Клешни раков-богомолов, животных с самым быстрым и сильным ударом на Земле, не разрушаются во время удара по раковинам моллюсков и другим предметам благодаря особым природным "боксерским перчаткам", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials.

Рак-богомол (Odontodactylus scyllarus)"Мы предполагаем, что особый волокнистый регион в "молоте" этих ракообразных существ играет ту же самую роль, что бинты для рук и мягкие перчатки у боксеров – благодаря им их конечность может сжиматься, что препятствует появлению в ней трещин. Трехслойная структура этих клешней превращает их в дубину невероятной силы и прочности, необыкновенно стойкой к повреждениям", — рассказывает Дэйвид Кисейлус (David Kisailus) из университета штата Калифорния в городе Риверсайд (США).

Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Отпечаток тела и мозга Odaraia alata"Со временем, структура головы еще более усложнилась, и эта окаменелость дала нам первый ответ на вопрос, как членистоногие перешли от жизни в мягком теле к обитанию в прочном панцире. Это открытие дает нам возможность лучше понять то, как возникла и формировалась группа животных, претендующая на звание самой процветающей категории живых существ сегодня", — заявил Хавьер Ортега-Эрнандес (Javier Ortega-Hernandez) из Кембриджского университета (Великобритания).

Ортега-Эрнандес изучал окаменелости первых членистоногих существ Земли, населявших ее океаны во времена "кембрийского взрыва, найденные в знаменитых сланцах Берджесс в провинции Альберта на западе Канады. Благодаря уникальным условиям захоронения, здесь часто находят не только отпечатки панцирей беспозвоночных, но и их глаз и прочих мягких частей тела.

Отпечаток тела и мозга Helmetia expansaКак объясняет ученый, сегодня палеонтологи считают, что первые членистоногие животные были мало в чем похожи на всем знакомым сегодня тараканов, пауков, раков или мух. Они не обладали прочным внешним скелетом и по своему облику были больше похожи на червей, чем на современных насекомых, пауко- и ракообразных.

Останки этих существ практически не сохранились, из-за чего ученые активно спорят о том, как они превратились в "бронированных" членистоногих более позднего периода, таких как трилобитов или "королей кембрия", двухметровых хищных креветок аномалокарисов.

Изучая коллекции из запасников музея Торонто, собранные в сланцах Берджесс, Ортега-Эрнандес натолкнулся на удивительные отпечатки двух необычных членистоногих — Helmetia expansa и Odaraia alata, в которых сохранились следы мозга этих обитателей древних морей. Первое существо можно назвать мягкотелым аналогом трилобитов, а второе было похоже по своей форме на мини-подводную лодку.

Мозг и глаза этих необычных существ были защищены, как показывают отпечатки, небольшой, но достаточно толстой пластиной из хитина, которая похожа по своей форме на переднюю часть головного сегмента у современных и вымерших членистоногих. О существовании этой пластины ученые знали достаточно давно, но у них не было никаких свидетельств того, какую роль она могла играть.

Теперь, как считает Ортега-Эрнандес, мы можем с уверенностью говорить о том, что она была прообразом и своеобразной "заготовкой" будущей головы членистоногих, покрытой хитиновой броней. Кроме того, это открытие позволяет прочертить линию между примитивными членистоногими и аномалокарисами, чьи головы были защищены похожими пластинами.

Источник: РИА Новости

За прекрасные переливающиеся цвета крыльев бабочек отвечают не пигменты, а особые геометрические образования из клеток крыльев. Впервые энтомологи США изучили их в трёхмерном пространстве и выяснили, что хитин поверхности образует структуру типа гироидной (gyroid).

Обитательница Амазонии – бабочка вида Parides sesotris – одна из счастливиц, исследованных нынешней группой учёных (фото Richard Prum/Yale University) Учёные рассмотрели чешуйки на крыльях "летающих цветков" при помощи метода рентгеновского малоуглового рассеивания (small angle X-ray scattering). В качестве подопытных насекомых были выбраны пять видов бабочек, принадлежащих к голубянкам и парусникам.

Фотографии поверхности чешуек и моделирование её внутренней структуры на компьютере Гироидная структура отражает свет столь же красиво, как фотонные кристаллы. В своей статье в PNAS авторы исследования утверждают, что, по крайней мере, за зелёный оттенок крыльев отвечали именно такие образования.

Гироид – структуру, бесконечно соединяющуюся и повторяющуюся во всех трёх измерениях, обладающую минимально возможной поверхностью, – в 1970 году впервые описал американский физик Алан Шён (Alan Schoen). Он подыскивал ультралёгкий и ультрапрочный материал для космических аппаратов.

Но до того как до него додумался человек, природа уже создала нечто подобное. Отметим, что ранее учёные тоже рассматривали чешуйки крыльев бабочек, но лишь их двумерные компоненты, оттого выводы были не полны.

Авторы открытия объясняют, что свет попадает в лабиринт отверстий и ходов и преломляется. В зависимости от строения отражается свет какой-то определённой длины волны. А в сумме образуются переливы различных цветов. Возможно, бабочки регулируют параметры такой структуры, вырабатывая в разных областях разные белки.

Источник: MEMBRANA

Вопреки распространённому мнению, остатки хитин-белкового комплекса (строительного материала из белков и полисахаридов) в изобилии присутствуют в окаменелостях членистоногих эпохи палеозоя.

Модель ракоскорпиона (фото elrina753) Считалось, что старейшей из дошедших до нас молекулярных сигнатур хитин-белкового комплекса 25 млн лет (кайнозой), а остаткам структурного белка — 80 млн (мезозой). Но вот международная группа учёных во главе с Джорджем Коди из Института Карнеги (США) обнаружила реликты хитин-белкового комплекса в палеозойских окаменелостях членистоногих. Находка может иметь серьёзные последствия для понимания палеонтологической летописи.

Членистоногие, как вы помните, обладают кутикулой. Внешняя часть этого экзоскелета состоит из переплетения волокон хитина, которые встроены в белковую матрицу. Хорошо известно, что хитин и структурный белок легко разлагаются микроорганизмами, поэтому издавна считается, что в окаменелостях среднего возраста (не говоря уже об ископаемых раннего палеозоя и старше) не может быть хитина и структурных белков.

Г-н Коди и коллеги изучали останки кутикул скорпиона, жившего 310 млн лет назад в северной части штата Иллинойс, и ракоскорпиона, обитавшего в канадской провинции Онтарио 417 млн лет назад. С помощью сложных аналитических инструментов, которые отыскались в Центре передовых источников света Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, учёные смогли измерить спектры поглощения низкоэнергетических рентгеновских лучей углеродом, азотом и кислородом в окаменелостях с разрешением около 25 нм. Было показано, что большинство атомов углерода, азота и кислорода в останках получены из хитин-белкового комплекса.

Джордж Коди предполагает, что рудиментарные хитин-белковые комплексы могут играть важную роль в сохранении ископаемых путём предоставления подложки, защищённой от общей деградации покрытием из восковых веществ, которые при жизни предохраняют членистоногих от высыхания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА