Coho 연어 ( Oncorhynchus kisutch )는 놀라운 물고기입니다. 태평양 북서부 토착민으로 민물 개울에서 생활을 시작한 다음 바다로 이주합니다. 코호 연어 나이를 사육에 도달 할 때, 그것의 출생의 수로로 돌아갑니다 때때로 400마일 여행 (644km)가 거기까지.
늦은 Arthur Davis Hasler를 입력하십시오. 위스콘신 대학의 생태 학자이자 생물학자인 동안, 그는이 생물들이 그들의 고향을 어떻게 찾는 지에 대한 질문에 흥미를 느꼈습니다. 1960 년에 그는 과학 의 기본 교리 인 가설을 사용하여 알아 냈습니다.
그렇다면 가설이란 무엇입니까? 가설은 자연에서 관찰 된 현상에 대한 잠정적이고 검증 가능한 설명입니다. 가설은 범위가 좁습니다. 이론 과는 달리 관찰 가능한 현상의 광범위한 범위를 다루고 다양한 증거에서 도출합니다. 한편, 예측은 가설이나 이론이 정확하면 얻을 것으로 예상되는 결과입니다.
1960 년으로 돌아가서 Hasler와 그 연어. 확인되지 않은 한 가지 아이디어는 Coho 연어가 시력을 사용하여 홈 스트림을 찾았다는 것입니다. Hasler는이 개념 (또는 가설)을 테스트하기 시작했습니다. 먼저, 그는 이미 원주민 개울로 돌아온 물고기 몇 마리를 모았습니다. 다음으로, 그는 연어를 멀리 떨어진 물에 버리기 전에 포로들 중 일부를 눈가리개 (모두는 아님)했습니다. 시력 가설이 맞다면 Hasler는 눈가리개를 한 물고기가 집 개울로 돌아갈 수있을 것으로 예상 할 수 있습니다.
그런 식으로 작동하지 않았습니다. 눈가리개가없는 물고기는 눈가리개를 한 물고기 와 같은 속도 로 돌아 왔습니다 . (다른 실험에서는 시각이 아닌 냄새가 종의 귀환 능력의 핵심임을 보여주었습니다.)
Hasler의 눈가리개 가설은 반증되었지만 다른 사람들은 더 나은 결과를 얻었습니다. 오늘 우리는 역사상 가장 잘 알려진 세 가지 실험과 그들이 테스트 한 가설을 살펴보고 있습니다.
이반 파블로프와 그의 개들 (1903-1935)
가설 : 개가 조건 반응 (침침)에 취약하다면 , 음식을 먹기 전에 정기적으로 동일한 중립 자극 (메트로놈 / 벨)에 노출되는 개는 이 중립 자극 을 먹는 행위와 연관시킬 것 입니다. 결국, 개는 실제 음식이 제공되기 전에도 말한 자극을 만나면 예측 가능한 속도로 침을 흘리기 시작해야합니다.
실험 : 노벨상 수상자이자 소련 공산주의에 대한 노골적인 비평가 인 이반 파블로프는 인간의 가장 친한 친구 와 동의어입니다 . 1903 년 러시아 태생의 과학자는 개와 조건 반응을 포함하는 수십 년에 걸친 일련의 실험을 시작했습니다 .
배고픈 개에게 음식 한 접시를 제공하면 침을 흘릴 것입니다. 이러한 맥락에서 자극 (음식)은 자동으로 특정 반응 (침 흘림)을 유발합니다. 후자는 전자에 대한 타고난, 배우지 않은 반응입니다.
반대로 메트로놈이나 벨의 리드미컬 한 사운드는 중립적 인 자극입니다. 개에게 소음은 내재 된 의미가 없으며 동물이 전에 들어 본 적이 없다면 소리가 본능적 인 반응을 일으키지 않습니다. 그러나 음식의 광경은 확실히 것 입니다.
그래서 Pavlov와 그의 실험실 조교 들이 식사를 하기 전에 메트로놈 / 벨 소리를 틀었을 때, 연구원들은 시험 견이 메트로놈 / 벨을 식사 시간과 정신적으로 연결하도록 조절했습니다 . 반복되는 노출로 인해 소음만으로 개가 음식을 먹기 전에 입에 물 을 주기 시작했습니다 .
전기 작가 Daniel P. Todes의 " Ivan Pavlov : 과학 속의 러시아 생명 "에 따르면 Pavlov의 큰 혁신은 생성 된 타액의 양을 측정하여 각 멍청이의 반응을 정량화 할 수 있다는 그의 발견이었습니다. 모든 송곳니는 개인화 된 (그리고 인공적인) 음식 관련 단서를 만났을 때 일정한 속도로 침을 흘 렸습니다.
Pavlov와 그의 조수들은 동물 생리학에 대한 다른 가설도 조사하기 위해 조건 반응을 사용했습니다. 주목할만한 한 실험에서 개는 시간 을 말하는 능력에 대해 테스트되었습니다 . 이 특별한 멍청이는 분당 60 번의 스트로크 속도로 메트로놈 클릭 소리를 들었을 때 항상 음식을 받았습니다. 그러나 분당 40 스트로크의 느린 비트를들은 후에는 음식을 얻지 못했습니다. 보라, Pavlov의 동물은 빠른 리듬에 반응하여 침을 흘리기 시작했지만 느린 리듬은 아닙니다 . 그래서 명확하게 두 리듬 비트를 구분할 수 있습니다.
평결 : 적절한 컨디셔닝과 인내심을 가지고 있으면 배고픈 개가 예측 가능하고 과학적으로 정량화 할 수있는 방식으로 신호에 침을 흘려 중립적 자극에 반응하도록 만들 수 있습니다.
아이작 뉴턴의 빛나는 프리즘 (1665)
가설 : 백색 태양 광이 가시 스펙트럼 의 모든 색상의 혼합 이고 이러한 색상이 다양한 파장으로 이동하는 경우 태양 광 빔이 유리 프리즘을 통과 할 때 각 색상이 다른 각도로 굴절됩니다.
실험 : 색상은 Isaac Newton 이 등장 하기 전에 과학적 미스터리 였습니다 . 1665 년 여름, 그는 영국 케임브리지 에있는 어두운 방의 안전에서 유리 프리즘을 실험하기 시작했습니다 .
그는 창 덧문 중 하나에 1/4 인치 (0.63 센티미터)의 원형 구멍을 뚫어 햇빛 하나가 그 자리에 들어 오도록했습니다. 뉴턴이이 광선에 프리즘을 붙 들었을 때, 다색의 직사각형 빛이 반대쪽 벽에 투사되었습니다.
여기에는 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색 및 보라색 빛의 분리 된 레이어가 포함되어 있습니다. 위에서 아래로이 패치의 높이는 33.65cm (13.5 인치) 였지만 너비는 2.6 인치 (6.6cm)에 불과했습니다.
Newton은 이러한 생생한 색상 이 햇빛 자체에 숨어 있었지만 프리즘이 다른 각도로 구부러져 (또는 "굴절") 색상을 분리했다고 추론 했습니다.
하지만 그는 100 % 확신하지 못했습니다. 그래서 Newton은 한 가지 작은 변화로 실험을 복제했습니다. 이번에는 두 번째 프리즘을 사용하여 무지개와 같은 빛의 패치를 차단했습니다. 굴절 된 색상이 새로운 프리즘에 들어가면 원형의 흰색 태양 광선으로 재결합됩니다. 즉, Newton은 백색광을 가져다가 여러 색으로 분리 한 다음 다시 조립했습니다. 멋진 파티 트릭!
평결 : 햇빛은 실제로 무지개 의 모든 색상 이 혼합 된 것입니다. 그렇습니다. 빛의 굴절을 통해 개별적으로 구분할 수 있습니다.
로버트 페인의 공개 불가사리 (1963-1969)
가설 : 포식자가 공격하는 유기체의 개체수를 제한한다면, 우리는 주요 포식자를 박멸 한 후 먹이 종이 더 흔해질 것으로 예상합니다.
실험 : 보라색 불가사리 (또는 원하는 경우 보라색 불가사리)로도 알려진 Pisaster ochraceus를 만나보세요 .
확장 가능한 위를 사용 하여이 생물은 홍합, 절름발이, 따개비, 달팽이 및 기타 불운 한 희생자를 먹습니다. 워싱턴 주 해안을 따라있는 일부 해변 바위 (및 조수 웅덩이)에서이 불가사리는 정점 포식자입니다.
이 동물은 Robert Paine을 과학적 유명인으로 만들었습니다. 무역 생태학자인 Paine은 최고의 포식자의 환경 적 역할에 매료되었습니다. 1963 년 6 월, 그는 워싱턴주의 묵 카우 베이 에서 야심 찬 실험 을 시작했습니다 . 몇 년 동안 Paine은이 해안선의 암석 부분을 완전히 불가사리없이 유지했습니다.
힘든 일이었습니다. Paine은 "그의"노두에서 비정상적인 불가사리를 정기적으로 빼내야했습니다. 그리고는 것 척 바다로합니다.
실험 전에 Paine은 실험하기로 결정한 지역에 서식하는 15 종의 동물과 조류를 관찰했습니다. 불가사리 제거가 시작된 지 1 년 후인 1964 년 6 월에는 그 수가 8 개로 떨어졌습니다 .
보라색 불가사리에 의해 확인되지 않은 따개비 개체수는 급증했습니다. 그 후, 이들은 지형을 지배하게 된 캘리포니아 홍합 으로 대체되었습니다 . 많은 수의 바위에 닻을 내림으로써 홍합은 다른 생명체를 제거했습니다. 이로 인해 대부분의 이전 거주자들이 노두를 살 수 없게되었습니다. 해면 류, 말미잘, 조류 ( Pisaster ochraceus 가 먹지 않는 유기체)조차 대부분 제거되었습니다.
이 모든 종은 Paine이 손대지 않은 다른 해안선에서 계속 번성했습니다. 이후의 실험은 그에게 Pisaster ochraceus 가 환경에 불균형 한 영향을 미치는 생물 인 " 핵심 종 " 이라는 것을 확신 시켰습니다 . 키스톤을 제거하면 전체 시스템이 흐트러집니다.
평결 : Apex 포식자는 그들이 사냥하는 동물에만 영향을 미치지 않습니다. 최고의 포식자를 제거하면 전체 생태계를 근본적으로 변화시킬 수있는 연쇄 반응이 시작됩니다.
지금 그것은 흥미 롭다
대중적인 믿음과는 달리, Pavlov 는 개 실험에서 종 을 거의 사용하지 않았습니다 . 대신 그는 메트로놈, 부저, 하모니 움 및 전기 충격을 선호했습니다.
