Физиологи выяснили, что зубчики морских улиток состоят из рекордно прочного вещества. Ученые надеются, что открытие поможет спроектировать новые материалы, которые найдут применение в автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Морское блюдечкоОб этом говорится в статье британских специалистов из Портсмутского университета, опубликованной в журнале Interface.

Объектом исследования стали зубчики брюхоногих моллюсков морских блюдечек. Они располагаются на радуле, особом органе, которым эти существа соскребают водоросли с камней и других объектов. Авторы статьи выпиливали из зубчиков миниатюрные образцы и затем тестировали их прочность с помощью атомно-силового микроскопа.

Опыты показали - для того, чтобы разломить зубчик, требуется приложить усилие, эквивалентное 5 гигапаскалям – примерно под таким давлением углерод превращается в алмаз в толще Земли. Ранее самым прочным природным материалом считалась паутина, однако по своей прочности она уступает зубчикам морских блюдечек в 5 раз.

Особые свойства зубчикам придает железосодержащий минерал гетит, выстроенный в длинные волокна. Они пронизывают трехмерный белковый матрикс. Интересно, что с увеличением размеров зубчиков их прочность не убывает, тогда как в случае обычных материалов при этом появляются микротрещины, негативно сказывающиеся на качестве изделий.

Авторы статьи считают, что аналогичная структура может быть использована при производстве новых синтетических волокон. Уже сейчас ясно, что материал из зубчиков моллюсков превосходит по своей прочности высокопрочное вещество кевлар, применяемое для изготовления бронежилетов.

Напомним, в 2012 году биологи установили, что конечности тропических раков-богомолов, которыми они разбивают раковины моллюсков, выдерживают огромные нагрузки. Руководство Военно-воздушных сил США надеется, что их изучение позволит создать новый тип брони.

Источник: infox.ru

Ученые исследовали уникальную способность раковины улиток, живущих на дне океана, рассеивать и усиливать свет намного лучше, чем любые созданные человеком приборы.

Раковины морских улиток Hinea brasiliana рассеивать и усиливать светМногие морские обитатели способны светиться. По мнению ученых, в темноте на большой глубине это один из основных способов коммуникации. С помощью света животные находят себе партнеров, отпугивают хищников или прячутся от них, используя свет в качестве защитной окраски. Доктор Димитрий Дихеин (Dimitri D. Deheyn) из Института океанографии имени Скриппса (Сан-Диего, США) и доктор Нерида Вилсон (Nerida G. Wilson) из Австралийского музея (Сидней) обнаружили уникальную способность раковины морских улиток Hinea brasiliana рассеивать и усиливать свет, который излучают железы этих моллюсков. «Наше исследование показало, что их раковина распространяет лучи исключительно в сине-зеленой части спектра, значительно усиливая при этом яркость светового сигнала», — пишут авторы исследования.

Как светится раковина

Hinea brasiliana относится к семейству Planaxidae, которое состоит из 20 видов и шести родов. Но люминесцировать способны лишь три рода – Planaxis, Angiola и Hinea. Чтобы исследовать механизм, с помощью которого Hinea brasiliana испускает свет, ученые собрали этих улиток в районе Merry Beach и Hastings Point у берегов Австралии. Исследования показали, что светящиеся клетки у улиток находятся рядом с гипобронхиальными железами на поверхности мантии и образуют как бы два пучка по обе стороны их тела. Причем, эта область надежно спрятана внутри раковины и не может оказаться на поверхности. Как показали эксперименты ученых, плотная и непрозрачная раковина рассеивает свет исключительно с определенной длиной волны от 480−520 нанометров. «Если через раковину светить красным или синим светом, то никакого рассеяния не произойдет», — говорит Дихейн.

Скорее всего, исключительная способность раковины рассеивать свет, считают авторы, формировалась в процессе эволюции одновременно с твердой минерализованной раковиной.

Способ защиты

По словам ученых, при помощи света улитки не только отпугивают врагов. Способ может работать и в качестве так называемой вторичной защиты. Когда к улитке приближается крупный хищник, например, краб, свет от раковины делает его более заметным для других хищников. «Таким способом улитка как бы говорит: «он собирается меня съесть, нападайте на него!», — рассказывает Дихейн.

«Интенсивность света во время эксперимента зависела от того, насколько близко приближались к улиткам другие животные, и от того, насколько быстро они двигались. Амфиподы вызывали самую интенсивную вспышку света, затем в порядке убывания следовали десятиногие ракообразные и полихеты. Причем, различие в интенсивности свечения достигало шести раз», — пишут авторы.

По мнению ученых, раковина рассеивает и усиливает свет значительно лучше, чем любые созданные для этих целей человеком приборы. «Понимание того, как это происходит, как работает такая раковина, должно вдохновить специалистов на создание подобных материалов», — считают авторы исследования.

Результаты исследований доктора Дихейна и Вилсон опубликованы в статье «Bioluminescent signals spatially amplified by wavelength-specific diffusion through the shell of a marine snail» опубликована в последнем номере журнала Proceeding the Royal Society B.

Источник: Infox.ru