Coho somon ( Oncorhynchus kisutch ) harika balıklardır. Kuzeybatı Pasifik'in yerlileri, hayatlarına tatlı su akıntılarında başlıyor ve sonra açık okyanusa taşınıyorlar. Ancak bir Coho somonu üreme çağına ulaştığında , doğduğu su yoluna geri döner , bazen oraya gitmek için 400 mil (644 kilometre) yol alır.
Merhum Arthur Davis Hasler'a girin. Wisconsin Üniversitesi'nde bir ekolojist ve biyolog iken, bu yaratıkların yuvalarını nasıl buldukları sorusu ilgisini çekmişti. Ve 1960'ta, öğrenmek için temel bir bilim ilkesi olan hipotezi kullandı.
Öyleyse hipotez nedir? Bir hipotez, doğada gözlemlenen bir fenomen için geçici, test edilebilir bir açıklamadır. Hipotezlerin kapsamı dardır - geniş bir gözlemlenebilir fenomeni yelpazesini kapsayan ve birçok farklı kanıt dizisinden yararlanan teorilerin aksine . Bu arada, bir tahmin, hipoteziniz veya teoriniz doğruysa elde etmeyi bekleyeceğiniz bir sonuçtur.
1960'a ve Hasler'e ve o somon balığına geri dönelim. Doğrulanmamış bir fikir, Coho somonunun ev akarsularının yerini tespit etmek için görme yeteneğini kullandığı idi. Hasler bu fikri (veya hipotezi) test etmek için yola çıktı. İlk önce, kendi akarsularına dönmüş olan birkaç balığı topladı. Sonra, somonunu çok uzaklardaki bir suya atmadan önce esirlerin bazılarının - ama hepsini değil - gözlerini bağladı. Görme hipotezi doğruysa Hasler, gözleri bağlı balıkların daha azının kendi akıntılarına dönmesini bekleyebilirdi.
İşler bu şekilde gitmedi. Gözleri bağlı olmayan balıklar, gözleri bağlı meslektaşları ile aynı hızda geri geldi . (Diğer deneyler, türlerin homing yeteneğinin anahtarı görmenin değil koklamanın olduğunu gösterdi.)
Although Hasler's blindfold hypothesis was disproven, others have fared better. Today, we're looking at three of the best-known experiments in history — and the hypotheses they tested.
Ivan Pavlov and His Dogs (1903-1935)
The Hypothesis: If dogs are susceptible to conditioned responses (drooling), then a dog who is regularly exposed to the same neutral stimulus (metronome/bell) before it receives food will associate this neutral stimulus with the act of eating. Eventually, the dog should begin to drool at a predictable rate when it encounters said stimulus — even before any actual food is offered.
Deney : Nobel Ödülü sahibi ve Sovyet komünizminin açık sözlü eleştirmeni Ivan Pavlov, insanın en iyi arkadaşı ile eş anlamlıdır . 1903'te, Rusya doğumlu bilim adamı, köpekleri ve koşullu tepkileri içeren onlarca yıllık bir deneyler serisine başladı .
Aç bir köpeğe bir tabak yemek verin ve salyasını akıtır. Bu bağlamda, uyarıcı (yiyecek) otomatik olarak belirli bir tepkiyi (salya akması) tetikleyecektir. İkincisi, birincisine doğuştan gelen, öğrenilmemiş bir tepkidir.
Aksine, bir metronomun veya zilin ritmik sesi nötr bir uyarıcıdır. Bir köpek için gürültünün doğasında bir anlamı yoktur ve eğer hayvan daha önce hiç duymamışsa, ses içgüdüsel bir tepkiye neden olmaz. Ama yiyeceklerin görülmesi kesinlikle olacaktır .
Bu yüzden Pavlov ve laboratuvar asistanları beslenme seanslarından önce metronom / zilin sesini çaldıklarında, araştırmacılar test köpeklerini zihinsel olarak metronomları / zilleri yemek zamanına bağlayacak şekilde şartlandırdılar . Tekrarlanan maruz kalma nedeniyle, tek başına gürültü, köpeklerin yiyecek verilmeden önce ağızlarını sulandırmaya başladı .
Biyografi yazarı Daniel P. Todes'un " Ivan Pavlov: Bilimde Bir Rus Yaşamı " na göre Pavlov'un buradaki büyük yeniliği, ürettiği tükürük miktarını ölçerek her bir köpeğin tepkisini ölçebildiğini keşfetmesiydi. Her köpek, kişiselleştirilmiş (ve yapay) yiyecekle ilgili bir ipucuyla karşılaştığında tahmin edilebileceği gibi kendi tutarlı hızında salya akıyordu.
Pavlov ve yardımcıları, hayvan fizyolojisi hakkındaki diğer hipotezlere de bakmak için koşullu yanıtları kullandılar. Dikkate değer bir deneyde, bir köpeğin zamanı söyleyebilme yeteneği test edildi . Bu özel köpek, dakikada 60 vuruş hızında bir metronom tıklaması duyduğunda her zaman yiyecek aldı. Ancak daha yavaş, dakikada 40 vuruşluk bir ritmi dinledikten sonra hiçbir zaman yiyecek alamadı. Bakın, Pavlov'un hayvanı daha hızlı ritme yanıt olarak tükürmeye başladı - ama daha yavaş olana değil . Açıkça, iki ritmik atımı birbirinden ayırabilir.
Karar : Doğru şartlandırmayla - ve bolca sabırla - aç bir köpeğin, hem tahmin edilebilir hem de bilimsel olarak ölçülebilir bir şekilde ipucu üzerinde tükürük salgılayarak nötr uyaranlara yanıt vermesini sağlayabilirsiniz.
Isaac Newton'un Parlak Prizmaları (1665)
Hipotez : Beyaz güneş ışığı, görünür spektrumdaki tüm renklerin bir karışımı ise - ve bunlar farklı dalga boylarında seyahat ederse - o zaman her bir renk, bir güneş ışığı ışını bir cam prizmadan geçtiğinde farklı bir açıda kırılacaktır.
Deneyler : Renk, Isaac Newton ortaya çıkmadan önce bilimsel bir gizemdi . 1665 yazında, Cambridge, İngiltere'deki karanlık bir odanın güvenliğinden cam prizmalarla deneyler yapmaya başladı .
Pencere kepenklerinden birine çeyrek inçlik (0,63 santimetre) bir delik açarak tek bir güneş ışığının mekana girmesine izin verdi. Newton bu ışına bir prizma tuttuğunda, karşıt duvara çok renkli bir ışık parçası yansıdı.
Bu, ayrılmış kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve mor ışık katmanlarını içeriyordu. Yukarıdan aşağıya, bu yama 13.5 inç (33.65 santimetre) uzunluğundaydı, ancak sadece 2.6 inç (6.6 santimetre) uzunluğundaydı.
Newton, bu canlı renklerin güneş ışığının içinde saklandığını, ancak prizmanın renkleri farklı açılarda büktüğünü (veya "kırdığını") çıkardı ve bu da renkleri ayırdı.
Yine de yüzde 100 emin değildi. Böylece Newton deneyi küçük bir değişiklikle kopyaladı. Bu sefer ikinci bir prizma aldı ve gökkuşağı benzeri ışık parçasını kesmesini sağladı. Kırılan renkler yeni prizmaya girdiğinde, dairesel beyaz bir güneş ışını halinde yeniden birleştiler. Başka bir deyişle, Newton bir beyaz ışık ışını aldı, onu bir grup farklı renge ayırdı ve sonra yeniden birleştirdi. Ne güzel bir parti numarası!
Karar : Güneş ışığı gerçekten gökkuşağındaki tüm renklerin bir karışımıdır - ve evet, bunlar ışığın kırılmasıyla ayrı ayrı ayrılabilir.
Robert Paine'nin Açıklayan Denizyıldızı (1963-1969)
Hipotez : Yırtıcılar saldırdıkları organizmaların popülasyonunu sınırlarsa, o zaman av türlerinin büyük bir yırtıcı hayvanın yok edilmesinden sonra daha yaygın hale gelmesini bekleriz.
Deney : Mor deniz yıldızı (veya isterseniz mor deniz yıldızı) olarak da bilinen Pisaster ochraceus ile tanışın .
Yaratık, uzatılabilir bir mide kullanarak midye, deniz salyangozu, midye, salyangoz ve diğer talihsiz kurbanlarla beslenir. Washington eyaleti kıyısındaki bazı sahil kayalarında (ve gelgit havuzlarında), bu denizyıldızı apeks avcısıdır.
Hayvan, Robert Paine'i bilimsel bir ünlü yaptı. Ticarette bir çevrebilimci olan Paine, en iyi avcıların çevresel rollerinden etkilenmişti. Haziran 1963'te Washington eyaletinin Mukkaw Körfezi'nde iddialı bir deney başlattı . Paine yıllarca bu kıyı şeridinin kayalık bir bölümünü denizyıldızından tamamen arındırdı.
Zor işti. Paine, bazen bir levye kullanarak, düzenli olarak deniz yıldızlarını "kendi" çıkıntısından ayırmak zorunda kaldı. Sonra ediyorum fırlatıp okyanusa onları.
Deneyden önce Paine, denemeye karar verdiği bölgede yaşayan 15 farklı hayvan ve alg türü gözlemledi. Denizyıldızı tasfiyesi başladıktan bir yıl sonra, Haziran 1964'te bu sayı sekize düştü .
Mor deniz yıldızları tarafından kontrol edilmeyen midye popülasyonu fırladı. Daha sonra, bunların yerini araziye hakim olan Kaliforniya midyeleri aldı . Midyeler, kendilerini çok sayıda kayaya demirleyerek, diğer yaşam formlarının sınırlarını aştılar. Bu, çıkıntıyı eski sakinlerin çoğu için yaşanmaz hale getirdi: Pisaster ochraceus'un yemediği organizmalar olan süngerler, anemonlar ve algler bile büyük ölçüde tahliye edildi.
Tüm bu türler, Paine'in el değmeden bıraktığı başka bir kıyı şeridinde gelişmeye devam etti. Daha sonraki deneyler, onu Pisaster ochraceus'un çevresi üzerinde orantısız bir etkiye sahip bir yaratık olan " kilit taşı türü " olduğuna ikna etti . Kilit taşını ortadan kaldırın ve tüm sistem darmadağın olur.
Karar : Apex yırtıcıları sadece avladıkları hayvanları etkilemez. En iyi yırtıcı bir hayvanı ortadan kaldırmak, tüm bir ekosistemi temelden dönüştürebilen bir zincirleme reaksiyon başlatır.
ŞİMDİ İLGİNÇ
Popüler inanışın aksine Pavlov , köpek deneylerinde neredeyse hiç zil kullanmadı . Bunun yerine metronomları, vızıltıları, armonileri ve elektrik şoklarını tercih etti.
