Одамон аксар вақт сӯҳбатҳоро дар бораи дандонҳо бо кариес, брасс ва садистҳо дар куртаҳои сафед, ки танҳо орзуи сохтани маҳтобӣ аз дандонҳо доранд, алоқаманд мекунанд. Аммо шӯхӣ як сӯ, зеро бе духтурони дандон ва қоидаҳои муқарраршудаи гигиенаи даҳон мову шумо танҳо картошкаи кӯфта ва шӯрборо тавассути коҳ мехӯрдем. Ва ҳамааш барои эволютсия гунаҳкор аст, ки ба мо дур аз дандонҳои пойдортарин додааст, ки онҳо низ барқарор намешаванд, ки эҳтимолан намояндагони соҳаи дандонпизишкиро бениҳоят шод гардонад. Агар мо дар бораи дандонҳои намояндагони олами ваҳшӣ сухан ронем, пас дарҳол шерҳои боҳашамат, акулҳои хунхор ва гиенаҳои бениҳоят мусбат ба хотир меоянд. Аммо бо вучуди тавоно ва тавоноии чоххояшон, дандонхояшон мисли дандонхои бахрй ачоиб нест. Бале, ин пораи сӯзанҳои зери об, ки агар қадам занед, як қисми хуби истироҳати шуморо вайрон карда метавонад, дандонҳои хеле хуб дорад. Албатта, шумораи онхо кам нестанд, хамагй панч нафаранд, вале аз чихати худ нотакроранд ва кодиранд, ки худро тезтар кунанд. Чӣ тавр олимон ин хусусиятро кашф карданд, ин раванд чӣ гуна ба амал меояд ва он ба одамон чӣ гуна кӯмак карда метавонад? Мо дар ин бора аз гузориши гурӯҳи тадқиқотӣ огоҳ мешавем. Бирав.
Асоси тадқиқот
Пеш аз ҳама, бояд бо хислати асосии тадқиқот шинос шавем - Strongylocentrotus fragilis, ё ба ибораи инсон, кирми гулобии баҳрӣ. Ин навъи мурғи баҳрӣ ба истиснои шакли ҳамвортар ва ранги ҷаззоб аз ҳамтоёни худ чандон фарқ надорад. Онҳо хеле чуқур зиндагӣ мекунанд (аз 100 м то 1 км) ва диаметри онҳо то 10 см калон мешаванд.
«Скелет»-и кирми бахр, ки симметрияи панч-рентро нишон медихад.
Хурдҳои баҳрӣ ҳарчанд сахт садо медиҳанд, дуруст ва нодурустанд. Аввалинҳо шакли бадани қариб комилан мудаввар доранд, ки симметрияи панҷ-рентатсия доранд, дар ҳоле ки дуюмӣ асимметрӣ мебошанд.
Аввалин чизе, ки ҳангоми дидани мурғи баҳрӣ ба чашматон меафтад, сутунмӯҳраҳои он аст, ки тамоми баданашро мепӯшонанд. Дар навъҳои гуногун сӯзанҳо метавонанд аз 2 мм то 30 см бошанд.Дар бадан ба ғайр аз сӯзанҳо сферидия (узвҳои мувозинат) ва педиеллярияҳо (процессҳое, ки ба фортепсис шабоҳат доранд) мавҷуданд.
Дар марказ хамаи панч дандон баръало намоёнанд.
Барои тасвири мурғи баҳр аввал чаппа истодан лозим аст, зеро даҳони он дар қисми поёнии бадан ҷойгир аст, аммо сӯрохиҳои дигар дар қисми боло ҷойгиранд. Даҳони кирмакҳои баҳрӣ бо дастгоҳи хоидан муҷаҳҳаз шудааст, ки бо номи зебои илмии «Фануси Аристотель» (аввалин Арасту ин узвро тавсиф карда, шакли онро ба фонуси сайёри антиқа муқоиса карда буд). Ин узв бо панҷ даҳон муҷаҳҳаз аст, ки ҳар яки онҳо бо дандони тез ба охир мерасад (фонуси Аристотелии хорпушт гулобии мавриди тафтиш дар расми 1С поён нишон дода шудааст).
Чунин тахмин вуҷуд дорад, ки устувории дандонҳои дандонҳои баҳрӣ тавассути тезонидани доимии онҳо таъмин карда мешавад, ки он тавассути вайрон кардани тадриҷан вайрон кардани пластинаҳои минералии дандон барои нигоҳ доштани тезии сатҳи дурдаст ба амал меояд.
Аммо ин раванд маҳз чӣ гуна сурат мегирад, кадом дандонҳоро тез кардан лозим асту кадомашро не ва ин қарори муҳим чӣ гуна қабул шудааст? Олимон кӯшиш карданд, ки ба ин саволҳо ҷавоб ёбанд.
Натиҷаҳои омӯзиш
Тасвир №1
Пеш аз он ки асрори дандонпизишкии кирмакҳои баҳриро ошкор кунем, биёед ба сохтори дандонҳои онҳо дар маҷмӯъ назар андозем.
Дар суратхо 1A-1С кахрамони тадкикот нишон дода шудааст — гушаи гулобии бахрй. Мисли дигар кирмакҳои баҳрӣ, намояндагони ин намуд ҷузъҳои минералии худро аз оби баҳр мегиранд. Дар байни элементҳои скелетӣ дандонҳо хеле минерализатсия шудаанд (99%) бо калсит, ки дар магний бой шудааст.
Тавре ки мо қаблан муҳокима кардем, хорпуштҳо дандонҳои худро барои харидани хӯрок истифода мебаранд. Аммо ғайр аз ин, онҳо дандонҳои худро барои худ сӯрохҳо мекофтанд, ки дар он аз даррандаҳо ё ҳавои бад пинҳон мешаванд. Бо назардошти ин истифодаи ғайриоддӣ барои дандон, охирин бояд хеле қавӣ ва тез бошад.
Дар тасвир 1D томографияи микрокомпьютерӣ як сегменти дандони тамоми дандон нишон дода шудааст, ки дандон қад-қади каҷи эллиптикӣ бо буриши Т-шакл ташаккул ёфтааст.
Қисмати салиб дандон (1Э) нишон медиҳад, ки дандон аз се минтақаи сохторӣ иборат аст: қабатҳои ибтидоӣ, минтақаи ҳисоб ва ламинаҳои дуввум. Минтақаи сангӣ аз нахҳои диаметри хурд иборат аст, ки дар атрофи қабати органикӣ иҳота шудаанд. Нахҳо дар матритсаи поликристаллӣ, ки аз зарраҳои калсити аз магний бой иборатанд, дохил карда шудаанд. Диаметри ин заррачаҳо тақрибан 10-20 нм аст. Муҳаққиқон қайд мекунанд, ки консентратсияи магний дар тамоми дандон яксон нест ва то охири дандон зиёд мешавад, ки муқовимати баланд ва сахтии онро таъмин мекунад.
Қисмати дарозӣ (1F) майдони сангини дандон вайроншавии нахҳо, инчунин авулсияро нишон медиҳад, ки дар натиҷаи деламинатсия дар интерфейси нахҳо ва мембранаи органикӣ ба амал меояд.
Плитаҳои ибтидоӣ одатан аз як кристаллҳои калсит иборатанд ва дар сатҳи барҷастаи дандон ҷойгиранд, дар ҳоле ки плитаҳои дуюмдараҷа сатҳи конкавиро пур мекунанд.
Дар сурат 1G як қатор плитаҳои ибтидоии каҷро дидан мумкин аст, ки ба ҳамдигар параллел хобидаанд. Тасвир инчунин нахҳо ва матритсаи поликристалиро нишон медиҳад, ки фосилаи байни плитаҳоро пур мекунанд. Кил (1H) асоси ќитъаи Т-ро ташкил медињад ва устувории хамшавии дандонро зиёд мекунад.
Акнун, ки мо сохтори дандони гулобии баҳриро медонем, ҳоло мо бояд хосиятҳои механикии ҷузъҳои онро муайян кунем. Бо ин мақсад, озмоишҳои фишурдасозӣ бо истифода аз микроскопи электронии сканерӣ ва наноидентатсия *. Санҷишҳои наномеханикӣ намунаҳоеро дар бар мегирифтанд, ки дар самти тӯлонӣ ва кунҷи дандон бурида шудаанд.
Наноиндентатсия* — санчидани материал ба воситаи асбоби махсус — индентер — ба сатхи намуна.
Таҳлили маълумот нишон дод, ки модули миёнаи Янг (E) ва сахтии (H) дар нӯги дандон дар самтҳои тулонӣ ва кундалӣ инҳоянд: EL = 77.3 ± 4,8 GPa, HL = 4.3 ± 0.5 GPa (дарозӣ) ва ET = 70.2 ± 7.2 GPa, HT = 3,8 ± 0,6 GPa (кӯрна).
Модули ҷавон* - микдори физикие, ки кобилияти маводро ба шиддат ва фишурда тоб овардан тавсиф мекунад.
Сахтӣ* - хосияти мавод барои муқовимат ба воридшавии ҷисми сахттар (индентер).
Илова бар ин, дар самти тӯлонӣ бо мақсади эҷоди модели зарари часпак-пластикӣ барои майдони санг дандонҳо бо боркунии иловагии даврӣ анҷом дода шуданд. Дар бораи 2A хатти каҷҷойии сарборӣ нишон дода шудааст.
Тасвир №2
Модули ҳар як давра дар асоси усули Оливер-Фарр бо истифода аз маълумоти борфарорӣ ҳисоб карда шуд. Давраҳои дарунравӣ коҳиши монотонии модулро бо афзоиши умқи дарунравӣ нишон доданд (2В). Ин бад шудани сахтӣ бо ҷамъшавии зарар шарҳ дода мешавад (2C) дар натичаи деформацияи бебозгашт. Қобили зикр аст, ки рушди сеюм дар атрофи нахҳо ба амал меояд, на тавассути онҳо.
Хусусиятҳои механикии ҷузъҳои дандон инчунин бо истифода аз таҷрибаҳои фишурдани микропиллярҳои квазистатикӣ арзёбӣ карда шуданд. Барои тавлиди сутунҳои андозаи микрометрӣ як нури ионҳои мутамарказ истифода шуд. Барои баҳодиҳии қувваи пайванди байни плитаҳои ибтидоӣ дар паҳлӯи конвекси дандон, микропиллярҳо бо самти монеа нисбат ба интерфейси муқаррарии байни плитаҳо сохта шуданд (2D). Дар сурат 2Э микросутун бо интерфейси моил нишон дода шудааст. Ва дар график 2F нати-чахои ченкунии шиддати буриш нишон дода шудаанд.
Олимон як далели ҷолибро қайд мекунанд - модули чандирии ченшуда тақрибан нисфи санҷишҳои дарунравӣ аст. Ин номутобиқатӣ байни санҷишҳои дандон ва фишурдакунӣ инчунин барои сирдори дандон қайд карда шудааст. Дар айни замон, якчанд назарияҳо барои шарҳ додани ин ихтилоф вуҷуд доранд (аз таъсири муҳити зист ҳангоми санҷишҳо то ифлосшавии намуна), аммо то ҳол ба саволи он ки чаро ихтилофот рух медиҳад, ҷавоби дақиқ вуҷуд надорад.
Қадами навбатӣ дар омӯзиши дандонҳои мурғи баҳр озмоиши фарсудашавӣ бо истифода аз микроскопи электронии сканерӣ гузаронида шуд. Дандон ба дорандаи махсус часпонида шуда, бар зидди субстрати алмоси ултрананокристалӣ пахш карда шуд (3A).
Тасвир №3
Олимон қайд мекунанд, ки версияи санҷиши фарсудашавии онҳо баръакси он чизест, ки маъмулан анҷом дода мешавад, ки дар он нӯги алмос ба субстрати маводи озмудашаванда пахш карда мешавад. Тағирот дар усулҳои санҷиши фарсудашавӣ имкон медиҳад, ки хусусиятҳои микроструктураҳо ва ҷузъҳои дандон беҳтар фаҳманд.
Тавре ки мо дар расмҳо мебинем, вақте ки сарбории интиқодӣ мерасад, микросхемаҳо ба вуҷуд меоянд. Бояд ба назар гирифт, ки қувваи «газидани» фонуси Аристотел дар кирмакҳои баҳрӣ вобаста ба намудҳо аз 1 то 50 Нютон фарқ мекунад. Дар озмоиш қувва аз садҳо микроневтон то 1 Нютон истифода шуд, яъне. аз 1 то 5 нютон барои тамоми фонуси Аристотелӣ (зеро панҷ дандон вуҷуд дорад).
Дар сурат 3B(i) заррачаҳои майдаи намоён (тирчаи сурх), ки дар натиҷаи фарсудашавии майдони санг ба вуҷуд меоянд. Вақте ки майдони санг фарсуда ва баста мешавад, тарқишҳо дар интерфейсҳои байни плитаҳо метавонанд аз ҳисоби боркунии фишурда-буриш ва ҷамъшавии стресс дар минтақаи плитаи калсит инкишоф ёбанд ва паҳн шаванд. Суратҳо 3B(ii) и 3B(iii) чойхоеро, ки порахо канда шудаанд, нишон диханд.
Барои муқоиса ду намуди таҷрибаҳои фарсудашавӣ гузаронида шуданд: бо сарбории доимӣ, ки ба фарорасии ҳосил (WCL) мувофиқ аст ва бо сарбории доимии мувофиқ ба фишори ҳосил (WCS). Дар натиҷа, ду намуди фарсудашавии дандон ба даст оварда шуд.
Видеои санҷиширо пӯшед:
Марҳилаи I
Марҳилаи II
Марҳилаи III
Марҳилаи IV
Дар зери бори доимӣ, фишурдани минтақа дар санҷиши WCL мушоҳида карда шуд, аммо ҳеҷ гуна шикаста ё осеби дигар ба плитаҳо мушоҳида карда нашудааст (4A). Аммо дар санҷиши WCS, вақте ки қувваи муқаррарӣ барои нигоҳ доштани доимии фишори номиналии тамос зиёд карда шуд, чипшавӣ ва талафоти плитаҳо мушоҳида карда шуданд (4В).
Тасвир №4
Ин мушоҳидаҳо бо график тасдиқ карда мешаванд (4С) андозагирии майдони фишурдан ва ҳаҷми плитаҳои чипшуда вобаста ба дарозии лағжиш (аз намуна дар алмос ҳангоми санҷиш).
Ин график инчунин нишон медиҳад, ки дар ҳолати WCL, микросхемаҳо ҳатто агар масофаи лағжиш нисбат ба WCS зиёдтар бошад ҳам, ба вуҷуд намеояд. Санҷиши плитаҳои фишурдашуда ва чипшуда барои 4В ба мо имкон медихад, ки механизми худтан-донкунии дандонхои бахрро нагзтар фахмем.
Майдони майдони фишурдашудаи санг ҳангоми канда шудани плита зиёд мешавад ва қисми майдони фишурдашударо хориҷ мекунад [4B (iii-v)]. Хусусиятҳои микроструктурӣ ба монанди пайванди байни санг ва плитаҳо ба ин раванд мусоидат мекунанд. Микроскопия нишон дод, ки нахҳо дар майдони ҳисоб каҷ шуда, тавассути қабатҳои плитаҳои қисми барҷастаи дандон ворид мешаванд.
Дар диаграмма 4С Ҷаҳиш дар ҳаҷми майдони чипшуда ҳангоми аз дандон ҷудо шудани табақи нав намоён мешавад. Аҷиб аст, ки дар айни замон якбора кам шудани паҳнои минтақаи ҳамворшуда (4D), ки ба процесси худша-рафшонй шаходат медихад.
Оддӣ карда гӯем, ин таҷрибаҳо нишон доданд, ки ҳангоми санҷиши фарсудашавии доимии муқаррарӣ (на муҳим) нигоҳ дошта мешавад, нӯги он кунд мешавад, дар ҳоле ки дандон тез боқӣ мемонад. Маълум мешавад, ки дандонҳои хорпушт ҳангоми истифода тез мешаванд, агар бори вазнин аз ҳад зиёд набошад, дар акси ҳол, на тезондан осеб (чипҳо) ба амал меояд.
Тасвир №5
Барои фаҳмидани нақши микроструктураҳои дандонҳо, хосиятҳои онҳо ва саҳми онҳо дар механизми худшафат, таҳлили элементҳои ниҳоии ғайрихаттии раванди фарсудашавӣ гузаронида шуд (5A). Барои ин аксҳои қисмати дарозии нӯги дандон истифода мешуданд, ки барои модели дученакаи иборат аз санг, плитаҳо, кил ва интерфейсҳои байни плитаҳо ва сангҳо асос буданд.
Тасвирҳо 5B-5H қитъаҳои контурии меъёри фон Мизес (критерияи пластикӣ) дар канори минтақаи санг ва плита мебошанд. Вақте ки дандон фишурда мешавад, санг деформатсияи калони вископластикиро аз сар мегузаронад, осеб ҷамъ мекунад ва қарор мегирад (“ҳамвор мекунад”) (5B и 5C). Фишурдашавии минбаъда дар санг банди буриданро ба вуҷуд меорад, ки дар он қисми зиёди деформатсия ва зарари пластикӣ ҷамъ шуда, як қисми сангро канда, онро бевосита бо субстрат тамос мегирад (5D). Чунин пораҳои санг дар ин модел ба мушоҳидаҳои таҷрибавӣ (пораҳои шикаста дар 3B(i)). Фишурдашавӣ инчунин боиси деламинатсия дар байни плитаҳо мегардад, зеро унсурҳои интерфейс ба бори омехта дучор мешаванд, ки дар натиҷа декогезия (деламинатсия) мешаванд. Вақте ки майдони тамос зиёд мешавад, стрессҳои тамос зиёд мешаванд, ки боиси сар задани тарқишҳо ва паҳншавӣ дар интерфейс мегардад (5B-5E). Аз байн рафтани часпидан байни плитаҳо каҷшавиро зиёд мекунад, ки боиси ҷудо шудани плитаи берунӣ мегардад.
Харошидан осеби интерфейсро шадидтар мекунад ва боиси аз байн рафтани вафлис мегардад, вақте ки вафли (дар он ҷо тарқишҳо аз интерфейс дур мешаванд ва ба вафли дохил мешаванд) 5G). Ҳангоми идомаи раванд пораҳои пластинка аз нӯги дандон ҷудо мешаванд (5H).
Ҷолиб он аст, ки моделсозӣ чипиши ҳам дар қитъаҳои санг ва ҳам дар табақҳоро хеле дақиқ пешгӯӣ мекунад, ки олимон онҳоро дар вақти мушоҳидаҳо аллакай мушоҳида кардаанд (3B и 5I).
Барои шиносоӣ бо нозукиҳои омӯзиш, ман тавсия медиҳам, ки ба он нигаред и ба ӯ.
Эпилогонӣ
Ин кор бори дигар тасдиқ кард, ки эволютсия барои дандонҳои инсон чандон мусоид набуд. Ба таври ҷиддӣ, дар таҳқиқоти худ, олимон тавонистанд механизми худтезшавии дандонҳои баҳриро, ки ба сохтори ғайриоддии дандон ва бори дурусти он асос ёфтааст, муфассал тафтиш ва шарҳ диҳанд. Табақҳое, ки дандони хорпуштро мепӯшонанд, дар зери бори муайян пӯст мекунанд, ки ин барои тез нигоҳ доштани дандон мусоидат мекунад. Аммо ин маънои онро надорад, ки мурғи баҳр метавонад сангҳоро майда кунад, зеро вақте ки ба нишондиҳандаҳои муҳими сарборӣ мерасад, дар дандонҳо тарқишҳо ва микросхемаҳои пайдо мешаванд. Маълум мешавад, ки принсипи «ту қувват дорӣ, ба ақл даркор нест» бешубҳа фоидае намеорад.
Шояд кас фикр кунад, ки омухтани дандонхои сокинони бахри амик ба гайр аз конеъ гардондани кунчковии сер-нашавандаи инсон ягон фоидае намебахшад. Аммо донише, ки аз ин тадкикот ба даст оварда шудааст, барои ба вучуд овардани навъхои нави масолех, ки хосиятхои ба дандонхои хорпушт монандро доранд — тобоварй ба фарсудашавй, дар сатхи моддию худтаъминкунй бе ёрии беруна ва устуворй асос шуда метавонад.
Новобаста аз он, ки табиат асрори зиёдеро пинҳон медорад, ки мо ҳанӯз онҳоро ошкор накардаем. Оё онҳо муфид хоҳанд буд? Шояд ҳа, шояд не. Аммо баъзан, ҳатто дар мураккабтарин тадқиқот, баъзан на макони таъинот, балки худи сафар муҳим аст.
Ҷумъа аз боло:
Ҷангалҳои азимҷуссаи ламинарии зериобӣ ҳамчун макони ҷамъшавии кирмакҳои баҳрӣ ва дигар мавҷудоти ғайриоддии уқёнус хизмат мекунанд. (BBC Earth, овоз аз ҷониби Дэвид Аттенборо).
Ташаккур барои хондан, кунҷков бошед ва рӯзҳои истироҳати хуб дошта бошед, бачаҳо! 🙂
Ташаккур ба шумо барои бо мо мондан. Мақолаҳои мо ба шумо маъқуланд? Мехоҳед мундариҷаи ҷолибтарро бубинед? Бо фармоиш додан ё тавсия додан ба дӯстон моро дастгирӣ кунед, 30% тахфиф барои корбарони Habr дар аналоги беназири серверҳои сатҳи ибтидоӣ, ки аз ҷониби мо барои шумо ихтироъ шудааст: (бо RAID1 ва RAID10, то 24 ядро ва то 40 ГБ DDR4 дастрас аст).
Dell R730xd 2 маротиба арзонтар? Танҳо дар ин ҷо дар Нидерландия! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - аз $99! Дар бораи хондан
Манбаъ: will.com