Первый и второй сезоны

Инженерная биология·18 Dec 2019

Биология

Итак, если вы хотите изучать биомеханику с «биологической» стороны, то знакомьтесь с материалами в следующем порядке:

Локомоция и физиология мышц

Бег, плавание, полёт… Описание всех возможных способов доставки живыми существами своих тел из одной точки в другую. Здесь же и будут и описания физиологии мышц – не только локомоторных.

Правда ли, что кенгуру не устают?

О том, как животные с помощью связок, сухожилий и других эластичных структур могут запасать – и тем самым экономить – энергию во время передвижения.

Зачем каракатицам раковина?

О том, как головоногие моллюски решают проблему нейтральной плавучести: кто-то – заполняя раковину газом, кто-то – набивая полость тела «лёгкими» ионами, а кто-то – никак.

Почему не бывает трёхногих животных?

Об ограничениях на количество конечностей, накладываемых самой механикой.

Какие животные самые быстрые?

О том, насколько вообще правомочно сравнивать различные скорости бега наземных животных.

Как работает наш язык?

О том, чем похожи языки, хоботы и щупальца, и как им удаётся так ловко функционировать без твёрдых структур внутри.

Обмен веществ и энергии

Метаболизм: откуда живые существа – в первую очередь теплокровные животные – берут энергию и на что они её расходуют.

Сколько лошадиных сил в лошади?

О том, что такое «интенсивность метаболизма», «базальный метаболизм» и прочие основные понятия биоэнергетики. А также объяснение аллометрических зависимостей: почему «большое животное» – это не то же самое, что и «маленькое животное, просто больше».

Сколько передач у лошади?

О том, почему лошади на одних скоростях могут бежать гораздо дольше, чем на других, и как они при этом расходуют энергию.

Почему белки так легко скачут по деревьям?

О том, что маленьким зверям бегать вверх-вниз гораздо легче, чем крупным. И всё из-за пресловутой аллометрии.

Об «Атаке на Юрский период»

Разбор доклада с УПМ-13, где говорилось о полёте птиц и птерозавров, а также скорости бега велоцирапторов и тираннозавров.

Дыхание

Всё, что связано с получением кислорода из окружающей среды – воды или воздуха – и дальнейшей его утилизацией.

Можно ли скастовать заклинание головного пузыря?

О диффузионных жабрах – обычных пузырях, с помощью которых животное, в норме дышащее воздухом, способно извлекать кислород из воды.

Как дышат рыбы и ихтиандры?

О том, каким образом рыбы могут извлекать из воды те жалкие крохи кислорода, что в ней растворены.

Терморегуляция

Как осуществить поддержание одной и той же температуры тела и в лютый мороз, и в адскую жару? Или наоборот – внешняя температура остаётся постоянной, а внутреннюю мы пытаемся изменять. Всё это необходимо для поддержания постоянства внутренней среды организма – гомеостаза, и это называется терморегуляцией.

Почему у собак мокрый и холодный нос?

О носовой полости теплокровных – устройстве, способном и нагревать холодный воздух на вдохе, и охлаждать горячий воздух на выдохе. И ещё бонусом экономить воду.

Зачем собаки часто-часто дышат?

В продолжение предыдущей темы — о том, как можно эффективно охлаждать тело, обходя носовой регенератор, и как вообще можно остывать, не потея.

Как утки могут стоять на льду?

О том, как теплокровные животные, живущие в холодном климате, не теряют тепло через конечности, соприкасающиеся со снегом и льдом. В этом участвуют и разная температура плавления жира, и сложная сеть кровеносных сосудов, и много чего ещё.

Правда ли, что арктические животные крупнее?

О правиле Бергмана, или «холодовом гигантизме».

Зачем пустынным зверям большие уши?

О правиле Аллена, или «тепловом разрастании выступающих частей тела».

Зачем верблюду горб?

О том, как на самом деле работает потение и почему невозможно получать воду из жира.

Сенсорные системы

Всё, что касается зрения, слуха и прочих органов чувств.

Почему мы не видим ультрафиолет?

О том, чем вообще определяется диапазон видимого электромагнитного излучения и почему этот диапазон разный у разных животных.

Можем ли мы услышать крики динозавров?

О биоакустике: как животные производят звуки и какими они их слышат.

Методология науки

Рассмотрение некоторых концептуальных вопросов научного знания.

Точна ли инженерная биология?

О том, что большинство биологических расчётов до сих пор остаётся в виде «плюс-минус лапоть» по сравнению с настоящей инженерией.

Как найти центр тяжести динозавра?

О том, как порой старые аналоговые методики оказываются эффективнее суперсовременного компьютерного моделирования.

Почему научные новости — не самая лучшая затея?

О том, чего следует опасаться, когда пытаешься написать новость о свежем научном открытии.

Как делать научно-популярные лекции?

О том, как должна выглядеть идеальная научно-популярная лекция в моём представлении.

Об определителях птиц (и не только)

С чего начать, если вы вдруг решили заняться изучением окружающей вас фауны.

Бонус

Чисто биологические тексты, не вошедшие в предыдущие разделы.

Анатомия одной позвоночной новости

О типах строения тел позвонков.

Физика

Итак, если вы хотите изучать биомеханику с «физической» стороны, то знакомьтесь с материалами в следующем порядке:

Механика

Почему не бывает трёхногих животных?

О статическом и динамическом равновесии в процессе локомоции.

Об «Атаке на Юрский период»

Какие животные самые быстрые?

О числе Фруда и других критериях подобия.

Акустика

Можем ли мы услышать крики динозавров?

О теории независимости источника и фильтра применительно к звукам животных, а также о резонансе.

Теплота и работа

Сколько лошадиных сил в лошади?

О понятии мощности применительно к теплокровным животным.

Сколько передач у лошади?

Об аналогиях между функционированием коробки передач автомобиля и различными аллюрами лошадей.

Почему белки так легко скачут по деревьям?

О потенциальной энергии и её связи с мощностью.

Передача тепла

Почему у собак мокрый и холодный нос?

Об устройстве и функционировании двух типов противоточных теплообменников: рекуператоров и регенераторов.

Зачем собаки часто-часто дышат?

О том, как регенератор в носу становится обузой и каким образом обойти его теплосберегающие способности, чтобы охладиться. А также о том, почему наиболее выгодно охлаждаться через испарение воды.