https://frosthead.com

Nendel mereelukatel on salajane ülivõim: nähtamatuse kleidid

Olla avatud ookeanis suupiste suurusega loom on karm. Mõnel on see lihtsam kui teistel. Põhjas olevad elukad võivad sulanduda kivide ja liivaga. Pruunvetikad ja korallid pakuvad peidukohti teistes ookeanielupaikades.

Kuid keskvees pole peitmiseks kohta. Seal saavad olendid millegi üsna kiiresti ära süüa, kui nad ei leia viisi, kuidas kaduda. Duke'i ülikooli abiturient Laura Bagge arvab, et teab, kuidas see juhtuda - vähemalt rühmas pisikesi krevette meenutavaid koorikloomi, mida nimetatakse hüperiidideks.

Bagge avaldas koos bioloogi Sönke Johnseni ja Smithsoniani zooloogi Karen Osborniga ajakirjas Current Biology hiljuti paberi, milles kirjeldas, kuidas hüperaidsed ampifodod kasutavad nanotehnoloogiat enda varjamiseks nähtamatusega.

Avastuse tegi paberi juhtiv autor Bagge, kes töötas koos Osborniga Washingtonis, Smithsoniani Riiklikus Loodusmuuseumis “Ta oli huvitatud nende loomade läbipaistvusest. Läbipaistvust on muude loomade puhul vaadeldud ja nad teevad seda seni teadaolevatel viisidel, kuid keegi polnud seda kutti vaadanud. "

Bagge uuris looma eksoskeleti pindu, et uurida nende struktuuri. "Ta leidis need muhud ja arvas, et need on huvitavad, " räägib Osborn.

Punnid osutusid mikroskoopilisteks keradeks. Mõnel juhul leidis ta nanosuuruse varbavaiba ja teistel tihedalt pakitud nanosfääride kihi. Nende suurus oli täpselt sobiv, et summutada valgust sarnaselt helikindla vahtmaterjali isolatsiooniga, mis vähendab helisalvestusstuudio müra. Tundub, et hüperiididel on kaks võimalust, kuidas muuta nende pinnad valgust mitte peegeldavaks - nende küünenaha nano-mügarad (sisuliselt vaip vaip) või pisikeste sfääride mikrofilmikiht. Mida lähemale nad vaatasid, seda enam tundusid need väikesed kerakesed bakterid.

„Iga viide on see, et nad on bakterid, kuid. . . nad on bakterite jaoks äärmiselt väikesed, ”ütleb Osborn. "Võimalik, et need on veidrad väljaheited, kuid see on üsna mikroskoopiline võimalus." Ta lisab, et Bagge uurib nüüd seda võimalust koos mikrobioloogidega.

Ookeani keskmises veekeskkonnas elavad loomad kohandavad erinevaid kamuflaažimeetodeid, et tulla toime eri suundadest tuleva valgusega. Päikesevalgus muutub tuhmimaks ja muudab värvi, kui see tungib sügavamasse vette. Sellega tegelemiseks peidavad kalad ja muud mereelukad neid ülalt jälgivate kiskjate eest, kohandades keha keha ülaosadele tumedaid värve maskeeringuna, et sulanduda allpool asuvate tumedate sügavustesse.

Samal ajal, et end varjata nende all varitsevate röövloomade eest, võib neid keha all varjutada heledamate värvidega või isegi helendada, et sulanduda ülalt tulevasse valgusesse. Mõne kala peitmine on veel üks varjamise viis.

Hüperiidid algavad suure eelisega: need on läbipaistvad. Kuid see on neile alles siiani. Klaaspaneel on ka läbipaistev, kuid kui valgustate sellele teatud nurga alt valgust, hakkab see vilkuma ja muutub nähtavaks.

Bioluminestsents on oluline osa paljude olendite strateegiatest, kes on nii röövloomad kui ka ookeanis saagiks. Eri suundadest tulede vilkumisega saab kiskja näha välgust tagasi läbipaistvast saagist. Avastamise vältimiseks vajab vaba ujumise hüperiid, kus pole varjamisvõimalust, võimalust valguse summutamiseks ja selle tagasi vilkumise vältimiseks.

Tundub, et bakterid teevad seda nende peremeeste heaks. Need rakud on bakterite liikumisel väikesed, ulatudes alla 100 nanomeetrist kuni umbes 300 nanomeetrini (100 nanomeetrit on väiksem kui ühe juuksesuuna läbimõõt). Ideaalne summutavate välkude suurus on läbimõõduga 110 nanomeetrit, kuid kõik, mis on umbes 300 nanomeetrit, võib nähtavust vähendada.

"Hüperiidid on tõesti kõvad väikesed vead, " ütleb Osborn. Neiu sõnul oli nendega suhteliselt lihtne töötada, kuna nad püsivad laboratooriumis elus. "Nad on ämbris õnnelikud, kui jätate nad rahule."

Teadlased plaanivad järjestada vähemalt osa bakterite genoomidest, et nende kohta rohkem teada saada. Kas kõigis hüperiidiliikides on sama bakteriliik? Kas bakterid elavad ka vees ilma peremeheta? DNA järjestamine on oluline samm neile ja teistele küsimustele vastamise suunas.

Algselt keskendus Bagge ainult kahele hüperiidiliigile, kuid Osborn julgustas teda hargnema ja uurima, kas need nanotehnoloogiad on alamjärjestuses enam kui 350 teada oleva liigi hulgas levinud. Osborn suutis leida veel oma proove, nii elavaid kui ka kaua surnud.

“Oli tõesti huvitav võrrelda värskeid eksemplare nende asjadega, mis meil on üle 100 aasta vanuses Loodusmuuseumi kogudes, ” ütleb Osborn. “Leidsime mikrofilmi järjekindlalt nendelt proovidelt, mida vaatasime. . . See annab meile mitmekesisuse, mida te kuskilt mujalt ei saa. Smithsoniani ajaloolised kogud tulevad mängu paljude uurimuste jaoks. ”

Nendel mereelukatel on salajane ülivõim: nähtamatuse kleidid