Förklarade fenomen – Radio U.F.S. Vetenskap (sida 8 av 26)

Varför putsar sig djur?

Katter, möss, flugor och människor är exempel på varelser som har ett så kallat putsningsbeteende. Detta är till för att hålla sig ren och fräsch. Vad som är nytt är att forskare har upptäckt att det finns gener som styr detta beteende. Fel i dessa gener kan leda till tvångsymptom (Obsessive Compulsive Disorder, OCD) hos människor.

Transkription28 repliker · 2:53

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Många arter som både katter, möss, flugor, apor och även människor putsar sig för att hålla sig rena och hälsosamma.
Det här putsningsbeteendet är naturligtvis uråldrigt och verkar naturligt att de flesta livsformer ska behöva en eller annan variant av.
Nu har det visat sig att det kanske är mer uråldrigt än man anar.
Det finns också problem med putsning.
Överdriven putsning, renlighetsiver och en tendens att skada sig själv återfinns i vissa psykiatriska sjukdomar som tvångssyndromet, även känd som OCD, obsessive compulsive disorder, hos människor.
Det finns ett tillstånd kopplat till det här som kallas trichotillomani, där man drar ut hår.
Man kan inte låta bli att dra bort dessa hår.
Tidigare har man inte sett någon större koppling mellan dessa, men nu har det visat sig att möss med en viss mutation uppvisar ett beteende som påminner ganska mycket om människor med tvångssyndrom som måste tvätta händerna ständigt för att hålla sig rena.
John Green och Mario Capetci vid University of Utah i Salt Lake City hade fått fram möss med en viss mutation i en gen.
Det intressanta med de här mössen är att de biter och slickar sig så hårt att de tappar päls, får bara fläckar eller rent av sår.
De verkar putsa sig enormt intensivt.
Dessutom putsar de andra möss som råkar komma deras väg precis lika hårt.
Mutationen de hade var en gen som kallas för HOXB8 och hör till en grupp gener som kallas för HOX-generna eller HOMEO-BOX-generna.
Det här är gener som är lika i alla ryggradsdjur.
Det är uråldriga gener som styr de program i kroppen som bestämmer vilka kroppsdelar som ska bildas.
Flera andra reglerar till exempel bildning av segment i kroppen, var huvudet ska befinna sig och andra väldigt fundamentala principer.
Men den här genen verkar alltså påverka beteende.
Den verkar bara påverka putsning.
Mössen med mutationen verkade inte ha några kroppsliga skador.
De verkade inte ha mindre känsel eller förmåga att uppfatta smärta.
Och de verkade inte ha några hudproblem eller missbildningar.
Ändå hade de enormt svårt att låta bi att putsa sig.
Man fann också att den här genen HOX-B8 är aktiv i de celler i hjärnan som finns i precis samma områden som man ser aktiveras hos människor som har tvångssyndromet.
Det här är intressant eftersom det tyder på att det ibland är ärftliga att tvångssyndromet kanske beror på HOX-genen eller något liknande.
Det finns också mediciner mot tvångssyndrom som har haft en viss framgång.
Och det återstår att se vad effekterna blir om man ger dem till mössen.
Men det verkar vara ett lovande steg mot att dels förstå hur putsning egentligen fungerar hos oss människor och andra arter.
Och kanske också bota allvarliga psykologiska störningar.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Kycklingsoppan och immunförsvaret

På Engelska finns det ett talesätt : "Feed a cold ... starve a fever". én är att man ska äta när man känner sig förkyld, för att bota förkylningen. Från början en huskur, men nu är det också vetenskapligt bevisat varför det fungerar.

Transkription48 repliker · 3:13

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

kycklingssoppan och immunförsvaret.
På engelska finns det ett talesätt.
Feed the cold, starve a fewer.
Idén är att man ska äta när man börjar känna att man blir förkyld så ska det gå över fort.
En gammal huskur utan vetenskaplig bakgrund.
Eller?
Vid en jullunch provade Gies van den Brink vid Amsterlands akademiska medicinska center
att ta blodprov på sig själv och sina vänner.
Medicinarna hade börjat spekulera nämligen om huruvida den alkohol man tog till julmaten
skulle vara bra eller dålig för immunförsvaret.
När de efter julafton testade sina blodprover upptäckte de att alkoholen inte hade den minsta påverkan
men väl att maten verkade ha det.
De blev intresserade och gjorde ett experiment.
Försökspersoner fick antingen en viss mängd vatten
eller så pumpade man ner flytande mat i magsäcken på dem.
Efter sex timmar tog man blodprov för att mäta hur väl immunförsvaret fungerade.
Matgruppen visade sig ha fyra gånger mer gamma-interferon.
Gamma-interferon är kopplat till det cellburna immunsystemet
där T-celler jagar virusinfekterade celler.
Det verkar kort sagt som mat stimulerar virusjakten.
Däremot, de som fick vätska fick något mindre gamma-interferon
men deras halt av interleukin 4 ökade åtskilliga gånger.
Interleukin stimulerar däremot bildning av antikroppar
vilket kan vara ett effektivt sätt att jaga bakterier och andra knytt som gömmer sig utanför cellerna.
Överhuvudtaget så verkar det som mat kan påverka immunförsvaret på ganska spännande sätt.
Aminosyran glutamin som finns ibland mjölk, kött och nötter
verkar förbättra cellernas förmåga att försvara sig mot virus
och har visat sig användbar också att ge till intensivvårdspatienter för att undvika infektioner.
Kycklingsoppa verkar också vara en traditionell båt vid sjukdom
och det verkar finnas en del stöd för att det kan vara positiv.
Stephen Renard vid University of Nebraska Medical Center
har experimenterat med kycklingsoppans effekter på de neutrofila granulocyterna i immunförsvaret.
När man får en förkylning är många av symptomen inte så mycket virusens framfart i kroppen
som immunförsvarets attacker mot dem.
Och det som om kycklingsoppa dämpar det här
så skulle man kunna tänka sig att man känner sig bättre
när man tar den och börjar bli förkyld.
Han visade att ingredienserna i sopporna i allmänhet
verkade bromsa granulocyternas framfart.
Det verkade ta bort deras förmåga att hitta sina mål effektivt
vilket förmodligen skulle göra att kycklingsoppan har en dämpande effekt.
Överhuvudtaget så finns det mycket i vår mat som också kan vara bra mot bakterier
som har kryddor som är antibakteriella.
Till exempel peppar, ingefära och wasabien som japanerna har till sushen.
Det är naturligtvis fortfarande mycket osäkert
om kycklingsoppan eller ett annat gott målmat
verkligen effektiv bot mot många sjukdomar.
Men det verkar åtminstone vara en lovande början till medicin.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Sjötulpanen - en parasit

Krabbor kan råka ut för en väldigt speciell parasit, sjötulpanen. Den tar sig in i krabban och gör sedan om dess beteenden så att den får möjlighet att maximera sin spridning.

Transkription32 repliker · 2:45

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Det är skötulpanen som tar över krabbor.
Om man samlar in strandkrabbor på västkusten ser man att en del av dem, någon procent eller så, har en liten gul säck på buken.
Och det här är faktiskt inte fråga om en äggkapsel som man normalt skulle återfinna, utan en skötulpan.
Skötulpanen Sacculina carcini, som är en synnerligen märklig parasit.
Den startar sitt liv som en frisimmande larv som simmar runt i havet.
Men honorna av denna larv har ett sinnesorgan på sina ben som känner av doften av krabbor.
Och när de har mognat simmar de iväg för att hitta sin krabba.
Där slår de sig ner på en led av krabbans skal och hittar den mjuka öppningen vid leden.
Krabbor har små hår som sticker ut vid de här öppningarna.
Och vad som händer sedan är att larven tar och börjar ömsa skinn.
Men istället för att bara göra sig av en skinne så gör sig larven om i princip hela kroppen.
Bara en mycket liten maskliknande del blir kvar och tar sig in i det här hålet som finns då för håret.
Sen borrar den sig in och lägger sig inuti krabbans buk.
Den här mikroskopiska lilla larven växer sig sedan till.
Den skickar ut irenar, rötter till olika delar av krabban inklusive dess nervsystem och blodomlopp och får därifrån sin näring.
Efterhand så bildar den en liten klump som till sist bildar den gula lilla kulan som har en liten öppning ut mot havet.
Den påverkar också krabbans beteende på intressanta sätt.
Honan lockar till sig hanar.
Hanarna gör exakt samma process.
De hittar den gula kulan och sedan tar de ömsa bort större delen av sin kropp.
Medan då det lilla hanen som blir kvar tar sig in i honan och lägger sig i en speciell säck.
Honorna har i allmänhet två sådana säckar som innehåller två hanar som producerar spermier för att befrukta deras ägg.
Äggen utvecklas sedan till nya larver som honan släpper loss.
Det intressanta är att den här skötulpanen tar också och påverkar krabbans beteende.
Krabbhonor bär sina ägg på samma ställe och de tar också hand om den här säcken på samma sätt.
De håller en ren från alger och bakterier och när det kommer ut larver från dem så ställer de sig på en sten för att låta strömmen föra bort dem och hjälper dem på sin väg med sina klor.
Detsamma gäller också om det är hanar.
Det är nämligen så att den här skötulpanen påverkar beteendet oavsett kön.
Det är faktiskt så att de tar alla resurser i anspråk från krabban.
Den slutar att kunna ägnas åt sex, den kan inte regenerera och den ömsar inte skal.
All energi går istället åt att sköta om skötulpanen.
Kort sagt, det finns märkligare varelser i haven än på science fiction filmen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur bildas sandrevlar?

Vågorna som slår mot stränderna påverkar givetvis strandens form genom erosion. Men de kan också slå ihop sand och stenar till märkliga formationer.

Transkription30 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Hur är bilda sandrevlar?
Vågor överför energi över stora avstånd i haven.
Och de påverkar också våra stränder enormt mycket.
Å ena sidan så leder de till erosion, där vågornas sköljande bryter ner både klippor och stränder och för bort material.
Men de kan också bygga upp märkliga landformer och samla ihop sand och grus till olika revlar.
Vad som inträffar när en våg närmar sig stranden är att den påverkas av djupet.
En normal våg består nämligen av en cirkelrörelse av vattnet.
Det är inte så att vatten rör sig rakt framåt in mot stranden, utan istället att en vattenmolekyl skulle beskriva en cirkelrörelse,
ungefär på samma sätt som i guppande flöte.
Den här energin måste fokuseras när det blir mindre djup.
Detta gör att vågen blir högre.
Och när vågen har nått en sjundedel av sin våglängd i höjd så bryts den.
Detta skapar turbulent vatten som drar med sig sand upp mot stranden.
Men sen drar också vatten tillbaks ner i havet, vilket gör att man kunde vänta sig att ingen sand lämnas kvar.
Men vad som inträffar är att vågor på deras vinkel mot stranden påverkar hur mycket de sköljs upp.
Det är nämligen så att ett sandkorn som sköljs upp på stranden av en våg som är lite snep, kommer att åka ett par meter in och kanske någon meter åt sidan.
Men sen när vattnet rinner tillbaks sker det rakt ner rätt vinkel mot stranden, vilket gör att den har flyttats en meter.
Nästa våg flyttar den en meter till och så vidare.
Det här gör att sanden på en strand börjar vandra.
En liknande process sker också i vågbrytna zonen, där uppslammad sand också börjar röra sig i en stor ström.
Beroende på vilken vinkel vågorna kommer i, vilket naturligtvis bestäms av vädret ute till havet och hur stranden är formad, så kommer sanden att börja vandra.
I allmänhet så tenderar vågor att skölja upp i rätt vinkel mot en strand eftersom de saktas ner på grundvatten, vilket gör att en sned våg skulle vridas i rätt vinkel.
Men finns det en vik så kan till exempel sand från ena sidan viken börja läggas en revel tvärs över den.
Finns det en ö så kan den fokusera vågorna bakom sig och skapa ett skyddat område där sand kan anrikas och man får en så kallad trombol efterhand.
En sandrevel skjuter ut från kusten och omsluter ön.
Det här kan vara processer som transporterar enormt stora mängder sand, åtskälja kubikmeter per dag och dessutom kan producera sandrevlar med flera hundra kilometers längd.
Man vet att en kust kan flytta sig utåt land eller inåt land även utan landhöjning över en kilometer per hundra år, men sandrevlar kan flyttas över 65 meter per år.
En storm kan dessutom bryta upp dem och leda till ännu snabbare förändringar som dessutom förstärks av att tidvattnet skapar strömmar som flyttar runt sanden snabbt.
De här sandrevlarna i sin tur skapar skyddade zoner som kan ackumulera mer sand, vilket gör att vågorna får nya utrymmen att fylla på.
Kort sagt, den energi som frigörs i stormarna ute till havs omformar våra stränder och kan förändra dem till ogenkänlighet på bara ett par decennier.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Parasiter som styr sina offer

Vad har förkylningar och rabies gemensamt? De är parasiter, som sprider sig med hjälp av ofrivilliga värdar. En del parasiter lyckas till och med ändra sina värdars beteende för att öka sin spridning. Vad sägs om möss som är orädda för katter?

Transkription38 repliker · 3:20

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Parasiter som styr sina offer.
Förkylningsviruset sprider sig när man nyser och snorpartiklar kastas ut i luften för att kunna hamna i andra näsor.
Det här är naturligtvis till stor fördel förkylningsviruset som har utvecklats just för att dra nytta av det här.
Men även andra parasiter påverkar sina världar och ibland på ganska komplicerade sätt för att gynna sin spridning.
Styrketsviruset till exempel infekterar både spotkörtlarna och delar av hjärnan hos de djur det infekterar och gör djuren mer aggressiva.
Där ökar naturligtvis sannolikheten att de biter ett annat djur vilket överför viruset.
Men betydligt mer märkliga livscykler existerar.
Vissa parasitsteklar som bekant lägger ägg i andra livsformer så att deras larver kan utvecklas.
Men ens parasitsteklar lägger larver på spindlar och de tar först och gör en tillfällig bedövning på spindeln men dödar den inte och drabbar den inte heller av en permanent paralysering som många andra parasitsteklar.
Istället kläcks ur ägget en larv som börjar livnära sig på spindelns kroppsvätskor.
Men den påverkar också spindels beteende.
Vilket gör att spindeln upphör att spinna de vanliga näten och istället gör en kokong åt larven.
Så ungefär lagom till att larven har ätit sig klar på spindeln och spindeln dörr flyttar sedan larven in i denna kokong.
En ännu mer komplex livscykel hittar man hos en liten levermask.
Dicroselium dendriticum.
Den här har en komplicerad livscykel där den växlar mellan tre olika världar.
En snigel, en myra och ett får.
Hos nigen så frigörs äggen vilket sedan kommer in i myror.
Där borrar sedan den här parasiten in sig i delar av myrans nervsystem.
Vilket gör att myran får en märkligt beteende.
Den klättrar upp på grässtrål, biter sig fast och viftar med bakbenen.
Det här gör i sin tur att chansen att den blir uppäten av ett får är betydligt högre än om den höll sig nere på marken.
Det intressanta är att det här är en förmodligen gammal sömnmetod som finns hos de förfäder till myror och en andra steklar som existerade.
Vad som har hänt är att parasiten helt enkelt återstartar ett beteende som har varit utdött väldigt länge.
Sedan blir den uppätten av fåret där den sprider sig vidare.
Det intressanta är att den parasit som placerades i myrans lilla hjärna, den dör.
Men dess gener förs vidare genom att dess nära släktingar som infekterar resten av myran kommer vidare.
En ännu mer radikal förändring sker av den parasit som kallas toxoplasma gondii.
Den infekterar råttor och katter.
Hos råttor är det normalt så att de undviker allt vad katter heter, deras doft, deras pälst och liknande.
Men toxoplasma gondii får de istället att upphöra att vara rädda för katter.
Till och med att tycka att katter är intressanta.
Vilket naturligtvis ökar chansen att katten tar och äter upp dem.
Det intressanta är också att denna parasit finns även hos andra däggdjur.
Även om den inte kan föröka sig speciellt väl så finns den till exempel även hos människor.
Och i vissa fall har man detekterat att det kan leda till nervstörningar och minskad intelligens.
Däremot så fungerar det inte så bra för parasiten att infektera människor.
För risken att vi blir uppeätna av katter är ju mycket liten.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Erosion

Erosion är när landskapet omformas av vädrets makter. Vatten och vind kan på en relativt kort tid ändra förutsättningarna för ett helt område.

Transkription56 repliker · 3:49

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Vinden är det minst effektiva sättet att erodera ett landskap.
Regn, köld, biologi och salt är mycket effektiva på att bryta ner klippor och omforma landskapet.
Medan vinden faktiskt inte inår lika mycket energi.
Men framförallt i torra områden kan vinden omforma landskapet enormt.
Den kan nämligen transportera mycket sand och damm.
Och vind med sand är också en utmärkt metod att blästra klippor till märkliga former.
Ett vanligt sätt vinden påverkar är deflation.
Det inträffar när sandkorn på en naken yta, där det finns till exempel glest gräs, blåser bort.
Detta gör att det blir hålrum.
Och i många fall uppstår större och större hålor och gropar.
Varav en del kan nå flera kilometers storlek.
Det som blir kvar i allmänhet större stenar och grus.
Vilket producerar ibland det fenomen man kallar för desert pavement.
Där alltså öknen ser ut att vara täckt av stenar och grus.
Sanden måste naturligtvis ta sin väg någonstans.
Och de blåser iväg och kan producera abrasion.
Det vill säga sandblästring utav andra stenar.
På många ställen i öknen hittar man vänt i fakter.
Som är stenar som har två eller flera helt plana ytor som möts i skarpa vinklar.
Vad som inträffar är att när vinden ligger på från samma håll under lång tid så träffas stenar och sandkorn från detta håll.
Och slipas så att dess sida i vindriktningen blir platt.
Efterhand så kan den blåsa om kull och välta och en ny sida blir bortslipad.
Och på det här sättet uppstår dessa vassa stenar.
Det kan också påverka på stor skala att producera långa raka åsar som kallas för jardangs.
Efter det namn de hade ursprungligt, Taklamakanöknen.
Det är långa strömlinjeformade åsar där vinden formar dem och skapar parallella linjer.
I Tibesti provinsen i Chad existerar sådana här jardangs som är över 150 meter höga och flera kilometer långa.
Med tråg som är hundratals meter breda.
Och i dessa tråg är vinden så pass starka att ingen sand kan ansamlas.
Men i många andra ställen så ansamlas istället sanden och vi får dynbildningar.
På den vindsida som finns av en dyn, där träffar sandkorn ytan och får andra sandkorn att blåsa iväg.
Detta gör att sanden förs bort från den sidan.
Men på lässidan av en sanddyn, där är vinden svagare och där kommer sanden också samlas upp.
Det här gör att sanddynerna sträcker sig i vindriktningen och formas beroende på hur vindarna oftast blåser.
Om vindarna oftast blåser åt samma håll och det finns gott om sand så bildas transversella dyner.
Och det är den form av dyner man oftast ser på film.
De är C-formiga.
Om det däremot finns olika vindriktningar så bildas stjärneformade dyner.
Andra dyner inträffar när det finns lite sand.
Men däremot att vinden är konstant så kan det bli så kallade barchandyner.
Som är isolerade C-formade dyner.
Det finns också när det är olika vindar svärdsdyner.
Och vid stränder där vinden oftast blåser in direkt från havet.
Parabolformiga dyner som tränger in mot land.
Med spetsarna riktade ut mot havet.
Alltid så kan sand omforma ett landskap enormt.
Och även blåsa bort bortom ökenområdena.
Och läggas över stora områden.
Denna fina sand som ofta skallar för löstjord.
Är ofta mycket bördig.
Och kan bilda tjocka lager som i löstjordet provinserna i Kina.
Det här är också det som producerar en gula färg man ser i gula floden i Kina.
Det är helt enkelt en fällspat som ursprungligen fanns i Taklamakanöknen.
Och nu långsamt har förts bort.
Och när gula floden rinner ut i gula havet.
Ja, det är egentligen Taklamakanökens vindlar man har att tacka för den bördigheten.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Varför brummar kraftledningar?

Har du någon gång gått i närheten av en högspännings-ledning när det regnar? Då kanske du har märkt att den brummar. Vad beror detta på? Och varför låter transformator-stationer som de gör?

Transkription32 repliker · 2:50

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Varför brummar kraftledningar?
Växelström oscillerar med 50 Hz, det vill säga den byter riktning 50 gånger i sekunden.
Det är ett sätt att minska de förluster som inträffar när man sänder genom kraftledningar.
Men det här producerar också en del av de märkliga ljudeffekter man kan höra i närheten av högspänningsutrustning.
En del av förklaringen är naturligtvis att varje elektrisk strömning producerar ett magnetfält.
Magnetfältet kan få metallföremål i närheten att vibrera med samma hastighet.
Det här leder fram till det brum man ibland kan höra från transformatorstationer.
Helt enkelt de stora spolarna får metall i närheten att skaka.
Men man kan också höra ett brum även när det inte finns någon metall i närheten från kraftledningar.
Oftast när det regnar. Vad beror det på?
Skälet verkar vara att det är vatten på kraftledningarna som börjar vibrera.
En ny kraftledning av aluminium är jämn och har oftast en olje i ytan vilket gör att vattendroppar bildar små kulor.
Men det är inte bara ytspänningar som finns där utan också det starka elektriska fältet.
I många fall 3 miljoner volt per meter.
Det här gör att dropparna förändrar form och blir konformiga och får en spets.
Vid den här spetsen är det elektriska fältet mycket koncentrerat och kan faktiskt leda till små urladdningar och bildning av ozon.
Men eftersom dessutom strömmen ändrar sig 50 gånger i sekund kan de börja vibrera vilket producerar ett hummande ljud.
Det intressanta är dock att när det regnar ändras inte ljudet från en ny kraftledning speciellt mycket vilket det däremot gör från en gammal ledning.
På en gammal ledning är ytan gropig och ofta kan vatten fästa i en hinna och dessutom tränga in mellan de del ledningar som finns.
Det här gör att det blir mindre ljud eftersom det inte finns av dessa spetsar som kan vibrera bra.
Men när det regnar blir ljudet högre.
Ju mer regn det finns desto högre hörs det.
I många fall ökar också frekvensen så att det snarast låter som en stekpanna än det vanliga brummandet.
Det verkar som mängden vatten som kan absorberas av ledningen inte är hur stor som helst.
Upp till en viss gräns går det.
Men sen börjar vattnet ta upp laddningar och skjuts iväg i en liten stråle som kan bli upp till en meter lång från ledningens undersida.
Den här urladdningen är dock tyst.
Det är faktiskt så att man inte vet speciellt mycket om de olika brummningsfenomen som inträffar kring kraftledningar.
Men en sak är säker.
När en mjukt material som vatten kommer i kontakt med ett elektromagnetiskt fält kan märkliga saker inträffa.
Magnetiska vätskor uppvisar liknande fenomen och sätter man dem i ett oscillerande magnetfält kan de spruta iväg flera meter.
Så vem vet vad som egentligen försiggår på våra regniga kraftledningar?

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Minimala ytor

Inom både matematik och ingenjörskonst vill man hitta den minsta tänkbara kostnaden att göra någonting. Ett exempel: om man har en given kant, vilken är den minsta yta, som man kan spänna upp över den kanten.

Transkription32 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Inom både matematik och ingenjörskonst vill man oftast hitta den minsta tänkbara kostnaden att göra någonting.
Ett intressant problem är om man har en given kant, vilken är den minsta yta som man kan spänna upp över den här kanten?
Om det här är bara en helt plan kant så är det naturligtvis uppenbart att det måste vara en plan yta.
Men om kanten är böjd, bucklig och komplicerad i tre dimensioner så är det inte självklart vilken sorts yta det ska vara.
Men man kan ju alltid prova att ta den här kanten, doppa ner den i såpa och lyfta upp den så att man får en såpinna som täcker den.
Och då ser man ju att såpinnen tar och bildar en minimal yta.
Den sträcks ut av ytspänningen och finns det någon buckla där den kan göra sig av med extra yta så kommer den bucklan att krympa bort.
Frågan är, finns det alltid en sån här minsta yta?
Det här har man studerat sedan ganska lång tid och det kallas ibland för Plateaus problem efter Joseph-Antoine Plateau, en fransk matematiker som på 1800-talet formulerade strikt matematiskt.
Det intressanta är att om man studerar en såpyta ser man att på varje liten fläck yta så böjer sig den lika mycket uppåt som nedåt.
Det innebär att ytans krökning i medeltal är noll.
Om det var så att den krökte sig mycket åt samma håll så skulle man kunna minska ytan genom att röra undan den.
Medan däremot om den liknar en sadel så är den stabil.
Det här är ganska svårt att formulera på ett prydligt matematiskt sätt men det visade sig att redan från början att om man tar två cirklar och försöker förbinda dem med den minsta möjliga ytan så är det allmänhet vad man kallar en katenoid.
En böjd yta.
Ungefär som en tratt.
Om man separerar dem längre och längre så blir den här tratten smalare och till sist spricker dem.
Det här kan man observera om man provar att göra samma experiment med såpbubblor.
Man kan också visa att matematiska existerar andra ytor för mer komplicerade kanter.
Men ingen lyckades visa att plateaus antagen att det alltid existerar den minsta möjliga yta.
Förrän 1931 när amerikanen Jesse Douglas och ungrären Tibor Rady lyckades bevisa att det alltid existerar en yta som har minsta möjliga aria.
Problemet med deras bevis var att den visade bara att det existerade.
Inte hur man kunde hitta den.
Många ingenjörer var väldigt intresserade av problemet.
Helt enkelt därför att man i konstruktioner kostade mycket pengar för att till exempel lägga ett tak.
Och då vill man använda minsta möjliga material.
Till exempel så är de olympiska stadion vid München skapad med hjälp av såpbubblor.
När man skulle designa taket så definierade man helt enkelt delarna med metallramar man sänkte ner i såpa och mätte sedan noggrant på det.
Idag kan man dock använda datorsimulationer för att göra samma sak.
Ingenjörsmässigt är det här väldigt spännande för det innebär att krafterna på varje liten bit av taket blir lika stora åt alla håll.
Och man har den minsta tänkbara mängden material.
Så kort sagt, det finns mycket man kan lära sig från såpbubblor.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Rekombinant DNA

Om en häst och en åsna parar sig, blir resultatet en mula eller en mulåsna. Den kan inte få några ungar. Förklaringen ligger i hur DNA fungerar.

Transkription44 repliker · 3:05

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Människan har i tusentals år korsat olika arter med varandra.
Till exempel kan häst och en åsna få ungar vilket blir mulor eller mulåsnor.
Men dessa kan inte i sin tur få ungar.
Det här beror på att de har olika antal kromosomer i cellerna.
Och när inte antalet passar ihop så fungerar inte celldelningen när man ska skapa ungar.
Andra korsningar har varit mer framgångsrika.
När man gjorde rågvete till exempel korsade man råg med vete.
Vilket gjorde att man fick en hybrid som var mycket härdig.
Kunde producera mycket säd.
Men samtidigt hade rågens motståndskraft mot sjukdomar och kyla.
Problemet var att den här första hybriden också i likhet med mulåsnan hade fel antal kromosomer.
Det löste man genom att behandla den med giftet kolkenin.
Kolkenin hindrar celler från att delas.
Och det gör att när en cell som normalt ska dela sig så fördubblar den sitt antal kromosomer.
Och sen så flyttas hälften in i varje cell.
Men vad som händer när man behandlar med kolkenin är att celldelningen misslyckas om man står kvar med ett dubbelt antal kromosomer.
I rågvetets fall innebar det att man fick en ny sorts rågvete.
Som hade ett lagom antal kromosomer för att fungera.
Vilket sedermera kan planteras och användas världen över.
Men den verkliga revolutionen med att skapa nya hybrider kom på det tidiga 1970-talet då man utvecklade kombinant DNA.
Man hade funnit att det existerade vissa enzymer som kunde klippa av DNA-strängarna på vissa specifika ställen.
Och hade man då en bakterie som hade en gen som gjorde någonting viktigt.
Till exempel producerade ett viktigt ämne.
Så kunde man behandla arvsmassan på den här bakterien med de här enzymerna.
Och få små korta DNA-bitar.
I ett par av dessa DNA-bitar kommer genen att ingå.
Nu kan man ta ett virus eller en så kallad plasmid.
En liten friliggande DNA-sträng bakterie ibland använder för att byta arvsmassa med varandra.
Och behandla på samma sätt med det här enzym som klipper i små bitar.
Om man då blandar de här två blandningarna av DNA.
Och sen tillsätter ett ligas, ett enzym som sätter ihop DNA-strängar igen.
Så händer det att den klipper in det önskade genen i viruset eller plasmidens DNA.
Om man sedan utsätter en annan bakterie för den här plasmiden.
Så kan därmed genen överföras in i dess arvsmassa.
Och den andra bakterien fortsätter producera den här genen.
Samma princip fungerar också med andra sorter celler.
För ur molekylär synvinkel är det ingen större skillnad mellan en bakterie och en växt- eller djurcell.
Vilket möjliggör att man kan överföra anlag från olika celler.
Det här innebär naturligtvis en enorm ökning av möjligheten att skapa hybrider.
Utan de problem det innebär att kombinera olika kromosomer.
Man kan överföra enstaka anlag med hjälp av olika tekniker.
Utan risk att oönskade anlag följer med.
Och framförallt har man nu på senare tid börjat hitta metoder att få in dem på ungefär rätt ställe i arvsmassan.
Så det inte stör allt för mycket.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Thomas Edison

En del genier upptäcker samband mellan olika saker, medan andra finner förklaringar för hur saker och ting fungerar. Men Edison var en praktisk man som satte sina upptäckter i omsättning. Han är en av de ingenjörer och uppfinnare som betytt mest för det moderna samhället med sina grundläggande uppfinningar.

Transkription29 repliker · 3:06

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Uppfinnaren Thomas Edison. Vem var det egentligen?
Jo, han föddes 1847 och i sin barn och ungdom så uppfinns han tidigt ett intresse för teknik och vetenskap.
Han jobbade tidigt i sitt liv vid telegrafen där han bland annat förbättrade den grundläggande telegrafdesignen.
Så pass bra att han redan vid en ung ålder var relativt förmögen.
Därefter så startade han ett eget företag som tillverkade telegrafer.
Men hans mest kända uppfinning var ju glödlampan.
Han kom på den efter att ha varit på en förevisning av bågljus.
En äldre form av upplysning som grundade sig på väldigt stora energimängder och som inte knappast kunde ägas av någon privatperson.
Han föresatt sig att göra en billigare, mildare och framförallt bättre form av elektrisk belysning.
Det var tänkt att den skulle kunna ersätta den gasbelysning som lyste upp världens städer.
Efter att ha uppfunnit glödlampan så vars främsta egenskap var att den var vakuumfylld.
Vilket gjorde att tråden i glödlampan inte brände sig upp så lätt.
Istället hölls den glödande av den elektriska värme som genererades.
Det var tänkt att glödlampan skulle ersätta gasbelysningen i städerna och även ute på landsbygden när ett elektrisk försörjningsnät kom ut så långt.
Men problemet var ju att det inte fanns något elektrisk försörjningsnät.
Han hade ju nyss upp funnit glödlampan.
Så han var tvungen att starta ett eget företag som koncentrerades på att skaffa elförsörjning och bygga elkraftverk.
Detta var det så kallade Edison Electric Light Company som senare blev General Electric.
Som uppfinnare var han egentligen först med att på allvar marknadsföra och sälja sina uppfinningar.
Glödlampan var bara ett exempel på detta.
Ett annat exempel är ju då filmprojektorn som han uppdragade till det så kallade Vitascope.
Det var den första kommersiellt framgångsrika filmprojektorn som använde nitratcellulosa film.
Han uppfann även fonografen vilken var en tidigare föregångare till gramofonen.
Och kolmikrofonen som även in i våra dagar använde sitt i bland annat telefoner.
Totalt tog han kring tusentalet patent.
Han hade även en roll i militär forskning där han hjälpte till att starta amerikanska flottans forskningslaboratorie.
Efter första världskriget.
När han dog 1931 så bekräftade han storhet i USA genom att man unisunt i alla städer stängde av all elektrisk belysning under en minut.
Kort sagt, en man med många sidor.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!