10 étranges mystères terrestres que nous comprenons enfin

Chaque jour, la planète nous confronte à des énigmes, petites et grandes. Les réponses à certains de ces mystères peuvent sauver des vies, mais le plus souvent, les secrets les moins critiques s'avèrent être les plus intéressants.

10Comment les alligators se déplacent en silence dans l'eau

Avec à peine une vague pour les donner, les alligators se déplacent avec élégance dans l’eau, qu’ils plongent, fassent surface ou se roulent. Mais ils n'ont pas de nageoires ni de nageoires comme le poisson ou d'autres animaux aquatiques, alors comment accomplissent-ils leurs manœuvres d'expert?

Comme les pilotes d'avion, ils utilisent des commandes pour ajuster leur position. Cependant, pour un alligator, ces contrôles sont des muscles spéciaux qui modifient la position de ses poumons dans sa cavité corporelle. Les gaz dans ses poumons agissent comme un dispositif de flottaison interne. En utilisant ces muscles, un alligator peut déplacer ses poumons vers la queue pour plonger, vers la tête contre la surface et vers le côté approprié pour rouler dans l'eau. Les alligators utilisent également leurs queues pour les aider à rouler.

En tant que chercheur T.J. Uriona a déclaré: "Il se peut qu'au lieu que ces muscles se développent pour respirer, ils se soulèvent pour se déplacer dans l'eau et soient ensuite cooptés pour respirer."

9Comment les arches naturelles défient la gravité

Bien que les formations naturelles telles que les arches et les alcôves de grès semblent souvent défier la gravité, elles tirent leur force de la gravité. Lorsque le vent et l'eau s'érodent sur la roche, les grains dans la partie inférieure de la formation sont renforcés par le fait de maintenir plus de poids du haut. Essentiellement, les grains de sable s'imbriquent sous l'effet de la gravité.

Certains types de grès contiennent des minéraux de cimentation, mais des chercheurs de la République tchèque ont découvert que ces minéraux ne doivent pas nécessairement être présents pour que les particules de grès se lient. En fait, les minéraux de cimentation s'érodent également du vent et de l'eau. Indépendamment du type d’érosion ou de la présence de minéraux de cimentation, le stress vertical semble être le facteur le plus important pour rendre le grès plus résistant à l’érosion et pour créer des sculptures naturelles époustouflantes.

Pour illustrer ce concept, les chercheurs ont utilisé l'exemple d'un mur de briques sèches. "Il est facile de retirer les briques du haut du mur, mais il est difficile de les tirer du bas, car elles sont chargées", a déclaré le géologue Jiri Bruthans. Presque comme un sculpteur humain, la nature utilise le vent et l’eau comme des outils pour éliminer les excès de matériau et révéler la forme inhérente à la pierre, créée par le poids et la gravité.

8Comment protéger les plantes des coups de soleil

Même si les plantes ont besoin d'absorber la lumière du soleil pour produire de la nourriture par photosynthèse, les rayons ultraviolets du soleil peuvent endommager l'ADN d'une plante et l'empêcher de croître. De cette manière, les coups de soleil sont potentiellement aussi dangereux pour les plantes que pour l'homme. Mais les plantes ne peuvent pas se faire mousser avec un écran solaire comme nous le pouvons. Au lieu de cela, ils produisent des molécules spéciales appelées esters de sinapate qui sont transportées vers leurs feuilles pour empêcher les rayons ultraviolets B (UV-B) de pénétrer dans les couches externes et de brûler la plante.

Un type particulier d'ester de sinapate, le malapate de sinapoyle, absorbe tout le spectre des rayons UV-B afin d'éviter d'endommager l'ADN de la plante. Bien que ces longueurs d'onde UV-B soient les mêmes que celles qui endommagent l'ADN humain, les chercheurs ne prévoient pas d'ajouter le malapate de sinapoyle aux écrans solaires pour les humains. Ils croient que les cannelles que nous utilisons déjà dans nos écrans solaires sont tout aussi efficaces. Les scientifiques pensent plutôt que ces informations devraient être utilisées pour développer des plantes capables de résister aux niveaux de rayonnement plus élevés pouvant accompagner le réchauffement planétaire.

7La molécule Vel-Negative

La plupart d'entre nous connaissent les huit types de sang les plus courants: A, B, AB et O, chacun pouvant être négatif ou positif pour l'antigène Rhésus D. Mais en réalité, il existe des millions de variétés de sang. Lors d'une transfusion sanguine, si vous recevez un type de sang avec un antigène que vous n'avez pas, vous pouvez avoir une réaction immunitaire dangereuse, voire mortelle, au sang perfusé.

Au début des années 50, les médecins ont découvert un groupe sanguin rare - Vel-négatif - qui provoque un rejet violent des transfusions sanguines. Environ 1 personne sur 2 500 en Europe et en Amérique du Nord en est atteinte. Mais il a fallu encore 60 ans aux médecins pour trouver la molécule, une protéine appelée SMIM1, qui a créé le groupe sanguin Vel-négatif et mettre au point deux tests rapides à base d’ADN pour l’identifier. Ces tests peuvent être effectués en quelques heures seulement. «C'est généralement une crise lorsque vous avez besoin d'une transfusion», a déclaré Bryan Ballif de l'Université du Vermont. "Pour les rares individus à Vél-négatif nécessitant une transfusion sanguine, il s'agit d'un délai potentiellement salvateur."

6Comment faire du maïs éclaté parfait

Grâce à une imagerie à haute vitesse et à une analyse thermodynamique, les scientifiques ont décidé d’explorer comment saute le maïs soufflé, d’où provient son son éclatant et quelle température produira les noyaux les plus éclatés. Ils ont constaté que la température est le facteur crucial. Lorsque le kernal est chauffé, l'humidité à l'intérieur du noyau se transforme en vapeur d'eau et se dilate contre la coque, qui se fracture ensuite en un flocon blanc flottant.

Selon leurs recherches, les scientifiques français ont découvert qu'une température de 180 degrés Celsius (356 ° F) était la température idéale pour faire éclater le plus de maïs. En dessous, moins de noyaux vont apparaître. Lorsque la température critique est atteinte, une jambe dépasse du grain. Lorsque la jambe se réchauffe, elle saute dans les airs. Mais au lieu d’un effet de fusée, le noyau effectue une manœuvre comme un gymnaste en train de tourner en tournant un saut périlleux.

Même si la libération soudaine de vapeur d'eau sous pression ne fait pas sauter le noyau, elle crée le «bruit» que nous entendons.Les chercheurs ont veillé à ce que le son ne provienne pas de la fracture de la coque ou des flocons frappant la plaque. Au lieu de cela, ils ont constaté que le flocon devenait un résonateur acoustique lorsque sa pression interne diminuait, comme le bruit d'une bouteille de champagne lorsque le liège est retiré.

5Pourquoi les gorilles mangent du bois en décomposition

Les gorilles mâchent du bois en décomposition jusqu'à ce que leurs gencives saignent, dans certains cas. Ils peuvent également lécher les billes en décomposition et les souches, et y retournent souvent tous les jours. Au début, des chercheurs mystifiés pensaient que le bois en décomposition agissait comme un médicament apaisant les estomacs des animaux ou éliminant les parasites, mais la raison s’est révélée encore plus étrange.

Après avoir observé 15 gorilles mangeant du bois en décomposition dans le parc national de Bwindi Impenetrable en Ouganda, des scientifiques de l'Université Cornell ont recueilli des échantillons du bois mangé par les animaux ainsi que du bois qu'ils avaient évité. Ils ont également recueilli d'autres spécimens de l'alimentation des gorilles. En analysant tous ces échantillons, les scientifiques ont découvert que le bois en décomposition fournissait plus de 95% du sodium alimentaire d'un gorille, bien qu'il ne représente que 4% de la quantité de nourriture consommée.

Des singes, des chimpanzés et des lémuriens ont également été observés en train de manger du bois. Il semble que les animaux recherchent instinctivement une source de sodium si leur corps en a besoin. "Cela ne signifie pas nécessairement qu'ils" savent "que le bois est une bonne source de sodium, mais cela signifie qu'ils peuvent détecter quand il est présent", a déclaré Alice Pell de l'Université Cornell. Les animaux ont peut-être appris quoi manger par essais et erreurs.

4Ce qui a causé les piliers de la guerre des trolls d'Islande

Selon la légende locale, les piliers rocheux creux de la vallée de Skaelinger en Islande ont été formés par des trolls en colère qui se les jetaient l'un contre l'autre. Chacun des 40 piliers a un peu plus de 2,4 mètres (8 pieds) de haut et 1,5 mètre (5 pieds) de large.

Bien que l'explication de ces étranges formations soit amusante, les volcanologues de l'université de Buffalo ont découvert qu'elles provenaient probablement de l'interaction de l'eau et de la lave sur terre il y a longtemps. Selon la théorie des scientifiques, la lave de l'éruption volcanique de Laki de 1783 (Laki représentée ci-dessus) a finalement été empêchée de traverser la gorge de la rivière Skafta. La roche en fusion s'est donc forgée dans des vallées telles que la Skaelinger. Le sol devenant chaud, la vapeur se souleva comme des geysers à partir de trous dans la lave. Puis, alors que plus de lave coulait autour de ces colonnes de vapeur, la roche fondue finissait par se refroidir pour former des piliers creux. L'ensemble du processus n'a probablement pris que quelques jours.

«Normalement, lorsque nous pensons à de la lave entrant en contact avec de l'eau, nous pensons à cette eau qui se met à bouillonner et provoque une explosion», a déclaré le volcanologue Tracy Gregg. "Voici un exemple où ... vous auriez pu rester là et l'observer."

3Où sont venus les monts sous-marins de l'île Christmas

Plus de 50 énormes montagnes sous-marines, ou «monts sous-marins», sont disséminés dans une zone de 1 million de kilomètres carrés (417 000 mi) du nord-est de l'océan Indien appelée la province du mont sous-marin de l'île Christmas. Les scientifiques ont été déconcertés par l’origine de ces monts sous-marins, dont certains atteignent une hauteur de 4,5 km (3 mi). Ils n'étaient pas formés par des points chauds dans le manteau ou des fractures dans la croûte océanique, comme ce fut le cas avec des monts sous-marins dans d'autres parties du monde. Au lieu de cela, leurs signatures correspondaient à celles des roches australiennes du nord-ouest.

À partir de ces informations et de la reconstruction des plaques tectoniques, des géochimistes de l’Université de Kiel ont découvert que ces monts sous-marins étaient formés à partir de roches recyclées lorsque Gondwana, un ancien supercontinent, avait commencé à se scinder pour former l’Océan Indien il ya environ 150 millions d’années. En même temps, le fond de la croûte du Gondwana se décollait et devenait échauffé lorsqu'il se mêlait au manteau supérieur. Ensuite, il a été ramené à la surface.

«Lorsque le centre d'extension [de l'océan Indien] est passé sur cette zone, il a essentiellement aspiré à nouveau les morceaux du continent,” a déclaré le géochimiste Kaj Hoernle. "Parce que ces pièces ont un contenu plus volatil (comme de l'eau et du dioxyde de carbone), elles ont produit plus de matière fondue que le manteau supérieur normal et ont formé des monts sous-marins à la place de la croûte océanique normale."

2Pourquoi nous sommes-nous trompés par les doubles du corps

Les doublures de cascadeurs à la télévision et au cinéma nous amènent à croire que nous voyons notre vedette de télévision ou de cinéma préférée en raison d'un mécanisme cérébral qui stabilise notre perception et nous aide à survivre. Notre esprit nous «attire» de manière perceptible vers les visages que nous avons vus au cours des 10 dernières secondes; sinon, les gens nous sembleraient complètement différents chaque fois qu'ils bougeraient la tête ou que l'éclairage de leurs visages changerait. Cela nous rendrait «aveugles» aux amis et aux parents les plus familiers et entraînerait un chaos visuel.

Cependant, ce même truc perceptuel, appelé «champ de continuité», fonctionne également en sens inverse pour nous faire prendre deux formes ou faces complètement différentes comme identiques. Le champ de continuité transforme les visages en supposant que les images récentes n’ont pas beaucoup changé. Les scientifiques ont testé cela en montrant aux participants à l'étude une image cible, puis une autre série rapide d'images sur un écran. Lorsqu'on leur a demandé de trouver une correspondance pour l'image cible, la plupart des gens n'ont pas choisi de dupliquer. Au lieu de cela, ils ont sélectionné une image combinant les deux dernières images cibles. Cela signifie que leurs cerveaux ne vont pas pour la précision, mais pour un mélange des images les plus récentes.

Le champ de continuité est essentiel à la stabilisation de notre vision. «Si le monde était instable, les choses fluctueraient en apparence.Nous prenions le double tout le temps, et avec tout, avec des tasses, des lunettes, avec nos enfants », a déclaré le psychologue David Whitney. "Imaginez à quel point ce serait dérangeant."

1Pourquoi Guinness Bubbles Évier

Cela ne se produit pas à chaque fois, mais quand cela se produit, cela fait un grand tour de passe-passe: parfois, les bulles dans un verre de Guinness s’écroulent au moment où nous nous attendions à ce qu’elles montent. Des chimistes de l'Université de Stanford et de l'Université d'Édimbourg ont décidé de savoir pourquoi. Il se trouve que les bulles au centre du verre augmentent. Cependant, lorsque le liquide circule du milieu du verre vers les côtés et à nouveau, il entraîne les bulles vers le bas.

«La réponse s'avère vraiment très simple», a expliqué Richard Zare, professeur à Stanford. «C'est basé sur l'idée de ce qui monte doit descendre. Dans ce cas, les bulles montent plus facilement au centre du verre à bière que sur les côtés en raison de la traînée venant des murs. À mesure qu'ils montent, ils soulèvent la bière, et la bière doit se renverser, et c'est le cas. Il coule sur les côtés du verre et transporte les bulles - particulièrement les petites bulles - avec lui, vers le bas. Au bout d'un moment, ça s'arrête, mais c'est vraiment dramatique et c'est facile à démontrer. ”

Le dioxyde de carbone contenu dans de nombreuses autres bières est plus susceptible de se dissoudre dans le liquide. C'est pourquoi beaucoup de gens, y compris des scientifiques, ont pensé que l'azote dans les bulles de Guinness ou la forme du verre était la raison pour laquelle les bulles de Guinness s'abaissaient. Cependant, les chercheurs de Stanford ont découvert que cela peut se produire avec n'importe quel liquide sous différentes formes de verre.