Top 10 hankalaa tiedekysymystä: Biologia

Kymmenen tärkeintä kysymystä

Biologianopettajana törmää upeisiin kiperiin tiedekysymyksiin – Miksi taivas on sininen? ja Miksi helium saa äänesi muuttumaan hauskaksi? ovat kaksi yleisintä.

Yritän opettaa oppilailleni, että luonnontieteissä ei ole niinkään kyse vastausten saamisesta vaan kysymysten esittämisestä. Tähän keskittymään on koottu 10 parasta biologian kysymystä, joita oppilaani ovat esittäneet biologian tunneilla viime vuoden aikana. Tutkimme joitakin aikamme polttavia kysymyksiä:

• MITÄ ON AIVOJEN JÄÄHDYTYMINEN?
• Miksi saamme pilkkuja?
• MIKSI meitä huimaa?

Ajan mittaan kukin aihepiiri saa linkin hubiin, jossa aihetta käsitellään paljon syvällisemmin. Istu siis alas ja nauti tästä kyydistä läpi 10 hankalan biologian tiedekysymykseni.

Mitä on ’brainfreeze’?’

Sphenopalatine ganglioneuralgia (tai ’brain-freeze’) on migreenin kaltainen kivulias tila, joka johtuu kehon luonnollisesta reaktiosta kylmiin lämpötiloihin.

Kylmettyessäsi elimistösi käy läpi joukon muutoksia, joiden tarkoituksena on estää lämmönhukka. Yksi näistä sopeutumisista on verisuonten supistuminen (vasokonstriktio) lähellä ihon pintaa. Kun veri virtaa vähemmän lähellä ihoa, ympäristöön haihtuu vähemmän lämpöä ja pysyt lämpimämpänä pidempään.

Kun jotain todella kylmää osuu suun takaosaan, suulakihalkiossa olevat verisuonet supistuvat nopeasti. Kun nielet, kylmyys katoaa ja samat verisuonet laajenevat nopeasti takaisin alkuperäiseen kokoonsa. Kaikki tämä on täysin normaali fysiologinen reaktio kylmään.

Kipu johtuu siitä, että kolmoishermo – tärkeä kasvohermo, joka sijaitsee hyvin lähellä suulakeasi – tulkitsee väärin tämän supistumisen/laajenemisen. Kipu näyttää tulevan otsastasi kolmoishermon sijainnin vuoksi (näkyy kuvassa)

Miten kipulääkkeet toimivat?

Aistimme kivun johtuen tietyn signaalin välittymisestä aivoihin selkäytimen kautta. Kipulääkkeet toimivat estämällä tämän ”kipusignaalin” pääsyn aivoihin. Yleisesti käytettyjä kipulääkkeitä on kahta päätyyppiä: ’aspiriinilääkkeet’ ja ’narkoottiset lääkkeet’.

Aspiriinityyppiset kipulääkkeet estävät elimistön prostaglandiineja – molekyylejä, jotka ovat vastuussa kivusta ja turvotuksesta. Prostaglandiinien estäminen estää signaalin kipulähteessä sekä vähentää turvotusta.

Narkoottiset lääkkeet estävät kipuviestejä selkäytimessä ja aivoissa, ja niitä käytetään tyypillisesti paljon vakavampaan kivunlievitykseen.

Kumpaankin kipulääkeryhmään kuuluu lukuisia alatyyppejä, joilla kullakin on hieman erilaiset vaikutustavat. Tämän ansiosta tiettyjä kipulääkkeitä voidaan yhdistellä turvallisesti.

Kipulääketyypit

Mitä ovat läiskät, näppylät ja paiseet?

Olitpa mies tai nainen, läiskät, näppylät ja akne johtuvat kaikki herkkyydestä hormoni testosteronille. Tämä hormoni voi laukaista talin ylituotannon – rasvaisen aineen, joka tekee hiukset ja ihon vedenpitäväksi. Kun tali jää jumiin, se voi johtaa täplien muodostumiseen.

Ihosi on kuin liukuhihna, joka uudistuu jatkuvasti. Kun ihon alimmissa kerroksissa (dermis) tuotetaan uusia soluja, vanhat solut irtoavat pinnalta. Jos osa näistä kuolleista ihosoluista sattuu tukkimaan huokosen, tali voi kerääntyä karvatupen sisälle.

• Mustapäitä syntyy, kun tukos on lähellä huokosta. Kertynyt tali voi reagoida ilmassa olevan hapen kanssa ja muuttua mustaksi (samanlainen prosessi kuin omenan muuttuminen ruskeaksi). Tekninen termi on ”avoin komeedoni.”
• Valkopäitä esiintyy ihokerroksen alla. Tämä estää talia reagoimasta ilman kanssa, joten se pysyy valkoisena. Valkopäät ovat ”suljettuja komedoneja”
• Punaiset aknepisteet ovat seurausta tulehduksesta. Jumittunut tali tarjoaa ihanteellisen kasvualustan bakteereille, jotka voivat lisääntyä ja aiheuttaa tulehtuneen märkärakkulan.

Ei ole todisteita siitä, että ruokavalio vaikuttaisi akneen, sillä se johtuu testosteronin läsnäolosta. Tämä selittää myös sen, miksi teini-ikäiset ja raskaana olevat naiset sairastuvat akneen – molemmilla ihmisryhmillä on hormonaalinen epätasapaino.

Miksi vatsamme jyrähtää?

Nälkään liittyvä klassinen jyrähtely ei niinkään liity vatsaan, vaan pikemminkin paksusuoleemme. Rymistelevä vatsa on yhdistelmä nestettä ja kaasua sekä pientä tilaa.

Ruoka ei liiku ruuansulatuskanavassamme painovoiman vaikutuksesta – jos näin olisi, astronautit eivät selviäisi avaruudessa. Sen sijaan suolen seinämän lihassupistukset, joita kutsutaan peristaltiikaksi, sekä sekoittavat ruokaa että siirtävät sitä järjestelmän läpi. Nämä lihassupistukset tapahtuvat koko ruuansulatuskanavan matkalla ruokatorvesta mahalaukkuun, suolistoon ja toisesta päästä ulos.

Kun ilma jää jumiin ohutsuolen poimuihin ja mutkiin, ympärillä roiskuva neste voi aiheuttaa kolinaa – jota ohutsuolen pieni tila voimistaa. Syy siihen, miksi yhdistämme vatsan kolinan nälkään, on se, että kolina on sitä voimakkaampaa, mitä vähemmän ruokaa suolistossa on.

Mitä on hikka?

Kiinni venynyt hankala biologian kysymys: varsinainen hikka on pallean – hengityksestämme vastaavan elimen – voimakas supistuminen. Heti supistuksen jälkeen aloitamme sisäänhengityksen, jolloin glottis (henkitorven ja ruokatorven välinen väliseinä) sulkee henkitorven, mikä aiheuttaa ”hikka”-äänen.

Mutta mikä sen laukaisee? Hikkaukselle on itse asiassa yli 100 fysiologista syytä! Yleisimpiä syitä ovat:

1. Hapon takaisinvirtaus
2. Rintakehän ärsytys
3. Frenic-hermon (hermo, joka ohjaa palleaa)

Ovatko röntgensäteet turvallisia?

Tiesitkö, että sängystä putoaminen tappaa Yhdysvalloissa 450 ihmistä vuodessa? Muurahaiset vaativat toiset 30 henkeä ja automaatit tappavat noin 13 ihmistä; Turvallisuus on suhteellinen termi.

Röntgensäteily on suurienergistä säteilyä, jonka aallonpituus on noin 10 000 kertaa lyhyempi kuin näkyvän valon aallonpituus. Röntgensäteilyn vaarana on, että se voi irrottaa atomeista elektroneja, jolloin syntyy ioneja; siksi röntgensäteilyä kutsutaan ”ionisoivaksi säteilyksi”. Ionit ovat paljon reaktiivisempia kuin atomit, ja ne voivat ammuskella ympäri kehoa vahingoittaen tärkeitä molekyylejä, kuten DNA:ta. Tämä voi aiheuttaa mutaatioita tai jopa syöpää, jos annos on tarpeeksi suuri.

Mutta se on avain – ”jos annos on tarpeeksi suuri”. Kehosi saaman säteilyn lisääntyminen röntgenkuvauksen aikana vastaa ylimääräistä säteilyä, jolle altistut Atlantin ylittävän lennon aikana. Lääketieteellinen röntgensäteily on nykyään hyvin turvallista (teknikko on suuremmassa vaarassa kuin sinä mahdollisen altistuksen tiheyden vuoksi), ja paljon turvallisempaa kuin se, että sinut leikataan auki joka kerta, kun lääkärin on katsottava sisimpääsi.

Miten kala hengittää veden alla?

Kalat eivät ”hengitä” veden alla, mutta niiden on silti imettävä happea ja poistettava happea kaasujenvaihdoksi kutsutussa prosessissa.

Kalojen kylkiluut koostuvat kaaresta, joka jakautuu lamelleilla – pienillä verisuonilla päällystetyillä piilevillä levykkeillä – vuorattuihin säikeisiin. Tämä tekee kiduksista erittäin veripitoiset ja antaa niille kirkkaan punaisen värin. Mitä aktiivisempi kala on, sitä enemmän se tarvitsee happea, joten sitä enemmän lamelleja sillä on.

Kala ottaa tarvitsemansa hapen vedestä diffuusion avulla. Vesi siirtyy suuhun ja virtaa kidusten yli ja läpi. Vedessä on korkea happipitoisuus vereen verrattuna, minkä vuoksi happi diffundoituu vereen (hiilidioksidi on päinvastoin – korkea pitoisuus veressä, alhainen vedessä, joten se diffundoituu ulos). Kalojen on ylläpidettävä ”vastavirtausjärjestelmää”, sillä diffuusio toimii vain, jos veressä on vähemmän happea kuin vedessä.

Miksi meitä huimaa?

Huimaus aiheutuu, kun aivot saavat ristiriitaisia signaaleja eri antureilta.

Vestibulaarijärjestelmä on sisäkorvassamme sijaitseva monimutkainen nestetäytteisten kanavien verkosto, joka on vastuussa painovoiman ja liikkeen havaitsemisesta. Kun pyörähdämme, saamme puoliympyräkanavassa olevan nesteen pyörimään. Jos pysähdymme äkillisesti, silmämme ja muut aistielimemme lähettävät välittömästi aivoihin signaalin siitä, että keho on pysähtynyt liikkumaan. Vestibulaarijärjestelmämme neste kuitenkin jatkaa pyörimistä ja lähettää siten aivoihin signaalin, että pää liikkuu.

”Huimauksen” tunne johtuu näiden kahden signaalin välisestä ristiriidasta. Aivot hyväksyvät molemmat signaalit todeksi ja päättävät siten, että pää pyörii, kun taas keho on paikallaan.

Mikä on neuroni?

Neuronit ovat erikoistunut solutyyppi, joka välittää tietoa kehossamme suurella nopeudella. Ne ovat kehomme informaatioväylä ja toimivat samalla tavalla kuin sähköpiiri. Näillä pitkälle erikoistuneilla soluilla on useita mukautuksia, jotka auttavat niitä tekemään työnsä:

• Dendriitit: lisäävät hermosolun pinta-alaa mahdollisten synaptisten yhteyksien lukumäärän maksimoimiseksi.
• Myeliinituppi: rasvakudos, joka eristää hermon samalla tavalla kuin sähköjohdon eristys.
• Ranvierin solmut: aukkoja myeliinissä, jotka mahdollistavat signaalin ”hyppäämisen” solmusta solmuun, mikä lisää tiedonsiirron nopeutta.

Pitäisi olla ilmeistä, että neuronit eivät toimi eristyksissä – tarvitaan monia, jotta signaali saadaan välitettyä perille. Mitä useammin sarja tai kokoelma neuroneja saadaan laukeamaan, sitä helpommin ja helpommin sama kuvio toistuu: tämä on oppimisen perusta.

Mitä ovat Goosebumpsit?

Jälleen yksi erittäin suosittu biologian kysymys! Goosebumps ovat jäänne esi-isiemme karvaiselta ajalta… ja ovat nykyään lähes hyödyttömiä. Tämän fysiologisen vasteen taustalla on kaksi teoriaa:

Ensiksikin ilma on huono lämmönjohdin. Kylmällä esi-isämme pörröttelivät turkkiaan, mikä sitoi ilmaa ja vähensi lämmönhukkaa. Videolla näytetään, miten karvamme kohoavat.

Toiseksi monet nisäkkäät pörröttävät turkkiaan näyttääkseen suuremmilta ja pelottavammilta uhatessaan tai näyttäytyäkseen parittelurituaalien aikana. Tämän vuoksi me saamme karvapeitteen pelästyessämme.

Biologian opetus

• Biologian opetus & Oppimateriaalit. Opetusartikkelit, piirrokset, kokeet & PowerPo
  Biologian & genetiikan opetus & oppimisresurssit D G Mackean. A huge collection
• The Biology Corner
  A biology resource site for teachers and students

jese on June 25, 2020:

i was fatique i am relieved

moses on May 02, 2020:

biologia tekee elämästä parempaa

dharshana 30. huhtikuuta 2020:

kysymykset ja vastaukset olivat awsome

Amber Niaz 13. huhtikuuta 2020:

Tämä kysymys antaa meille tietoa ja rakastan sitä

laquesha gillars 02. maaliskuuta 2020:

erittäin mukavia ja informatiivisia kysymyksiä . they give out perfict information may god bless you all im already about to ccatch the holy ghost

Radhashyam patra on February 02, 2020:

Helpfull for biology students

Mp Sai Kumar on December 17, 2019:

Good.

Shindimba Fredriek on August 09, 2019:

erittäin informatiivinen, ja helppo ymmärtää.

Leon 29. heinäkuuta 2019:

Hyvää työtä!

hina 13. heinäkuuta 2019:

erittäin informatiivinen

philipo 28. maaliskuuta 2019:

hyvää työtä

ihana 06. tammikuuta 2019:

hienoja kysymyksiä

Rizgallah 25. maaliskuuta 2018:

Kiitos tiedoista

nirmohi joshi 05. maaliskuuta 2018:

todella hyvin informatiivinen ja mielenkiintoinen…… great job done ever….

MR.HACKER 25. helmikuuta 2018:

Hyviä kysymyksiä

Momina 15. marraskuuta 2017:

Hämmästyttäviä kysymyksiä todella olet nero

sobia 16. lokakuuta 2017:

Interstng

Sana 24. syyskuuta 2017:

Hyvä

Shivam Udhan 24. syyskuuta 2017:

Tosi hienoa tietoa…

Kiitos paljon..

Sky 12. syyskuuta 2017:

Kiitos jakamisesta

Hyvää matkaa

Kiley 24. huhtikuuta 2017:

Wow! olet tehnyt hyvää työtä. Näihin kysymyksiin on vaikea vastata, mutta, lajittelet tieteellisellä tavalla. Hienoa työtä. Annan aikaa tieteelle niin paljon kuin minäkin voisin tehdä. Ihanaa!!!

S.asif 27. tammikuuta 2017:

Hienoa

&hyödyllistä oppia

Maryam Amjid 08. elokuuta 2016:

hyvin hyvä kysymys ja niiden vastaus erittäin paras ja myös parantaa enemmän. BEST OF LUCK

Ana Maria Orantes Miami Floridasta 15. syyskuuta 2014:

Hello miss TSSscienties. Pidän kysymyksistänne. Kunkin kehon ongelmien selitys on hyvä. Kiitos, että jaat tietosi. Tiedätkö miksi ihmiset näkevät kaksinkertainen. Pidän napaasi. Olet fantastinen nainen.

Amanda Littlejohn 01. maaliskuuta 2013:

Oooo, miten ihanaa luettavaa tuo oli! Hienoja kysymyksiä todella hyvin vastattu tavalla, joka tekee monimutkaisestakin tieteestä helposti ymmärrettävää. Sinulla on selvästi suuri lahja välittää biologisia käsitteitä ja prosesseja.

Pidän myös tavasta, jolla aloitat sanomalla, että tiede on enemmän kysymysten esittämistä kuin vastausten löytämistä. Olen niin samaa mieltä kanssasi – enkä vain tieteestä vaan kaikesta koulutuksesta, ehkä jopa elämästä itsestään!

Saan käsityksen, että olet opettaja? Toivottavasti oppilaasi tajuavat, miten hyvä opettaja heillä on.

Patricia Scott North Central Floridasta 23. elokuuta 2012:

Tiede on loputon löytöjen lähde. Rakastan lukea ja lukea uudelleen tämänkaltaisia tiedemerkintöjä. Tämä olisi hauska kysymyssarja, jonka voisi antaa lapsille tehtäväksi ”haasteaktiviteetteja” varten. Kiitos tämän jakamisesta. Palaan lukemaan lisää kirjoituksiasi.

Vain yksi lisäkysymys, jonka voisit lisätä…miksi saamme takaisinsammutuksen?

Pinnattu ja äänestetty ylös

Rhys Baker (kirjoittaja) Peterborough’sta, Yhdistyneestä kuningaskunnasta 12. toukokuuta 2012:

@Robin: Tuo on hienoa! Mitä enemmän voimme kasvattaa uteliasta luontoa, sitä parempi! Toivottavasti hän pitää sitä mielenkiintoisena 🙂

Robin Edmondson San Franciscosta 09. toukokuuta 2012:

Pidän kaikista tiedekeskusteluistasi; olen suuri fani. Aion lukea tämän meidän kolmasluokkalaisellemme, koska hän kyselee aina tällaisia kysymyksiä!

Rhys Baker (kirjoittaja) Peterboroughista, Yhdistyneestä kuningaskunnasta 07. toukokuuta 2012:

@TDAPharm: DAPDHARM: Olen iloinen, että pidit keskuksesta. Mitä tulee lääkkeiden tarkkaan luokitteluun, tämä on vain laaja hubi eikä sitä ole tarkoitettu asiantuntijoille. Jotta voisin perustella toisen kategorian, minun täytyisi perehtyä eri lääkkeiden farmakodynamiikkaan. Mainitsin kyllä tekstissä, että näihin kahteen laajaan kategoriaan kuuluvat eri lääkkeet toimivat eri tavoin 🙂

TDAPharm from Massachusetts on May 07, 2012:

Tykkään hubista, nämä ovat aina mielenkiintoisia aiheita! Vielä yksi asia, en heittäisi parasetamolia/paracetamolia aspiriinin alle. Vaikka molemmat toimivat arakadoniradalla auttaakseen kipua, se kohdistuu tiettyihin kohtiin. Lisäksi farmakologia on erilainen ja toimii sellaisenaan vain kipulääkkeenä ja kuumetta lievittävänä lääkkeenä, kun taas tulehduskipulääkkeiden tulehdusta ehkäisevät ominaisuudet puuttuvat. Lopuksi todettakoon, että nämä mainitsemasi aineet hoitavat nokiseptiivista kipua, eivätkä ne ole neuropaattisen kivun tukipilareita. Anteeksi, että olen tiukkapipo, mutta tämä vain kiinnitti huomioni. Kuitenkin,jälleen kerran, hyvä napa ja pidän aivojen jäädyttämisestä!

Rhys Baker (kirjoittaja) Peterboroughista, Yhdistyneestä kuningaskunnasta 07. toukokuuta 2012:

Olen iloinen, että pidit siitä Mmargie! Kiitos jakamisesta – toivottavasti seuraajasi nauttivat siitä yhtä paljon 🙂

Mmargie1966 from Gainesville, GA on May 07, 2012:

Excellent! Jaoin tämän 🙂

Rhys Baker (author) from Peterborough, UK on May 07, 2012:

@cocopreme: Wow! Korkea kehu todellakin 🙂 Olen iloinen, että pidit keskittymääni mielenkiintoisena ja mukaansatempaavana

Candace Bacon from Far, far away on May 06, 2012:

Biologia ei ole koskaan ollut suosikkitieteeni, mutta esität sen mielenkiintoisella ja mukaansatempaavalla tavalla. Se on selkeää ja helposti ymmärrettävää. Saat minut haluamaan oppia lisää siitä, miten kehomme toimii. Great hub!

Rhys Baker (author) from Peterborough, UK on May 06, 2012:

@Melovy and Horatio: Toukokuun 06. päivä 2012:

Horatio Plot Bedfordshirestä, Englannista. päivänä toukokuuta 2012:

Hyvänen aika. Hieno Hub. Erinomaista tietoa kaikenikäisille lapsille.

Yvonne Spence Englannista 06. toukokuuta 2012:

Erittäin mielenkiintoinen keskittymä, jota näen osoittavani lapsilleni lähitulevaisuudessa, sillä olen varma, että hekin nauttivat siitä.

Rhys Baker (kirjoittaja) Peterborough’sta, Englannista 06. toukokuuta 2012:

Tämähän on fantastista! Gotta love it when the ads sync up that well 🙂

Life Under Construction from Neverland on May 06, 2012:

Excellent hub packed with useful information. Meillä on muuten täällä jäämurskalla maustettu juoma nimeltä Slurpee. Rakastan mainoksia, joissa sanottiin: ”Haluatko ottaa aivojäädytyksen?”

Rhys Baker (kirjoittaja) Peterboroughista, Yhdistyneestä kuningaskunnasta 06. toukokuuta 2012:

Kiitos kaikille hienoista kommenteista – olen iloinen, että piditte siitä. Jos olen herättänyt kiinnostuksesi edes yhdestä biologian osa-alueesta, olen tehnyt työni

🙂

alliemacb Skotlannista 06. toukokuuta 2012:

Brilliant. En tiennytkään, että aivojäädytykselle on olemassa tekninen termi. Kun olin nuori, minulla oli tapana haaveilla tieni läpi biologian tunnilla. Nyt toivon, että olisin kiinnittänyt huomiota, koska se on vain kiehtovaa. Voted up and awesome.

Amy Gillie Indianasta 05. toukokuuta 2012:

Tämä on upea! Joitakin kysymyksiä, joita uskon, että useimmilla ihmisillä on, vaikka he eivät ole koskaan kysyneet. Jaan tämän ja äänestän ylös!

Dan Reed on May 05, 2012:

Wow! Tämä on mahtava ja erittäin mielenkiintoinen. Rakastan tällaisia juttuja. Kiitos ylimääräisistä ryppyistä aivoihini! Voted UP! ja mielenkiintoinen!

Nettlemere from Burnley, Lancashire, UK on May 05, 2012:

Tämä on hieno keskittymä – todella helppo ymmärtää, mutta täynnä vankkaa tietoa.

Marcy Goodfleisch from Planet Earth on May 05, 2012:

Nämä ovat niin mielenkiintoisia faktoja tietää! Olet selittänyt kaiken ytimekkäästi ja ymmärrettävästi – nautin todella koko hubista, kaikin puolin. Uskon, että ihmiset nauttivat siitä, että oppivat vastaukset näihin kysymyksiin. Voted up, hyödyllinen ja mielenkiintoinen.

Robie Benve Ohiosta 05. toukokuuta 2012:

Hyviä kysymyksiä ja fiksusti vastattu! Vaikka nyt minua kutkuttaakin uteliaisuus siitä, miten nuo 30 ihmistä kuolee joka vuosi muurahaisten takia…

Hyvää työtä!

Liz Elias Oakleysta, CA:sta toukokuun 05. päivänä 2012:

Erittäin hyvin tehty, todellakin! Minua on aina kiehtonut fysiologian tutkimus. Se oli lempiaineeni lukiossa, kun taas geologia oli suosikkiaineeni yliopistossa. Laitoin geologian mielipidekyselyynne, koska fysiologia ei ollut mukana, mutta oikeastaan se on tossup – molemmat kiinnostavat minua edelleen.

Hyväksi äänestetty, hyödyllinen, mielenkiintoinen ja jaettu.

Nare Gevorgyan 05. toukokuuta 2012:

Erinomainen! Niin perusteellinen tutkimus ja selkeät selitykset. Hienoa työtä!