E masani ona faʻafesoʻotaʻi e tagata talanoaga e uiga i nifo ma le caries, fusi ma faʻanoanoa i peleue paʻepaʻe e naʻo le miti o le faia o pulu mai ou nifo. Ae tuuese tala malie, aua a aunoa ma fomai nifo ma tulafono faavae o le tumama o le gutu, o oe ma a'u e na o pateta nuti ma sup e ala i se vaomago. Ma e tuuaʻia uma lava mo le evolusione, lea na tuʻuina mai ia i tatou e mamao ese mai nifo sili ona umi, lea e le toe faʻafouina foi, lea e ono faʻafiafiaina ai sui o le falemaʻi nifo. Afai tatou te talanoa e uiga i nifo o sui o meaola, ona oʻo mai loa lea i lou mafaufau o leona mamalu, malie fia inu toto ma hyena sili ona lelei. Ae ui i lea, e ui lava i le malosi ma le malosi o latou auvae, o latou nifo e le ofoofogia e pei o nifo o sea urchins. Ioe, o lenei faaputuga nila i lalo o le vai, lea, afai e te laa i luga, e mafai ona faʻaleagaina se vaega lelei o lau tafaoga, e fai si lelei o nifo. O le mea moni, e le toʻatele i latou, naʻo le lima, ae e tulaga ese i latou lava ma mafai ona faʻamaʻai i latou lava. Na faapefea ona iloa e saienitisi lenei vaega, e faapefea ona tupu lenei faagasologa, ma e mafai faapefea ona fesoasoani i tagata? Matou te aʻoaʻoina e uiga i lenei mea mai le lipoti a le vaega suʻesuʻe. Alu.
Fa'avae ole su'esu'ega
Muamua lava, e aoga le iloa o le uiga autu o le suʻesuʻega - Strongylocentrotus fragilis, poʻo le tagata, o le lanu piniki. O lenei ituaiga o sea urchin e le ese tele mai isi ana mea tutusa, sei vagana ai se foliga sili atu mafolafola ma lanu matagofie. Latou te ola loloto (mai le 100 m i le 1 km), ma latou ola aʻe i le 10 cm le lautele.
O le "auivi" o le sea urchin, lea e faʻaalia ai le faʻatusa lima-ray.
O figota o le sami e sa'o ma sese. O le mea muamua e toetoe lava a atoatoa foliga lapotopoto o le tino ma ta'u lima-ray simmetry, ae o le mulimuli e sili atu asymmetrical.
O le mea muamua e pu'eina e lou mata pe a e va'ai i le sea urchin o ona tui e ufiufi ai lona tino atoa. I ituaiga eseese, o nila e mafai ona mai le 2 mm i le 30 cm. I le faaopoopo atu i nila, o le tino o loʻo i ai spheridia (paleni okeni) ma pedicellaria (faʻagasologa e pei o forceps).
O nifo uma e lima e iloa lelei i le ogatotonu.
Ina ia faʻaalia se vaʻa, e tatau ona e tu muamua i lalo, talu ai o lona gutu e tu i le pito i lalo o le tino, ae o isi avanoa o loʻo i luga. O le gutu o sea urchins ua faʻapipiʻiina i se mea e lamu ai le igoa faasaienisi matagofie "Aristotle's lantern" (o Aristotle na muamua faʻamatalaina lenei okeni ma faʻatusatusa lona foliga i se moli feaveaʻi tuai). O lenei okeni ua fa'apipi'iina i auvae e lima, e fa'ai'u ta'itasi i se nifo ma'ai (o le moliuila Aristotelian o le hedgehog piniki o lo'o su'esu'eina o lo'o fa'aalia i le ata 1C i lalo).
O loʻo i ai se manatu e faʻamautinoa le tumau o nifo o le sami e ala i lo latou faʻamaʻai faifaipea, lea e tupu e ala i le faʻaumatia malie o papatusi mineralized o le nifo e faʻamautu ai le maʻai o le pito i luga.
Ae fa'afefea tonu ona fa'atino lea fa'agasologa, o fea nifo e mana'omia ona fa'ama'ai a'o fea e leai, ma fa'apefea ona faia lea fa'ai'uga taua? Sa taumafai saienitisi e suʻe tali i nei fesili.
Iʻuga o suʻesuʻega
Ata #1
Aʻo leʻi faʻaalia mea lilo nifo o le sami, seʻi o tatou tilotilo i le fausaga o latou nifo atoa.
I ata 1A-1С o le toa o le suʻesuʻega o loʻo faʻaalia - o se lanu piniki. E pei o isi urchins, sui o lenei ituaiga e maua a latou vaega minerale mai le sami. Faatasi ai ma elemene skeletal, o nifo e sili ona mineralized (99%) ma calcite faʻatamaoaigaina i le magnesium.
E pei ona tatou talanoaina muamua, e faaaogā e le hedgehogs o latou nifo e vele ai meaʻai. Ae le gata i lea, latou te faʻaogaina o latou nifo e eli ai ni pu mo i latou lava, lea latou te lalafi ai mai manu feʻai poʻo le leaga o le tau. Ona o lenei fa'aoga e le masani ai mo nifo, o le mea mulimuli e tatau ona matua malosi ma ma'ai.
I le ata 1D microcomputed tomography o se vaega o se nifo atoa o loʻo faʻaalia, o loʻo faʻaalia ai o le nifo o loʻo fausia i luga o se piʻo elliptical ma se vaega faʻasolosolo T.
Vaega koluse ole nifo (1E) o lo'o fa'aalia ai o le nifo e aofia ai vaega fa'avae e tolu: o le lamina muamua, o le calculus region, ma le laminae lona lua. O le itulagi ma'a e aofia ai alava laiti lapoa o lo'o si'omia e se atigi fa'aola. O alava o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o se polycrystalline matrix o loʻo i ai ni vaega o le calcite mauoa magnesium. O le lautele o nei vaega e tusa ma le 10-20 nm. Ua matauina e le au suʻesuʻe o le faʻaogaina o le magnesium e le tutusa i le nifo atoa ma faʻateleina i le iʻuga, lea e maua ai le faʻateleina o le teteʻe ma le maaa.
Vaega umi (1F) o le vaega maa o le nifo o loʻo faʻaalia ai le faʻaleagaina o alava, faʻapea foʻi ma le avulsion, lea e tupu ona o le delamination i le faʻaogaina o alava ma le atigi organic.
O papatusi muamua e masani lava ona faia i tioata tasi o le calcite ma o loʻo tu i luga o le convex luga o le nifo, ae o papatusi lona lua e tumu ai le concave luga.
I le ata 1G e mafai ona va'aia le fa'avasegaina o papatusi fa'apolopolo o lo'o taoto fa'atasi le tasi ma le isi. O le ata o loʻo faʻaalia ai foi alava ma polycrystalline matrix o loʻo faʻatumuina le avanoa i le va o papatusi. Kiel (1H) e fai ai le fa'avae o le fa'a'ese'esega T-vaega ma fa'atuputeleina ai le fa'amaualuga o le nifo.
I le taimi nei ua tatou iloa le fausaga o se nifo lanu piniki, ua tatau nei ona tatou iloa uiga faʻainisinia o ona vaega. Mo lenei faʻamoemoe, na faia suʻega faʻamalosi e faʻaaoga ai se suʻesuʻega eletise eletise ma le nanoindentation*. O su'esu'ega nanomechanical e aofia ai fa'ata'ita'iga ua tipi i luga o le fa'alavalava ma le fa'alava o le nifo.
Nanoindentation* - su'ega mea e ala i le oomiina o se meafaigaluega fa'apitoa - se indenter - i luga o le fa'ata'ita'iga.
O suʻesuʻega o faʻamaumauga na faʻaalia ai o le averesi o le Young's modulus (E) ma le maaa (H) i le pito o nifo i le laina umi ma felauaiga o: EL = 77.3 ± 4,8 GPa, HL = 4.3 ± 0.5 GPa (longitudinal) ma le ET = 70.2 ± 7.2 GPa, HT = 3,8 ± 0,6 GPa (fa'asagatau).
Modulus a talavou* - se aofa'i fa'aletino e fa'amatala ai le malosi o se meafaitino e tete'e atu ai le vevesi ma le fa'amalosi.
Malosi* - o le meatotino o se mea e tetee atu ai i le ulu atu o se tino malosi (indenter).
E le gata i lea, o faʻailoga faʻatasi ai ma le faʻapipiʻiina o uta faaopoopo na faia i le itu umi e fausia ai se faʻataʻitaʻiga faʻaleagaina visco-plastic mo le nofoaga maʻa. luga 2A o loʻo faʻaalia le faʻaogaina o le uta.
Ata #2
O le modulus mo taʻamilosaga taʻitasi na fuafuaina e faʻavae i luga o le auala Oliver-Pharr e faʻaaoga ai faʻamaumauga faʻapipiʻi. O ta'amilosaga fa'amau na fa'aalia ai le fa'aitiitia o le fa'aitiitiga fa'atasi ma le fa'atuputeleina o le loloto o le fa'aogaina (2B). O lenei faʻaleagaina o le malo e faʻamatalaina i le faʻaputuina o mea leaga (2C) ona o se fa'aletonu e le mafai ona toe fa'afo'isia. E maitauina o le atinaʻeina o le lona tolu e tupu i luga o alava, ae le o latou.
Sa su'esu'eina fo'i uiga fa'ainisinia o mea o nifo i le fa'aogaina o su'esu'ega fa'apipi'i micropillar quasi-static. Sa fa'aogaina se fa'alava fa'aaono e fa'atupu ai poutu e lapopo'a micrometer. Ina ia iloilo le malosi o le sootaga i le va o papatusi autu i luga o le itu convex o le nifo, micropillars na fauina i se oblique orientation e faatatau i le tulaga masani i le va o papatusi (2D). I le ata 2E o lo'o fa'aalia se micropillar ma se fa'aoga fa'aituau. Ma luga o le kalafi 2F o lo'o fa'aalia i'uga o fua o le mamafa o le sifi.
Ua matauina e saienitisi se mea mata'ina - o le fuaina elastic modulus e toeitiiti atoa le afa o su'ega indentation. O lenei eseesega i le va o su'ega fa'amau ma su'ega fa'amalosi ua fa'ailoaina fo'i ile fa'ama'i nifo. I le taimi nei, o loʻo i ai le tele o aʻoaʻoga e faʻamatalaina ai lenei eseesega (mai aafiaga o le siosiomaga i taimi o suʻega i faʻataʻitaʻiga faʻaleagaina), ae e leai lava se tali manino i le fesili pe aisea e tupu ai le eseesega.
O le isi la'asaga i le su'esu'ega o nifo o le sami, o su'ega o lavalava na fa'atinoina i le fa'aogaina o se su'esu'ega eletise eletise. Na fa'apipi'i le nifo i se mea fa'apitoa e uu ai ma oomi atu i se su'ega taimane ultrananocrystalline (3A).
Ata #3
Ua matauina e saienitisi o la latou faʻataʻitaʻiga o le suʻega o laʻei o le faʻafeagai lea o le mea e masani ona faia, pe a oomi se pito taimane i totonu o se mea e suʻe ai mea o loʻo suʻeina. Suiga i faiga fa'ata'ita'iga e mafai ai ona malamalama atili i mea totino o microstructures ma vaega o le nifo.
E pei ona mafai ona tatou vaʻai i ata, pe a oʻo i le uta ogaoga, e amata ona fai ni meataalo. E taua le mafaufau o le malosi o le "uu" o le moliuila a Aristotle i le sami e eseese e faalagolago i le ituaiga mai le 1 i le 50 newtons. I le suʻega, o se malosi mai le selau o micronewtons i le 1 newton na faʻaaogaina, i.e. mai le 1 i le 5 newtons mo le moli Aristotelian atoa (talu ai e lima nifo).
I le ata 3B(i) o vaega laiti vaaia (aū mumu) na faia ona o le ofuina i luga o le maa. A'o fa'alavalava le vaega ma'a ma fa'akonekarate, e mafai ona tupu ma fa'asalalauina ta'eta'ei feso'ota'iga i le va o ma'a ona o le fa'apipi'i-sele uta ma le fa'aputuina o le fa'aputuga i totonu o le vaega o ipu calcite. Ata 3B(ii) и 3B(iii) fa'aali atu nofoaga na ta'e ai fasi vaega.
Mo le faʻatusatusaga, e lua ituaiga o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga na faʻatinoina: faʻatasi ai ma se avega faifaipea e fetaui ma le amataga o le gaosiga (WCL) ma faʻatasi ai ma se avega faifaipea e fetaui ma le mamafa o le gaosiga (WCS). O le taunuuga, e lua ituaiga o laei nifo na maua.
La'ei vitiō su'ega:
Vaega I
Vaega II
Vaega III
Vaega IV
I lalo o le uta faifaipea, o le faʻamalosi o le vaega na matauina i le suʻega a le WCL, ae leai se taʻavale poʻo isi mea faʻaleagaina i papatusi na matauina (4A). Ae i le suʻega a le WCS, ina ua faʻateleina le malosi masani e faʻamautu ai le faʻafesoʻotaʻi fesoʻotaʻiga faifaipea, sa matauina le taʻavale ma le leiloa o papatusi (4B).
Ata #4
O nei faʻamatalaga e faʻamaonia e le kalafi (4С) fuaina o le vaega faʻamalosi ma le tele o papatusi tipi e faʻatatau i le umi faʻafefe (o le faʻataʻitaʻiga i luga o le taimane i le taimi o le suʻega).
O lenei kalafi o loʻo faʻaalia ai foi i le tulaga o le WCL, e le faia ni tupe meataalo tusa lava pe sili atu le mamao faʻaseʻe nai lo le tulaga o le WCS. Su'esu'ega o papatusi ua oomi ma tipi mo 4B e mafai ai ona tatou malamalama atili i le faiga o le faama'ai e le tagata lava ia o nifo o le sea urchin.
O le vaega o le vaega faʻapipiʻi o le maʻa e faʻateleina pe a malepe le ipu, aveese se vaega o le vaega faʻapipiʻi. [4B (iii-v)]. O mea fa'apitoa e pei o le so'oga i le va o ma'a ma papa e fa'afaigofie ai lenei faiga. Na fa'ailoa mai i le fa'ata'ita'i fa'ata'ita'i o alava i totonu o le vaega fa'afuainumera ua pi'o ma ulu atu i totonu o fa'apalapala o papatusi i le vaega fa'alili o le nifo.
I luga o le siata 4С o se oso i le voluma o le vaega ua ta'e e iloa atu pe a o ese le ipu fou mai le nifo. E fia iloa i le taimi lava e tasi o loʻo i ai se faʻaititia tele o le lautele o le itulagi faʻamafola (4D), o loʻo faʻaalia ai se faiga e faʻamalosi ai le tagata lava ia.
I se faaupuga faigofie, o nei suʻesuʻega na faʻaalia ai pe a faʻaauau pea le uta masani (e le o se mea taua) i taimi o suʻega faʻaofuofu, o le a faʻavaivai le pito ae tumau pea le nifo. E foliga mai o nifo o le hedgehogs e faʻamaʻai i le taimi o le faʻaaogaina, pe afai e le sili atu le mamafa o le uta, a le o lea e ono tupu ai le faʻaleagaina (chips) nai lo le faʻamaʻai.
Ata #5
Ina ia malamalama i le matafaioi a nifo microstructures, o latou meatotino ma lo latou sao i le faiga o le faʻamaʻaina o le tagata lava ia, o se suʻesuʻega elemene e leai se laina o le faiga o laei na faia (5A). Ina ia faia lenei mea, o ata o se vaega umi o le pito o le nifo na faʻaaogaina, lea na avea ma faʻavae mo se faʻataʻitaʻiga lua-dimensional e aofia ai maa, papatusi, keel ma fesoʻotaʻiga i le va o papatusi ma maʻa.
Ata 5B-5H o fa'asologa fa'asologa o le von Mises criterion (plasticity criterion) i le pito o le ma'a ma le itulagi papa. Pe a oomi se nifo, o le maa e oʻo i le tele o suiga viscoplastic, faʻaputu mea faʻaleagaina, ma konekarate ("faʻamafola") (5B и 5C). O isi fa'amalosi e mafua ai se pa'u sele i totonu o le ma'a, lea e fa'aputuina ai le tele o palasitika fa'aletonu ma fa'aleagaina, ma saeese ai se vaega o le ma'a, ma fa'afeso'ota'i sa'o ma le mea'ai (5D). O ia maa vaevaega i lenei faʻataʻitaʻiga e fetaui ma faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga (vaevaega gau i 3B(i)). O le fa'amalosi e mafua ai fo'i le fa'ama'apeina i le va o papatusi ona o le fa'aogaina o elemene o lo'o a'afia i uta fefiloi, ma i'u ai i le dekohesion (delamination). A'o fa'atupula'ia le vaega e fa'afeso'ota'i, fa'atuputeleina le fa'alavelave fa'afeso'ota'i, ma fa'atupuina ai le ta'eta'e ma fa'asalalauina i le fa'aoga (5B-5E). O le leiloa o le pipii i le va o papatusi ua faateleina ai le punou lea e mafua ai ona vavae ese le ipu pito i fafo.
O le sasa e fa'ateleina ai le fa'aleagaina o le atina'e, e o'o atu ai i le aveeseina o le wafer (s) pe a mavaevae (pe a o'o mai ta'eta'ei mai le atina'e ma ulu i totonu o le wafer, 5G). A'o fa'aauau pea le fa'agasologa, o fasipepa o le ipu e o'o 'ese mai le pito o le nifo (5H).
O le mea e mataʻina ai, o le faʻataʻitaʻiga e matua saʻo lava le vavalo i le taʻeina o maʻa ma maʻa, lea na matauina e saienitisi i le taimi o suʻesuʻega (3B и 5I).
Mo se faʻamatalaga auiliili o le nuances o le suʻesuʻega, ou te fautuaina le vaʻai i и ia te ia.
Epilogue
O lenei galuega ua toe faamaonia ai e leʻi lelei tele le evolusione i nifo o tagata. O le mea moni, i a latou suʻesuʻega, na mafai ai e saienitisi ona suʻesuʻeina auʻiliʻili ma faʻamatalaina le faʻaogaina o le tagata lava ia o nifo sea urchin, lea e faʻavae i luga o le fausaga e le masani ai o le nifo ma le uta saʻo i luga. O papatusi e ufiufi ai le nifo o le hedgehog e pa'u ese i lalo o se uta patino, lea e fesoasoani e faʻamalosi ai le nifo. Ae e le o lona uiga e mafai e le sami ona tuʻimomomoina maʻa, aua a oʻo i faʻailoga ogaoga o uta, e tupu aʻe taʻe ma meataalo i nifo. E foliga mai o le mataupu faavae "o ia te oe le malosi, e te le manaʻomia le atamai" e mautinoa lava e leai se aoga.
Atonu e manatu se tasi o le suʻesuʻeina o nifo o tagata o loʻo nonofo i le sami loloto e leai se aoga i tagata, seʻi vagana ai le faʻamalieina o le fiailoa o le tagata. Ae ui i lea, o le malamalama na maua mai i lenei suʻesuʻega e mafai ona avea ma faʻavae mo le fausiaina o ituaiga fou o mea o le a iai ni mea totino e tutusa ma nifo o le hedgehog - faʻafefeteina o le ofuina, faʻamalosi le tagata lava ia i le tulaga o mea e aunoa ma se fesoasoani mai fafo, ma le tumau.
Po o le a lava le tulaga, e natia e le natura le tele o mealilo tatou te leʻi faʻaalia. Pe e aogā ea? Masalo ioe, masalo e leai. Ae o nisi taimi, e oʻo lava i suʻesuʻega sili ona faigata, o nisi taimi e le o le taunuuga e taua, ae o le faigamalaga lava ia.
Aso Faraile i luga:
O togavao lapopoa i lalo o le sami e fai ma nofoaga e potopoto ai figota ma isi meaola o le sami e le masani ai. (BBC Earth, leo-sili a David Attenborough).
Fa'afetai mo le faitau, nofo fiailoa ma ia manuia le fa'ai'uga o le vaiaso tama! 🙂
Faafetai mo le nofo faatasi ma i matou. E te fiafia i a matou tala? E te mana'o e va'ai i mea e sili atu ona manaia? Lagolago i matou e ala i le tuʻuina atu o se faʻatonuga pe fautuaina i uo, 30% faʻaitiitiga mo tagata faʻaoga Habr i luga o se faʻatusa tulaga ese o faʻaumau tulaga ulufale, lea na matou faia mo oe: (avanoa ma RAID1 ma RAID10, e oʻo atu i 24 cores ma oʻo atu i le 40GB DDR4).
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