Những câu hỏi vì sao? p.4

31- Vì sao máu của động vật bậc thấp không có màu đỏ?

Máu của tôm và nhiều động vật bậc thấp khác không có màu đỏ.

Quan niệm rằng cứ máu là đỏ đã ăn sâu vào chúng ta đến mức, ta không nhận ra rằng còn có những loài máu trong như nước, nhờ nhờ vàng hoặc hơi xanh. Nhưng nếu để ý, bạn sẽ thấy chỉ có động vật bậc thấp mới có màu máu kỳ lạ như vậy thôi.

Đó là vì máu người và động vật bậc cao đều có hồng cầu, chứa huyết sắc tố, còn động vật bậc thấp thì không.

Nếu đưa máu người và động vật bậc cao vào máy ly tâm rồi cho quay thật nhanh, nó sẽ tách thành 3 phần rõ rệt. Tầng trên cùng có màu vàng, khá trong, được gọi là huyết tương (chiếm khoảng 55% thể tích chung của máu). Tầng giữa là một lớp mỏng, màu trắng, gồm các tế bào bạch cầu và một số thành phần khác của máu. Dưới cùng là các tế bào hồng cầu có màu đỏ tươi (chiếm khoảng 40-50%). Hồng cầu sở dĩ có màu đỏ là vì trong thành phần của nó có chứa sắt, được gọi là huyết sắc tố.

Đối với động vật bậc thấp như tôm, cua, chuồn chuồn, nhện… thì khác. Máu của chúng chỉ có các tế bào trông giống như bạch cầu ở động vật bậc cao, chứ không chứa các tế bào hồng cầu. Vì thế, máu không có màu đỏ. Một số loài động vật bậc thấp khác (như giun đất, tằm cát…) cũng có máu đỏ, nhưng là do trong huyết tương của chúng có chứa huyết sắc tố (chứ không phải do có hồng cầu).

Một số loài côn trùng khác lại có máu màu vàng hoặc màu xanh lục. Đó là bởi trong huyết tương của chúng có chứa một loại huyết tố có chứa kim loại đồng. Đa số các loài động vật bậc thấp có máu không màu và trong suốt. Các nhà khoa học không gọi đó là máu, mà chỉ coi là một dịch thể.

32- Vì sao cá nổi lên chìm xuống dễ dàng?

Cấu tạo cơ thể đầu nhọn, đuôi thon giúp cá giảm ma sát với nước khi bơi.

Dù có là một tay bơi lặn cừ khôi đi nữa, bạn cũng không thể đang từ dưới sâu vọt lên mặt nước, hoặc ngược lại. Nhưng các loài cá thì có thể. Đó là vì chúng có chiếc bong bóng trong bụng luôn chứa đầy không khí. Sự thay đổi áp suất của bong bóng giúp chúng điều chỉnh vị trí dễ dàng.

Không khí được nạp vào bong bóng theo hai con đường: hoặc là cá nổi lên mặt nước, lấy không khí trực tiếp qua đường khí quản rất nhỏ ở đầu, hoặc chúng lấy không khí ngay trong nước qua các tế bào đỏ ở mang.

Các loài cá điều chỉnh vị trí trong nước chủ yếu nhờ vào việc làm thay đổi áp suất không khí trong bong bóng (khi muốn nổi lên, nó nạp đầy không khí vào, muốn lặn xuống, nó lại nhả ra). Đồng thời với việc này, cá cũng sử dụng các động tác quẫy đuôi rất mạnh, cộng với việc đớp đầy một lượng nước vào miệng rồi nhả qua hai mang, tạo thành một lực phản lực đẩy nó bơi lên hoặc lặn xuống rất nhanh chóng.

Ở từng độ sâu khác nhau, cá điều chỉnh dung lượng không khí trong bong bóng để cân bằng tỉ trọng của cơ thể với mật độ của nước, nhằm giữ thăng bằng. Tất nhiên những chiếc vây cũng có tác dụng quan trọng trong động tác giữ thăng bằng của cá: vây lưng, vây bụng, vây ngực và vây hậu môn giúp cho cá không bị ngả nghiêng.

33- Vì sao ban ngày không nhìn thấy sao?

Nếu trái đất không có bầu khí quyển, chúng ta sẽ quan sát được các vì sao rõ nét cả ngày và đêm.

Trong vũ trụ, tuyệt đại đa số các sao tự phát sáng và phát nhiệt, quanh năm lấp lánh. Nhưng chỉ vào xẩm tối chúng ta mới trông rõ chúng, đó là vì ban ngày tầng khí quyển của trái đất đã tán xạ một phần ánh sáng mặt trời...

Lượng ánh sáng đó chiếu sáng bừng không trung, át cả ánh sáng của các vì sao, khiến chúng ta không thể nhìn thấy chúng. Nhưng nếu trái đất không có bầu khí quyển, không trung sẽ tối đen, và cho dù ánh mặt trời rất sáng thì chúng ta vẫn nhìn thấy sao vào ban ngày (hiện tượng này cũng xảy ra khi chúng ta đứng trên bề mặt mặt trăng. Do không có bầu khí quyển tán xạ ánh sáng, nên tại đây, lúc nào chúng ta cũng có cơ hội chiêm ngưỡng các vì sao).

Tuy nhiên, ngay cả ở trên trái đất, bạn vẫn có thể trông thấy các vì sao vào ban ngày, nhờ một chiếc kính viễn vọng. Đó là do hai nguyên nhân: Một là, thành ống kính viễn vọng đã che khuất khá nhiều ánh sáng mặt trời bị tán xạ trong khí quyển, tạo ra một “đêm tối nhỏ” trong lòng kính. Hai là, kính viễn vọng có tác dụng khuyếch đại độ sáng của các vì sao, và chúng hiện ra rất rõ.

Tất nhiên, dùng kính viễn vọng quan sát các sao vào ban ngày có hiệu quả kém hơn so với ban đêm, vì khi đó, ta khó có thể nhìn thấy những sao mờ nhạt.

34- Tại sao tàu vũ trụ được phóng theo chiều quay của trái đất?

Đa số các sân bay vũ trụ được đặt gần xích đạo để lợi dụng lực quay của trái đất.

Các vận động viên muốn nhảy xa phải lấy đà, muốn ném lao cũng lấy đà. Đó là sự lợi dụng lực quán tính. Lực quán tính đã giúp vận động viên hay cây lao, bay xa hơn. Khi phóng tên lửa thuận theo hướng quay của trái đất, chính là chúng ta đã mượn thêm lực quán tính này.

Ai cũng biết trái đất tự quay quanh mình nó theo chiều từ Tây sang Đông. Nhưng trái đất quay với tốc độ nhanh bao nhiêu, và tên lửa có thể mượn được bao nhiêu lực tự quay này?

Thực tế, không phải mọi điểm trên trái đất đều quay với tốc độ như nhau. Càng gần Bắc cực và Nam cực, tốc độ quay càng chậm. Càng gần xích đạo, tốc độ quay càng lớn (Hình tượng này giống như chiếc đĩa hát quay trên máy quay đĩa. Cùng một vòng quay, nhưng các điểm ở rìa đĩa hát đi được một đoạn đường dài hơn so với các điểm ở tâm đĩa). Trung tâm Bắc và Nam cực quay với tốc độ gần bằng không. Nhưng ở vùng xích đạo, tốc độ này lên tới 465 mét/giây. Bởi vậy, trừ hai khu vực ở trung tâm Bắc cực và Nam cực, còn tại hầu hết các điểm khác, con người đều có thể lợi dụng lực quay của trái đất.

Khi tàu vũ trụ phóng lên ở vùng xích đạo, vận tốc của nó sẽ được cộng thêm vận tốc quay của trái đất (tức là 465 mét/giây). Và do vậy, dù lực phóng ban đầu của tàu có yếu hơn một chút, nó vẫn dễ dàng thắng được sức hút trái đất. Tuy nhiên càng lên các vĩ độ cao (gần hai cực hơn), tốc độ quay của trái đất càng chậm, do đó tên lửa càng ít lợi dụng được lực quay này.

35- Tại sao đại đa số cá có lưng đen, bụng trắng?

Cá mập với cái bụng trắng và lưng đen.

Nếu như phải miêu tả đặc trưng của loài cá, nhiều người sẽ không do dự mà rằng: cá sống ở trong nước, bơi giỏi, trên thân có vảy, vây… Nhưng loài cá còn có một đặc điểm quan trọng mà ít được để ý tới, đó chính là màu sắc bên ngoài cơ thể chúng.

Ngoài một số loài cá nhiệt đới có màu sắc sặc sỡ, đại đa số cá có da ở lưng sẫm hơn rất nhiều so với phần bụng. Các loài cá nước ngọt như mè, chép, trắm đen…, đều có phần lưng màu xám đen. Còn lưng của những loài sống ở biển như cá mập, cá thoi… thì thậm chí đen tuyền. Ngoài ra, bất kể là cá nước ngọt hay là cá nước mặn, phần bụng hầu như đều là màu trắng hoặc màu xám nhạt.

Tại sao phần bụng và phần lưng của cá lại có sự khác biệt lớn như vậy? Khác biệt này có ý nghĩa gì với sự sinh tồn của chúng? Nguyên do là cá sinh sống ở trong nước, khi bơi thường là lưng hướng lên trên, bụng úp xuống dưới. Khi có ánh sáng mặt trời, từ dưới nước nhìn lên thì mặt nước là một mảng sáng loáng, rất giống với màu trắng của bụng cá. Do đó, những con cá lớn ở dưới sâu rất khó phát hiện ra con mồi. Cũng với quy luật như vậy, từ trên nhìn xuống, màu sắc của nước rất thẫm, gần giống với màu sắc của lưng cá, các loài chim săn mồi khó có thể nhìn thấy cá bơi trên mặt nước.

Tóm lại, màu sắc lưng thẫm, bụng nhạt của đại đa số các loài cá là kết quả của sự thích nghi với cuộc sống trong nước, bảo vệ bản thân khỏi bị kẻ địch phát hiện.

36- Vì sao lá cây súng vua có thể đỡ được một người?

Lá cây súng vua.

Nếu bảo rằng có một loài cây mà 1 chiếc lá của nó có thể đỡ được sức nặng của một người, hẳn bạn sẽ lắc đầu không tin. Nhưng quả thật có một loài cây như thế. Tên nó là súng vua, sống ở Vân Nam, Trung Quốc.

Súng vua sinh trưởng trong ao hồ. Lá cây súng vua có đường kính trên 2 m, có khi trên 3 m, nổi trên mặt nước chẳng khác gì chiếc mâm ngọc khổng lồ. Chiếc lá này có thể chở một người nặng 75 kg mà không chìm. Sức mạnh của nó chính là do cấu tạo đặc biệt của mặt dưới lá. Nếu lật ngửa lên để quan sát, ta sẽ thấy một kiểu cấu trúc đặc biệt: gân lá vừa to vừa khỏe, đồng thời xếp như kiểu xương sườn, rất giống cấu trúc dầm cầu thép, cho nên khả năng chịu lực đặc biệt lớn. Cây súng vua có nguồn gốc ở Amazon, Nam Mỹ.

Tháng 8 hàng năm, nụ hoa nhô lên khỏi mặt nước, bắt đầu nở. Bạn hãy tưởng tượng hình dáng hoa giống hệt với hoa súng thông thường, nhưng được "phóng đại" lên nhiều lần, chỉ riêng gai lông trên cuống hoa đã to như cái đinh.

Thời gian hoa nở rất ngắn, chỉ trong 2 ngày. Buổi tối ngày thứ nhất, khi mới nở hoa có màu trắng, tỏa mùi thơm như hoa bạch lan. Sáng ngày thứ hai, cánh hoa khép lại, chập tối lại nở ra, khi ấy hoa từ màu trắng chuyển dần sang màu hồng nhạt đến đỏ sẫm.

37- Loài hoa chuyên “đánh” côn trùng

Hoa tiểu bá.

Cây dâu để cho tằm ăn lá mà không than nửa lời. Cây sồi cũng chịu để con người đốn trong im lặng… Vậy có khi nào thực vật giữ thế chủ động không? Có đấy, cây hoa tiểu bá sẽ giương nhị đực lên và thẳng cánh “choảng” côn trùng khi cần thiết.

Hãy quan sát hoa tiểu bá (berberis amurensis) khi nở, nếu bạn lấy đầu bút chì đụng vào cuống nhị đực của nó, khi ấy, hoa tưởng là côn trùng đến, lập tức giương bao phấn ra đánh. Giải thích như thế nào về hiện tượng này?

Hoa của cây Berberis có đường kính chỉ khoảng 1-2 cm. Trên mỗi bông có cả nhị đực và nhụy cái. Ở cuống mỗi cánh hoa đều có một cặp tuyến mật. Khi hoa nở, 6 chiếc nhị đực dính sát vào mặt trong cánh hoa, ở giữa là một nhụy cái. Khi côn trùng lấy mật, những nhị hoa bị đụng chạm sẽ bật vào giữa như những chiếc roi, phấn hoa trong túi phấn lúc đó được rắc lên cơ thể côn trùng. Do mỗi bông hoa có 6 tuyến mật nên trong quá trình làm việc, côn trùng thường bị “quất” liên tiếp, cho đến khi hút hết mật thì đã khoác một bộ áo phấn hoa mới vui vẻ ra đi. Tới bông hoa thứ hai, phấn hoa trên cơ thể côn trùng sẽ dính vào vòi nhụy, nhờ đó việc thụ phấn giữa các bông hoa khác nhau được thực hiện.

Sự vận động nhạy cảm của nhị đực vốn không phải có ác ý, mà là một kiểu thích ứng để truyền phấn giữa các bông hoa khác nhau. Qua đó, hạt giống cây Berbesis amurensis có sức sống khá mãnh liệt.

38- Vì sao thân cây hình trụ?

Môn hình học mách bảo chúng ta rằng diện tích của hình tròn lớn hơn bất kỳ hình nào khác. Do đó, cùng một lượng nhiên liệu như nhau, muốn tạo thành đồ vật có dung tích lớn nhất hoặc có sức chứa nhiều nhất thì hiển nhiên phải tạo thành hình tròn là thích hợp hơn cả.

Chẳng có gì lạ khi người ta làm ống khói, ống dẫn nước đều là ống tròn. Trên thực tế đó là một kiểu bắt chước hiện tượng tự nhiên (phỏng sinh học).

Thứ hai là hình trụ tròn chịu lực tốt nhất. Trọng lượng của tán cây to tròn đều nhờ vào sự chống giữ của thân cây. Có những loài cây sai trái, đến mùa trên cây còn treo nặng hàng tạ quả, nếu không có cành thân khỏe chống giữ, làm sao có thể tồn tại được.

Hơn nữa, thân cây hình trụ tròn còn có lợi cho việc phòng chống tác hại từ bên ngoài. Nếu hình vuông hoặc hình chữ nhật, thân cây ắt sẽ có các góc cạnh, dễ làm mồi cho động vật gặm nhấm.

Ngoài ra, cây thân gỗ là cây lâu năm, trong đời nó khó tránh khỏi bị gió bão tấn công. Do thân cây hình trụ tròn, cho nên dù gió lớn đến từ phía nào cũng dễ dàng lướt qua bề mặt, chỉ phải chịu một lực nhỏ mà thôi.

Mọi sinh vật đều tiến lên phía trước trên bậc thang tiến hóa. Hình trụ tròn của thân cây chính là kết quả hoàn hảo của sự thích nghi đó.

39- Vì sao cây trên núi thấp hơn cây ở đồng bằng?

Cây trên núi thường kém phát triển hơn ở đồng bằng.

Trên núi cao, cây cối phong phú không kém gì đồng bằng, nhưng để ý bạn sẽ thấy, nếu không thuộc dạng "còi đẹn" hay "kẹ" thì chúng cũng là những "chú lùn". Tại sao vậy nhỉ? Thì ra, thừa ánh sáng, thừa gió nhưng lại thiếu chất đã khiến chúng khó mà phổng phao được.

Một là, do ánh sáng mặt trời gồm 7 mầu thành phần là đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím tác động khác nhau đến sự phát triển của cây, trong đó ánh sáng đỏ ít gây trở ngại nhất, ánh sáng lam tím gây trở ngại nhiều nhất. Sống trong môi trường không có ánh sáng tím, cây sẽ vươn dài rất nhanh. Trên núi cao, do không khí loãng, ít bụi, lại tương đối trong suốt nên tia tím và tia ngoại tím trong ánh sáng mặt trời rất ít bị hấp thụ. Chính chúng đã khống chế sinh trưởng của cây mạnh hơn ở đồng bằng nhiều.

Hai là, trên núi cao không khí loãng, đất cũng rất mỏng, thậm chí không có lớp đất màu, vì thế nước và chất dinh dưỡng rất dễ bị rữa trôi. Nhiệt độ về đêm trên núi lại xuống rất thấp, ban ngày cũng thấp hơn ở đồng bằng nên có ảnh hưởng nhất định đến sự sinh trưởng của cây.

Ngoài ra, trên núi cao gió thổi cũng mạnh hơn ở đồng bằng làm cho cây phải mọc nghiêng hoặc nằm rạp xuống. Nếu có dịp đi qua Hoàng Sơn ở An Huy (Trung Quốc), bạn sẽ thấy những cây tùng Hoàng Sơn nổi tiếng: thân cây rất thấp, uốn ngược chiều gió như chào đón khách tới thăm vì thế được gọi là “tùng đón khách”. Gió trên núi đã tạo cho cây tùng có dáng như vậy.

Do tác động tổng hợp của các điều kiện trên, nên cây trên núi cao có dáng thấp hơn cây ở đồng bằng.

40- Vì sao băng ở Nam cực nhiều hơn ở Bắc cực?

Băng Nam cực có nơi dày tới 4.000 mét.

Nam cực và Bắc cực đều là hai mỏm tận cùng của trái đất, ở vĩ độ giống nhau, thời gian chiếu và góc độ chiếu của mặt trời cũng giống nhau, vậy mà chúng khác nhau đến kỳ lạ. Nếu như lớp áo băng Nam cực dầy trung bình khoảng 1.700 mét, thì ở cực Bắc, lớp vỏ lạnh giá này chỉ dày từ 2 đến 4 mét mà thôi.

Vốn là vùng Nam cực có một mảng lục địa rất lớn được gọi là “đại lục thứ bảy” của thế giới, có diện tích khoảng 14 triệu km2. Năng lực giữ nhiệt của lục địa rất kém, vì thế, nhiệt lượng thu được trong mùa hè bức xạ hết rất nhanh khiến băng tích lại nhiều. Sông băng trên lục địa từ trên cao di động xuống bốn phía bị vỡ thành nhiều tảng băng rất lớn ở bên bờ biển, trôi nổi trên đại dương bao quanh lục địa, tạo nên những vật cản là các núi băng cao lớn.

Ngược lại, Bắc băng dương ở vùng Bắc cực có diện tích rất lớn khoảng 13,1 triệu km2, nhưng chỉ toàn là nước. Nhiệt dung của nước lớn, có thể hấp thụ tương đối nhiều nhiệt lượng rồi từ từ toả ra, nên băng ở đây ít hơn ở Nam cực. Hơn nữa, tuyệt đại bộ phận băng lại tích tụ ở trên đảo Greenland.

Người ta đã tính được rằng diện tích băng che phủ trên toàn trái đất là khoảng gần 16 triệu km2, mà Nam cực chiếm tới 4/5. Tổng thể tích băng ở Nam cực ước khoảng 28 triệu km3, còn ở Bắc cực chỉ bằng gần 1/10 mà thôi. Nếu toàn bộ băng ở Nam cực tan hết thì mực nước biển trên thế giới sẽ dâng cao khoảng 70 mét.

theo vietsciences