Struktura podobna do diamentu daje siłę niektórym szkieletom rozgwiazd

Spisie treści:

Anonim

Rozgwiazdy to znane na całym świecie zwierzęta, ale nie wszyscy ludzie wiedzą o tysiącach niesamowitych osobliwości, które cenią. Czy wiesz, że mają oczka na końcach ramion i że istnieje rozgwiazda, która ma szkielet o strukturze przypominającej diament?

To ostatnie jest dokładnie tym, o czym będziemy rozmawiać w tej przestrzeni. Jest to niedawne odkrycie, które pozostawiło zespół naukowców z otwartymi ustami, ponieważ pod mikroskopem wyglądało to jak sztucznie wytworzona struktura. Nie przegap niczego, ponieważ zamierzamy zbadać to niesamowite odkrycie w kolejnych wierszach.

Charakterystyka rozgwiazdy

To, co jest powszechnie znane jako „rozgwiazda”, odnosi się do klasy Asteroidea, należącej do gromady szkarłupni. Są to zwierzęta charakteryzujące się pięcioramienną symetrią, spłaszczonym ciałem i pięcioma lub więcej ramionami. Istnieje około 1900 znanych gatunków rozgwiazd.

Te zwierzęta potrafią regenerować utracone kończyny, a z tych odciętych kończyn rodzi się nowy osobnik.

Rozgwiazdy zamieszkują wszystkie oceany świata iw zależności od gatunku zamieszkują zarówno siedliska bentosowe, jak i głębiny o głębokości ponad 6000 metrów. Ich zwyczaje żywieniowe są na ogół oportunistyczne, ale są pewne wyjątki, które są pokarmami filtrującymi, a nawet drapieżnikami, takimi jakAcanthaster planci.

Te zwierzęta nie mają krwi. Zamiast układu krążenia, jak u innych zwierząt, mają układ hydrauliczny, za pomocą którego cyrkulują wodę przez kanały hydroforowe do każdej stopy (ramiona) rury.Ułatwia to ruch i krążenie tlenu w ciele gwiazdy.

Szkielet rozgwiazdy

Chociaż jeżówki są czasami uważane za skorupiaki, które mają egzoszkielet chroniący ich narządy wewnętrzne, tak nie jest. Rozgwiazdy mają endoszkielet, który służy jako jama dla narządów miękkich, ale znajduje się pod naskórkiem.

Ten szkielet wewnętrzny jest utworzony przez płytki wapienne (węglan wapnia), które nie są ze sobą stopione. W ten sposób mogą wykazywać pewną elastyczność w ramionach i swobodniej się poruszać.

Szkielet rozgwiazdy ma dziury, przez które wystaje ciało, tworząc grudki, które działają jak skrzela. Ponadto mają kilka maleńkich przydatków, zwanych pedicellaria, których używają, aby oczyścić swoje ciała z brudu.

Rozgwiazda z diamentowym szkieletem wewnętrznym

Płytki wapienne tworzące szkielet wewnętrzny rozgwiazdy są zwykle porowate i kruche. Jednak nie dotyczy toProtoreaster nodosus, znanego również jako sękata rozgwiazda lub czekoladowa gwiazda.

Charakteryzuje się ciemnymi guzkami na ciele (stąd odniesienie do czekolady), ta gwiazda jest również bardzo odporna na uszkodzenia spowodowane naciskiem. Biorąc pod uwagę kruchość szkieletów z węglanu wapnia, zespół Ting Yang i Hongshun Chen postanowił zbadać strukturę komórki, aby dowiedzieć się, co czyni ją wyjątkową.

Wyniki były fascynujące: patrząc na kosteczki słuchowe (mikroskopijne struktury tworzące płytki kostne rozgwiazdy) pod mikroskopem elektronowym odkryli, że są one ułożone w podobny sposób jak atomy diamentu.To niemal idealne ułożenie nadało szkieletowi twardość i odporność, podobnie jak kamienie szlachetne są prawie niezniszczalne.

Obserwacja została wykonana w skali 50 mikrometrów, mniej więcej połowy szerokości ludzkiego włosa.

Arcydzieło inżynierii naturalnej

Mimo wszystko ten układ kosteczek słuchowych podobny do układu węgla w diamencie nie wyjaśniał w 100% wytrzymałości wewnętrznego szkieletu rozgwiazdy, ponieważ materiał nadal był kruchy. Dlatego zespół badawczy przyjrzał się dokładniej.

W obrębie tej struktury atomy tworzące węglan wapnia również miały specjalny układ: w tym przypadku tworzyły sześciokątny wzór, podobny do plastra miodu. W ten sposób naturalna słabość tego minerału została zrekompensowana, dodatkowo wzmacniając odporność rozgwiazdy.

Ciekawe zastosowania tego odkrycia

To, że ta rozgwiazda ma szkielet o strukturze podobnej do diamentu, otwiera interesujące możliwości inżynierii materiałowej. W rzeczywistości ten sam zespół rozpoczął badanie żywych gwiazd gatunkuProtoreaster nodosus, aby dowiedzieć się, jak powstają te płytki kostne.

Zrozumienie tego procesu wymagałoby zdobycia informacji potrzebnych do stworzenia bardziej porowatych materiałów, takich jak ceramika. Mimo że jest prymitywnym stworzeniem, rozgwiazda wciąż wydaje się mieć wiele do powiedzenia naszemu gatunkowi, więc nigdy nie powinniśmy przestawać jej słuchać.