18 януари 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Мекотело със стотици кристални очи върху черупката си

Малките морски създания разполагат с прозрачни оптични системи толкова здрави, колкото черупката им

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 23 ноември 2015 в 11:0045150
Хитонът Acanthopleura granulata. Наскоро бе установено, че може да вижда с очите си, разположени на черупката. Очите са тъмните лъскави кристали. Снимка: Ling Li/ MIT, Harvard

Малко морско мекотело използва очи направени от кристали калциев карбонат, за да вижда дебнещите го отгоре хищници. Това е зрителна система без аналог в животинското царство, разказва ново изследване.

Констатациите на научния екип от Харвард, Масачузетския технологичен институт (MIT) и др. наскоро са публикувани в списание Science.

Флората и фауната на нашата планета се изследва вече хиляди години, но все още има неща, които могат да ни изненадат. Наскоро екип от учени публикува резултатите от проучване на мекотелите хитони от вида Acanthopleura granulata с черупка, покрита със стотици прости "очи". Тези органи са изградени от неорганично вещество - арагонит, форма на калциевия карабонат (CaCO3)̀, а не от протеини като другите биологични лещи на животните и на нас, хората. Размерите на очите на мекотелото са около една десета от милиметъра. Такава зрителна система няма нито у едно друго животно, освен у близки на Acanthopleura granulata видове. 

Изследователите са открили тези стотици очни структури по повърхността на бронираното мекотело преди десетилетия, но не са знаели от какво са направени и дали наистина образуват фокусирани изображения, т.е. дали хитоните могат "да виждат" с тях или просто усещат светлината.

За да определят структурата на "окото" и да разберат принципа му, учените са използвали рентгенови лъчи, микроскопия и компютърно моделиране.

Изображение на цифрата "4", получено от изследователите през двойнопречупващата леща на "окото".

Изследвателите, начело с Линг Ли (Ling Li) изяснили, че лещите на тези "очи" са направени от същия твърд минерал, от който е направена черупката им. Този материал изпълнява едновременно две функции - зрителна и защитна. Констатациите на изследването могат да помогнат за развитието на мултифункционални материали, като лека броня със сензорни възможности.

В Националната лаборатория в Аргон, екипът извършва рентгенова томография с висока резолюция, за да изследва очите по черупката на хитона. По черупката има множество малки, произволно подредени кристали. Сред тях учените открили големи продълговати кристали - плоски "лещи", които свободно да предават светлина. Те открили, че лещите могат да предават изображения, т.е. да "виждат".

Dr. Daniel I Speiser, University of California Santa Barbara, Ecology, Evolution, and Marine Biology, Santa Barbara, CA, 93106-6150, USA

Фоточувствителните клетки в "ретината" са разположени така, че всяка птица, риба или друг хищник да станат видими на разстояние от два метра. Тези малки мекотели не могат да се движат бързо, така тяхната безопасност зависи от здравината на бронята им. Когато хитонът види хищник, той се захваща здраво към скалата.

Проучването също така показва, че когато очите на хитона увеличават размера и сложността си, бронята става по-малко ефективна. Така че черупките на тези морски мекотели са еволюирали, съобразявайки се с две противоречащи си изисквания към конструкцията: защита и зрение.

Ли отбеляза в прессъобщението на MIT, че очите "позволяват на животното да наблюдава заобикалящата го среда със защитната броня на черупката. По-голямата част от раковината е непрозрачна и само очите са прозрачни". 

Работата на екипа е финансирана от Министерството на отбраната, Службата за военни изследвания през Института за военни нанотехнологии към MIT, Националната научна фондация и Министерството на енергетиката.

Анимираният gif илюстрира къте са очите на хитона. Carla Schaffer/AAAS

Acanthopleura granulata. Снимка: Hans Hillewaert

Хитоните се появяват за първи път на Земята преди повече от 500 милиона години. Но според данните от вкаменелостите, най-старите хитони нямат очи, а са се развили през последните 25 милиона години, което прави очите им сред най-новите зрителни системи при животните.

Хитоните са примитивни морски мекотели от клас Polyplacophora или панцерни мекотели. В днешно време те наброяват около 900-1000 вида. Разпространени са във всички географски области.

Черупката на хитоните е съставена от 8 фрагмента, които се олющват, когато се износят. В мантийната празнина има множество чифтове хриле. Черупката им осигурява добра защита и им позволява добре да се захванат по неравните каменисти терени, които обитават. Тези 8 отделни пластинки позволяват на мекотелото да се свие бавно на топка, подобно на таралеж, като излезе извън водата. Първият фрагмент откъм главата се нарича главова пластинка, а последния най-краен се нарича анална пластинка. Пластинките са обградени от тъкан - пояс. На някои видове хитони този пояс е скрит под черупката, а на други е окрасен с израстъци.

Хитоните пълзят на един мускулест крак, като охлювите, с който залепват много здраво за скалите. Кракът се покрива от варовикови частици като тези, които покривае тялото им.

Тези бавноподвижни морски животни се хранят с водорасли, диатоми и понякога бактерии. Само няколко вида са хищници. Някои хитони показват доста интересно поведение - винаги се връщат на едно и също място да почиват през деня. На големина могат да достигнат от няколко сантиметра до 30-33 см. Големите хитони могат да се използват и за храна.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.