Magana game da hakora a cikin mutane galibi ana danganta su da caries, braces da sadists a cikin fararen riguna waɗanda kawai suke mafarkin yin beads daga haƙoranku. Amma barkwanci, domin ba tare da likitocin hakora da kafa ka'idojin tsaftar baki ba, za mu ci dakakken dankali ne kawai da miya ta cikin bambaro. Kuma duk abin da ke da alhakin juyin halitta, wanda ya ba mu nisa daga hakora masu dorewa, waɗanda har yanzu ba su sake farfadowa ba, wanda mai yiwuwa ya faranta wa wakilan masana'antun hakora. Idan muka yi magana game da hakora na wakilan daji, to, zakoki masu girma, sharks masu kishi da jini da kuma hyenas masu kyau suna zuwa nan da nan. Duk da haka, duk da ƙarfi da ƙarfi na haƙoransu, haƙoransu ba su da ban mamaki kamar na urchins na teku. Haka ne, wannan ball na allura a karkashin ruwa, wanda za ku iya lalata wani ɓangare mai kyau na hutu, yana da hakora masu kyau. Tabbas ba su da yawa, biyar ne kawai, amma sun bambanta da nasu hanyar kuma suna iya kaifafa kansu. Ta yaya masana kimiyya suka gano irin wannan fasalin, ta yaya daidai wannan tsari yake gudana kuma ta yaya zai iya taimaka wa mutane? Mun koyi game da wannan daga rahoton ƙungiyar bincike. Tafi
Tushen bincike
Da farko, yana da daraja sanin babban halayen binciken - Strongylocentrotus fragilis, a cikin sharuddan mutum, tare da ruwan hoda mai ruwan hoda. Wannan nau'in kurwar teku ba shi da bambanci da sauran takwarorinsa, in ban da siffar da ya fi lallausan sanduna da launi mai kyan gani. Suna rayuwa mai zurfi (daga 100 m zuwa 1 km), kuma suna girma har zuwa 10 cm a diamita.
"kwarangwal" na urchins na teku, wanda ke nuna alamar haske mai haske.
Magudanar ruwa suna, komai rashin kunya, daidai da kuskure. Na farko suna da kusan kamala siffar jikin zagaye mai faɗin siffa mai tsayi biyar, yayin da na ƙarshe ya fi asymmetric.
Abu na farko da ya fara daukar ido idan ka ga kurwar teku shine magudanar ruwansa da ke rufe dukkan jiki. A cikin nau'i daban-daban, allura na iya zama daga 2 mm har zuwa cm 30. Baya ga allura, jiki yana da spheridia (gabobin ma'auni) da pedicellaria (tsarin da ke kama da karfi).
Dukkan hakora biyar suna bayyane a fili a tsakiya.
Don nuna urchin teku, da farko kuna buƙatar tsayawa a ƙasa, tunda buɗe bakinsa yana kan ƙananan sassan jiki, amma sauran ramukan suna kan sama. Bakin urchins na teku yana sanye da na'urar taunawa mai kyakkyawar sunan kimiyya "Lantern Aristotle" (Aristotle ne ya fara kwatanta wannan gaɓoɓin kuma ya kwatanta ta da siffa da tsohuwar fitilun šaukuwa). Wannan gaɓoɓin sanye take da muƙamuƙi biyar, kowannensu yana ƙarewa a cikin haƙori mai kaifi (an nuna fitilar Aristotelian na bushiya mai ruwan hoda da aka bincika a hoto na 1C a ƙasa).
Akwai zato cewa dorewar haƙoran ƙwanƙolin teku ana tabbatar da su ta hanyar kaifinsu akai-akai, wanda ke faruwa ta hanyar lalata sannu-sannu na faranti na haƙoran ma'adinai don kiyaye kaifi na nesa.
Amma ta yaya daidai wannan tsari yake gudana, waɗanne haƙora ne ya kamata a kaifi kuma waɗanda ba haka ba, kuma ta yaya aka yanke wannan muhimmiyar shawara? Masana kimiyya sun yi ƙoƙari su sami amsoshin waɗannan tambayoyin.
Sakamakon bincike
Hoto #1
Kafin bayyana asirin hakori na urchins na teku, la'akari da tsarin haƙoran su gaba ɗaya.
Akan hotuna 1A-1С an nuna jarumin binciken - ruwan ruwan teku mai ruwan hoda. Kamar sauran urchins na teku, wakilan wannan nau'in suna samun abubuwan ma'adinai daga ruwan teku. Daga cikin abubuwan kwarangwal, hakora suna da ma'adinai sosai (ta 99%) tare da calcite mai wadataccen magnesium.
Kamar yadda muka tattauna a baya, bushiya na amfani da hakoransu wajen goge abinci. Amma banda wannan, tare da taimakon haƙoransu, suna tona wa kansu ramuka, inda suke fakewa daga maƙiyi ko kuma mummunan yanayi. Idan aka ba da wannan sabon amfani da hakora, na ƙarshe dole ne ya kasance mai ƙarfi da kaifi.
Akan hoton 1D microcomputed tomography na wani yanki na dukan hakori yana nuna, yana bayyana a fili cewa haƙori yana samuwa tare da elliptical lanƙwasa tare da sashin giciye mai siffar T.
Sashin hakora (1E) ya nuna cewa haƙori ya ƙunshi yankuna uku na tsarin: firamare na farko, yankin calculus, da lamellae na biyu. Yankin dutse ya ƙunshi zaruruwa na ƙananan diamita, kewaye da harsashi na halitta. Zaɓuɓɓukan suna lullube a cikin matrix polycrystalline wanda ya ƙunshi barbashi na calcite mai arzikin magnesium. A diamita na wadannan barbashi ne game da 10-20 nm. Masu binciken sun lura cewa tattarawar magnesium ba daidai ba ne a cikin hakori kuma yana ƙaruwa kusa da ƙarshensa, wanda ke ba da ƙarin juriya da taurinsa.
Sashe mai tsayi (1F) na ƙididdiga na haƙori yana nuna lalatawar zaruruwa, da kuma rabuwa, wanda ke faruwa saboda delamination a mahaɗin tsakanin fibers da kwayoyin halitta.
Na farko lamellae yawanci suna kunshe ne da lu'ulu'u masu ƙididdigewa guda ɗaya kuma suna kan madaidaicin saman haƙori, yayin da lamellae na biyu ke cika saman daɗaɗɗen.
Hoto 1G ana iya ganin jerin faranti masu lankwasa na firamare suna kwance a layi daya da juna. Hoton kuma yana nuna zaruruwa da matrix polycrystalline suna cika sarari tsakanin faranti. kowa (1H) yana samar da tushe na sashin T-madaidaici kuma yana ƙara lanƙwasawa taurin hakori.
Tun da mun san tsarin da hakori na ruwan hoda mai ruwan ruwan teku ke da shi, yanzu muna buƙatar gano kayan aikin injiniya na abubuwan da ke ciki. Don wannan, an gudanar da gwaje-gwajen matsawa ta amfani da na'urar duba microscope da hanyar nanoindentation*. Samfuran da aka yanke tare da tsayin daka da jujjuyawar hakori sun shiga cikin gwaje-gwajen nanomechanical.
Nanoindentation* - duba kayan ta hanyar hanyar shiga cikin saman samfurin kayan aiki na musamman - mai shiga.
Binciken bayanai ya nuna cewa matsakaicin matsakaicin modulus na Matasa (E) da taurin (H) a haƙoran haƙora a cikin madaidaiciyar madaidaiciya da madaidaiciya sune: EL = 77.3 ± 4,8 GPa, HL = 4.3 ± 0.5 GPa (tsayi) da ET = 70.2 ± 7.2 GPA, HT = 3,8 ± 0,6 GPA (mai juyawa).
Matsalolin Matasa* - adadin jiki wanda ke bayyana ikon abu don tsayayya da tashin hankali da matsawa.
Tauri* - dukiyar kayan don tsayayya da gabatarwar jiki mai ƙarfi (mai shiga).
Bugu da ƙari, an yi baƙin ciki a cikin madaidaiciyar hanya tare da ƙarin nauyin cyclic don ƙirƙirar samfurin lalacewa na ductile ga yankin dutse. Kunna 2A Ana nuna lanƙwan ɗaukar nauyi.
Hoto #2
An ƙididdige ma'auni na kowane zagayowar bisa hanyar Oliver-Farr ta amfani da bayanan saukewa. Zagayen zagayawa sun nuna raguwar monotonic a cikin modulus tare da haɓaka zurfin zurfin ciki (2B). Irin wannan tabarbarewa a cikin taurin yana bayyana ta hanyar tarin lalacewa (2C) sakamakon nakasar da ba za a iya jurewa ba. Yana da mahimmanci cewa ci gaban na uku yana faruwa a kusa da zaruruwa, kuma ba ta hanyar su ba.
An kuma tantance kaddarorin injinan abubuwan haƙori ta amfani da gwaje-gwajen matsawa na ƙayyadaddun micropillar. An yi amfani da igiyar ion da aka mayar da hankali don ƙirƙirar ginshiƙai masu girman micrometer. Don tantance ƙarfin haɗin kai tsakanin faranti na farko a kan madaidaicin gefen haƙori, an ƙirƙira micropillars tare da daidaitawar da ba ta dace ba dangane da ma'amala ta yau da kullun tsakanin faranti (2D). Hoto 2E Ana nuna ƙaramin ginshiƙi tare da ƙirar ƙira. Kuma a kan ginshiƙi 2F ana nuna sakamakon ma'aunin damuwa.
Masana kimiyya sun lura da wata hujja mai ban sha'awa - ma'aunin ma'auni na elasticity kusan rabin na gwaje-gwajen indentation. Ana kuma lura da wannan rashin daidaituwa tsakanin indentation da gwajin matsawa don enamel hakori. A halin yanzu, akwai ra'ayoyi da yawa da ke bayanin wannan bambance-bambance (daga tasirin muhalli yayin gwaje-gwaje zuwa gurɓatar samfuran), amma babu wata cikakkiyar amsa ga tambayar dalilin da yasa aka sami sabani.
Mataki na gaba na nazarin hakora na uban teku shi ne gwajin lalacewa da aka yi ta hanyar amfani da na'urar duba na'urorin lantarki. An manne haƙorin a wani mariƙi na musamman kuma an danna shi a kan ƙaramin lu'u-lu'u na ultrananocrystalline (3A).
Hoto #3
Masanan kimiyyar sun lura cewa nau'in gwajin sawa ya bambanta da abin da aka saba yi lokacin da aka danna tip lu'u-lu'u a cikin kayan da ake nazari. Canje-canje a cikin hanyoyin gwajin lalacewa suna ba da damar fahimtar kaddarorin ƙananan ƙananan abubuwa da abubuwan haƙori.
Kamar yadda muke iya gani a cikin hotuna, lokacin da aka kai nauyin nauyi, kwakwalwan kwamfuta sun fara farawa. Yana da daraja la'akari da cewa ƙarfin "cizo" na Aristotelian lantern a cikin teku urchins ya bambanta dangane da nau'in daga 1 zuwa 50 newtons. A cikin gwajin, an yi amfani da karfi daga ɗaruruwan micronewtons zuwa 1 newton, watau. daga 1 zuwa 5 newtons ga dukan Aristotelian lantern (tun da akwai biyar hakora).
Hoto 3B(i) ƙananan barbashi (jajayen kibiya) suna bayyane, an kafa su sakamakon lalacewa na yankin dutse. Yayin da dutsen ke sawa da kwangila, tsage-tsatse a cikin mu'amala tsakanin faranti na iya samo asali da yaduwa saboda matsawa-tsage lodi da haɓakar damuwa a yankin faranti na calcite. Hoton hoto 3B(ii) и 3B(iii) nuna wuraren da tarkacen ya watse.
Don kwatantawa, an gudanar da gwaje-gwajen lalacewa nau'i biyu: tare da nauyin nauyi mai mahimmanci wanda ya dace da farkon yawan amfanin ƙasa (WCL) kuma tare da kullun da ya dace da ƙarfin yawan amfanin ƙasa (WCS). A sakamakon haka, an sami nau'ikan lalacewa biyu na haƙori.
Sanya bidiyon gwaji:
Mataki na I
Mataki na II
Mataki na III
Mataki na IV
A cikin yanayin ɗaukar nauyi akai-akai a cikin gwajin WCL, an lura da matsawa yankin, duk da haka, ba a lura da guntuwa ko wasu lahani ga faranti ba (4A). Amma a cikin gwajin WCS, lokacin da aka ƙara ƙarfin al'ada don kula da ƙimar ƙimar lamba ta yau da kullun, an ga guntuwa da faɗuwa daga cikin faranti (4B).
Hoto #4
Wadannan abubuwan lura sun tabbata ta hanyar makirci (4С) ma'auni na wurin matsawa da ƙarar faranti masu guntu dangane da tsayin zamewa (samfurin kan lu'u-lu'u yayin gwajin).
Wannan jadawali kuma yana nuna cewa a cikin yanayin WCL ba a samar da kwakwalwan kwamfuta koda kuwa nisan zamewa ya fi na WCS. Dubawa na matse da guntu faranti don 4B yana ba ka damar fahimtar tsarin kai tsaye na haƙoran teku.
Yankin da aka matse na dutse yana ƙaruwa yayin da farantin ya karye, wanda ya sa an cire wani ɓangare na wurin da aka matsa. [4B(iii-v)]. Siffofin ƙananan ƙananan abubuwa kamar haɗin gwiwa tsakanin dutse da slabs suna sauƙaƙe wannan tsari. Na'urar gani da ido ya nuna cewa zarurukan da ke cikin lissafin suna lanƙwasa kuma suna shiga ta cikin sassan faranti a cikin madaidaicin ɓangaren hakori.
A kan ginshiƙi 4С akwai tsalle a cikin ƙarar yankin da aka tsinke lokacin da aka cire sabon farantin daga hakori. Yana da ban sha'awa cewa a lokaci guda akwai raguwa mai zurfi a cikin nisa na yankin oblate (4D), wanda ke nuna tsarin kaifi da kai.
A taƙaice, waɗannan gwaje-gwajen sun nuna cewa yayin da ake ci gaba da ɗaukar nauyi na yau da kullun (ba mai mahimmanci ba) yayin gwaje-gwajen lalacewa, tip ɗin ya zama mara ƙarfi, yayin da haƙori ya kasance mai kaifi. Ya bayyana cewa hakoran bushiya suna kaifi yayin amfani, idan nauyin bai wuce mahimmanci ba, in ba haka ba lalacewa (kwakwalwa) na iya faruwa, kuma ba zazzagewa ba.
Hoto #5
Don fahimtar rawar da ƙananan haƙori na haƙori, kaddarorin su da gudummawar su ga tsarin kaifi da kai, an gudanar da bincike na ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun tsarin lalacewa (5A). Don yin wannan, an yi amfani da hotuna na wani yanki mai tsayi na tip na hakori, wanda ya zama tushen tsarin nau'i biyu wanda ya ƙunshi dutse, faranti, keel da musaya tsakanin faranti da dutse.
Hotunan 5B-5H filayen kwane-kwane na ma'aunin Mises (ma'aunin filasta) a gefen dutse da yanki. Lokacin da aka danne haƙori, ƙididdiga ta kan sami manyan nakasawa na viscoplastic, yana tara lalacewa kuma yana raguwa ("flattens") (5B и 5C). Ƙarin matsawa yana haifar da bandeji mai ƙarfi a cikin dutse, inda mafi yawan lalacewar filastik da lalacewa suka taru, yaga wani ɓangare na dutsen, yana kawo shi cikin hulɗar kai tsaye tare da substrate (5D). Irin wannan rarrabuwa na dutse a cikin wannan samfurin ya dace da gwaje-gwaje na gwaji (raga guntu akan 3B(i)). Matsi kuma yana haifar da lalatawa tsakanin faranti yayin da abubuwan haɗin keɓaɓɓu suna fuskantar cakuɗewar lodi wanda ke haifar da lalatawa (peeling). Yayin da wurin hulɗa ya karu, damuwa na lamba yana ƙaruwa, yana haifar da farawa da yaduwa na fashewa a wurin sadarwa (5B-5E). Rashin mannewa tsakanin faranti yana ƙarfafa kink, wanda ya sa farantin waje ya rabu.
Scratching yana ƙara lalacewar mahaɗa wanda ke haifar da cire farantin lokacin da farantin (s) ya sami tsaga (inda tsagewar ke karkata daga wurin dubawa kuma ya shiga farantin, 5G). Yayin da tsarin ya ci gaba, an cire gutsuttsuran farantin daga ƙarshen haƙori (5H).
Yana da ban sha'awa cewa simintin yana tsinkayar tsinkayar tsinkewa a cikin yankuna biyu na dutse da faranti, waɗanda masana kimiyya suka riga sun lura yayin lura (3B и 5I).
Don ƙarin cikakken sani tare da nuances na binciken, Ina ba da shawarar dubawa и masa.
Epilogue
Wannan aikin ya sake tabbatar da cewa juyin halitta baya goyan bayan haƙoran ɗan adam sosai. A zahiri, a cikin binciken da suka yi, masana kimiyya sun sami damar yin nazari dalla-dalla tare da bayyana tsarin da ake bi na kaifi da kai na haƙoran teku, wanda ya dogara ne akan tsarin haƙoran da ba a saba gani ba da kuma daidaitaccen nauyi a kansa. Faranti da ke rufe haƙoran bushiya suna cirewa a ƙarƙashin wani nauyi, wanda ke ba ka damar kiyaye haƙori mai kaifi. Amma wannan ba yana nufin cewa urchins na teku na iya murkushe duwatsu ba, saboda lokacin da aka kai ma'aunin nauyi mai mahimmanci, fashewa da kwakwalwan kwamfuta suna tasowa a kan hakora. Ya zama cewa ƙa'idar "akwai iko, ba a buƙatar hankali" ba shakka ba zai kawo wani fa'ida ba.
Wani zai iya tunanin cewa nazarin hakora na mazaunan teku mai zurfi ba ya kawo wani amfani ga mutum, sai dai ga gamsuwa da sha'awar ɗan adam. Duk da haka, ilimin da aka samu a lokacin wannan binciken zai iya zama tushen samar da sababbin nau'o'in kayan da za su kasance da kaddarorin kama da hakora na bushiya - juriya, kaifi da kai a matakin kayan aiki ba tare da taimakon waje ba, da dorewa.
Ko ta yaya, yanayi yana riƙe da asirin da yawa waɗanda har yanzu ba mu bayyana ba. Za su taimaka? Wataƙila eh, watakila a'a. Amma wani lokacin, ko da a cikin mafi rikitarwa bincike, wani lokacin ba manufa ba ne, amma tafiya kanta.
Ranar juma'a:
Dazuzzukan ruwa na ƙaton algae suna zama wurin taruwa don ƙwanƙolin teku da sauran mazaunan teku da ba a saba gani ba. (BBC Duniya, muryar murya - David Attenborough).
Godiya da kallon, tsaya sha'awar kuma sami kyakkyawan karshen mako kowa! 🙂
Na gode da kasancewa tare da mu. Kuna son labaran mu? Kuna son ganin ƙarin abun ciki mai ban sha'awa? Goyon bayan mu ta hanyar ba da oda ko ba da shawara ga abokai, Rangwamen 30% ga masu amfani da Habr akan keɓaɓɓen analogue na sabar matakin shigarwa, wanda mu muka ƙirƙira muku: (akwai tare da RAID1 da RAID10, har zuwa 24 cores kuma har zuwa 40GB DDR4).
Dell R730xd sau 2 mai rahusa? Nan kawai a cikin Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - daga $99! Karanta game da
source: www.habr.com