, CC BY-SA 3.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20228897   Heterogonia  ( alloigenesis ) od greckich słów[gr. héteros ‘inny’, gonḗ ‘narodziny’, to forma przemiany pokoleń , w której osobniki kolejnych pokoleń rozmnażają się dzieworodnie (bezpłciowo) i płciowo. Dotyczy więc przemiany pokoleń diploidalnych i haploidalnych (z biologicznego punktu widzenia warto poszukiwać ewolucyjnych analogii w przemianie pokoleń haploidalncyh i diploidalncyh u eukariotycznych glonów ( Protista ), grzybów i roślin naczyniowych.  Biologiczne znaczenie heterogonii polega na szybkim i bardzo dużym zwiększeniu liczebności populacji w fazie partenogenetycznej, a tym samym zwiększenie zasięgu populacji (gatunku). W fazie płciowej, dzięki rekombinacji genetycznej , zwiększa się różnorodność populacji a tym samym zwiększają się szanse na przetrwanie w zmiennych lub niekorzystnych warunkach środo...

Polskie nazwy grzybów - pod lupą, czyli dlaczego podgrzybek brunatny musiał stać się podgrzybem brunatnym

Fot. 1. Podgrzyb brunatny ( Imleria badia ) = dawniej podgrzybek brunatny ( Xerocomus badius ). (fot. Barbara Kudławiec)   Od pewnego czasu w mediach toczy się dyskusja na temat zmian w polskich nazwach grzyb ó w. Pojawiły się pytania i wątpliwości dotyczące zasadności rekomendowanych zmian. Sk ąd chęć „grzebania” w nazwach? Kto je tworzy? Kto będzie z nich korzystał? Po co nam taki „tw ó r”, jak Komisja ds. Polskiego Nazewnictwa Grzyb ó w ? Ile tantiem dostają członkowie Komisji za swoje „wymysły” ? To tylko drobna porcja komentarzy i pytań, na które można natknąć się  w internecie. Postara my się odpowiedzieć na te i inne pojawiające się pytania i tym samym rozwiać przynajmniej część wątpliwości. Polskie Towarzystwo Mykologiczne (w skr ó cie PTMyk) powstało w 2011 roku jako pozarządowa organizacja non -profit. Skupia zar ó wno naukowc ó w, jak i praktyk ó w i pasjonat ó w mykologii. W grudniu 2012 roku powołano do działania Komisję ds. Polskiego Nazewnictwa Grzyb ó...

Zajrzyj pod kapelusz grzyba i sprawdź co zobaczysz

Fot. 1. Cantharellus cibarius , listewki  Grzyby występujące w naszych lasach zaliczamy w większości do wielkoowocnikowych ( Macromycetes ). Budowa morfologiczna (zewnętrzna) owocników tych grzybów jest cechą charakterystyczną dla rzędu czy rodziny. Zazwyczaj określa się je jako: kapeluszowe, czyli agarykoidalne. Nazwa ta pochodzi od nazwy łacińskiej pieczarki – Agaricus , która jest chyba jednym z najbardziej znanych grzybów występujących na łąkach ale dostępnych także w sprzedaży detalicznej. W budowie owocnika wyróżniamy dwa podstawowe elementy: trzon i kapelusz. Czy zastanawialiście się co grzyb ma pod kapeluszem? Na pewno można byłoby określić to „miejsce” jako „fabryka produkująca zarodników służące do rozprzestrzeniania się na znaczne odległości”. Przyjrzyjmy się temu z bliska. Grzyby należące do podstawczaków ( Basidiomycetes ) tworzą na ogół widoczne owocniki o średnicy powyżej 0,5 cm lub 0,1 cm). Ich miąższ może wykazywać dużą różnorodność pod względem charakteru pseudotk...

Czy ser pleśniowy może spleśnieć?

Fot. 1. Penicillium camemberti - hodowla na agarze Sabourauda (A. Biedunkiewicz) Sery pleśniowe przez wiele osób traktowane są jako wykwintny przysmak, ale niektórzy w ogóle ich nie tolerują - z powodu mdłego smaku i odurzającej woni. Najczęściej kojarzone są z Francją, gdzie jest produkowanych kilkaset gatunków serów pleśniowych zarówno z mleka krowiego jak i koziego. W kulinarnych przepisach coraz częściej podawany jest ser pleśniowy jako dodatek do sałatek, pizzy, kanapek i makaronów. W sklepach spożywczych dostępnych jest wiele rodzajów pleśniowych serów od popularnego camemberta czy brie przez sery bardziej wykwintnych, jak amablu z niebieską pleśnią. Sery pleśniowe, podobnie zresztą jak wiele innych serów, powstają z mleka, które jest ścinane za pomocą specjalnego enzymu trawiennego - podpuszczki, a następnie poddawane procesowi dojrzewania. Dopiero na tym etapie, dzięki odpowiednim „szlachetnym pleśniom”, nabierają swojego wyjątkowego charakteru. Podstawowy podział serów pleśnio...

O rozmnażaniu ślimaków i o GMO

Człowiek to stworzenie społeczne, lubi towarzystwo. Na dodatek łączy się w pary, trwale lub okresowo, z myślą o miłości, reprodukcji i rekombinacji. Bez wątpienia przynajmniej od czasu do czasu  umysł ma zaprzątnięty miłością... O reprodukcji i bioróżnorodności myśli rzadziej a o rekombinacji wcale. Chyba, że akurat jest to dociekliwy uczeń lub naukowiec,  który o genach lub symbiogenezie rozmyśla. Jeśli się głębiej zastanowić, to wszyscy jesteśmy GMO (genetycznie modyfikowanymi organizmami). Mimowolnie i nieświadomie ale GMO. Modyfikują się nawet obojnaki, tak jak ślimak winniczek (zamieszczony na ilustracji wyżej, z lewej strony widoczne także dwa ślimaki bursztynki ). Dlaczego ciągnie nas do ludzi i dlaczego szukamy swojej drugiej połówki? Sami sobie nie wystarczamy. Ślimak winniczek (po łacinie Helix pomatia ) przez zarobkowych zbieraczy bywa mylony z ginącym ślimakiem żółtawym ( Helix lutescens ). Na Warmii i Mazurach winniczek jest gatunkiem obcym, zawleczonym przez czł...