Awọn eniyan nigbagbogbo ṣepọ awọn ibaraẹnisọrọ nipa awọn eyin pẹlu caries, àmúró ati awọn sadists ni awọn ẹwu funfun ti o ni ala ti ṣiṣe awọn ilẹkẹ lati awọn eyin rẹ. Ṣugbọn awọn awada ni apakan, nitori laisi awọn dokita ehin ati awọn ofin ti a ṣeto ti imototo ẹnu, iwọ ati Emi yoo jẹ awọn poteto ti a fọ ati bimo nikan nipasẹ koriko kan. Ati pe gbogbo rẹ ni lati jẹbi fun itankalẹ, eyiti o ti fun wa ni jinna si awọn eyin ti o tọ julọ, eyiti ko tun ṣe atunbi, eyiti o ṣee ṣe ki awọn aṣoju ti ile-iṣẹ ehín dun iyalẹnu. Ti a ba sọrọ nipa awọn eyin ti awọn aṣoju ti ẹranko igbẹ, lẹhinna awọn kiniun nla, awọn yanyan ẹjẹ ẹjẹ ati awọn hyenas ti o dara pupọ wa si ọkan lẹsẹkẹsẹ. Bí ó ti wù kí ó rí, láìka agbára àti okun ẹ̀rẹ́kẹ́ wọn sí, eyín wọn kò yani lẹ́nu bíi ti eyín urchins òkun. Bẹẹni, yi odidi ti abere labẹ omi, eyi ti, ti o ba ti o ba tẹ lori, le run kan ti o dara isinmi rẹ, ni o ni oyimbo ti o dara eyin. Nitoribẹẹ, ko si pupọ ninu wọn, marun nikan, ṣugbọn wọn jẹ alailẹgbẹ ni ọna tiwọn ati pe wọn lagbara lati pọn ara wọn. Bawo ni awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe ṣawari ẹya yii, bawo ni ilana yii ṣe waye gangan, ati bawo ni o ṣe le ran eniyan lọwọ? A kọ ẹkọ nipa eyi lati inu ijabọ ti ẹgbẹ iwadi. Lọ.
Ipilẹ iwadi
Ni akọkọ, o tọ lati mọ ohun kikọ akọkọ ti iwadi naa - Strongylocentrotus fragilis, tabi ni awọn ofin eniyan, urchin okun Pink kan. Iru iru omi okun yii ko yatọ pupọ si awọn ẹlẹgbẹ rẹ miiran, ayafi ti apẹrẹ ti o ni fifẹ ati awọ didan. Wọn n gbe jinna pupọ (lati 100 m si 1 km), ati pe wọn dagba to 10 cm ni iwọn ila opin.
“egungun” ti urchin okun, eyiti o ṣe afihan ami-ara-ray marun.
Awọn urchins okun jẹ, bi o ti le dun, sọtun ati aṣiṣe. Awọn tele ni ohun fere daradara yika ara apẹrẹ pẹlu oyè marun-ray symmetry, nigba ti igbehin jẹ diẹ asymmetrical.
Ohun akọkọ ti o mu oju rẹ nigbati o ba ri ẹja okun ni awọn ọpa ẹhin rẹ ti o bo gbogbo ara rẹ. Ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi, awọn abere le jẹ lati 2 mm si 30 cm ni afikun si awọn abẹrẹ, ara ni spheridia (awọn ẹya ara iwontunwonsi) ati pedicellaria (awọn ilana ti o dabi awọn agbara).
Gbogbo awọn eyin marun jẹ kedere han ni aarin.
Lati ṣe afihan urchin okun, o gbọdọ kọkọ duro ni oke, nitori ṣiṣi ẹnu rẹ wa ni apa isalẹ ti ara, ṣugbọn awọn ṣiṣi miiran wa ni apa oke. Ẹnu awọn urchins okun ni ipese pẹlu ohun elo jijẹ pẹlu orukọ imọ-jinlẹ ẹlẹwa “Aristotle's Lantern” (Aristotle ni ẹniti o kọkọ ṣapejuwe ẹya ara yii ti o ṣe afiwe apẹrẹ rẹ si Atupa ti o ṣee gbe atijọ). Ẹya ara yii ni ipese pẹlu awọn ẹrẹkẹ marun, ọkọọkan eyiti o pari ni ehin didasilẹ (atupa Aristotelian ti hedgehog Pink ti a ṣe ayẹwo ni a fihan ni aworan 1C ni isalẹ).
O wa arosinu pe agbara ti awọn eyin urchin okun ni idaniloju nipasẹ didasilẹ igbagbogbo wọn, eyiti o waye nipasẹ iparun mimu ti awọn awo ti o wa ni erupe ile ti ehin lati ṣetọju didasilẹ ti dada jijin.
Ṣugbọn bawo ni ilana yii ṣe n ṣiṣẹ gangan, awọn eyin wo ni o nilo lati pọn ati eyiti ko ṣe, ati bawo ni ipinnu pataki yii ṣe? Awọn onimo ijinlẹ sayensi gbiyanju lati wa awọn idahun si awọn ibeere wọnyi.
Awọn abajade iwadi
Aworan #1
Ṣaaju ki o to ṣafihan awọn aṣiri ehín ti awọn urchins okun, jẹ ki a wo ilana ti eyin wọn lapapọ.
Ninu awọn aworan 1A-1C akikanju ti iwadi naa ti han - urchin okun Pink kan. Gẹgẹbi awọn urchins okun miiran, awọn aṣoju ti eya yii gba awọn nkan ti o wa ni erupe ile wọn lati inu omi okun. Lara awọn eroja ti egungun, awọn eyin ti wa ni erupẹ ti o ga julọ (99%) pẹlu calcite ti o dara ni iṣuu magnẹsia.
Gẹ́gẹ́ bí a ti sọ̀rọ̀ rẹ̀ lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan, eyín eyín wọn lọ́wọ́ sí oúnjẹ. Ṣùgbọ́n yàtọ̀ sí èyí, wọ́n máa ń fi eyín wọn gbẹ́ ihò fún ara wọn, nínú èyí tí wọ́n fi pamọ́ fún àwọn apẹranjẹ tàbí ojú ọjọ́ búburú. Fi fun lilo dani fun awọn eyin, igbehin gbọdọ jẹ alagbara pupọ ati didasilẹ.
Ninu aworan 1D microcomputed tomography ti apa kan ti odidi ehin ni a fihan, ti o fihan pe ehin ti wa ni akoso pẹlu ohun elliptical ti tẹ pẹlu T-sókè agbelebu-apakan.
Abala agbelebu ti ehin (1E) fihan pe ehin kan ni awọn agbegbe igbekalẹ mẹta: awọn laminae akọkọ, agbegbe iṣiro, ati laminae keji. Agbegbe okuta ni awọn okun iwọn ila opin kekere ti o yika nipasẹ ikarahun Organic. Awọn okun naa ti wa ni ifibọ sinu matrix polycrystalline ti o ni awọn patikulu calcite ti iṣuu magnẹsia. Iwọn ila opin ti awọn patikulu wọnyi jẹ nipa 10-20 nm. Awọn oniwadi ṣe akiyesi pe ifọkansi ti iṣuu magnẹsia kii ṣe aṣọ ni gbogbo ehin ati pe o pọ si si opin, eyiti o pese idiwọ mimu ati lile ti o pọ si.
Abala gigun (1F) agbegbe okuta ti ehin fihan iparun ti awọn okun, bakanna bi avulsion, eyiti o waye nitori delamination ni wiwo ti awọn okun ati ikarahun Organic.
Awọn abọ akọkọ maa n ni awọn kirisita ẹyọkan ti calcite ati pe wọn wa ni ori convex dada ti ehin, lakoko ti awọn awo keji ti kun dada concave.
Ninu aworan 1G orun ti te jc awo le wa ni ri eke ni afiwe si kọọkan miiran. Aworan naa tun fihan awọn okun ati polycrystalline matrix kikun aaye laarin awọn awo. Kiel (1H) ṣe ipilẹ ipilẹ ti apakan T-apakan ati ki o pọ si rigidity ti ehin.
Ni bayi ti a mọ eto ti ehin urchin okun Pink, bayi a nilo lati ro ero awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn paati rẹ. Fun idi eyi, awọn idanwo funmorawon ni a ṣe ni lilo maikirosikopu elekitironi ọlọjẹ ati awọn ìtumọ̀*. Awọn idanwo Nanomechanical kan pẹlu awọn ayẹwo ge lẹgbẹẹ gigun ati awọn iṣalaye ifa ti ehin.
Nanoindentation* - ṣe idanwo ohun elo naa nipa titẹ ọpa pataki kan - indenenter - sinu dada ti ayẹwo.
Onínọmbà data fihan pe apapọ modulus Ọdọmọde (E) ati lile (H) ni ori ehin ni gigun ati awọn itọnisọna iṣipopada jẹ: EL = 77.3 ± 4,8 GPa, HL = 4.3 ± 0.5 GPa (gigun) ati ET = 70.2 ± 7.2 GPA, HT = 3,8 ± 0,6 GPA (iyipada).
modulus odo * - opoiye ti ara ti o ṣe apejuwe agbara ohun elo kan lati koju ẹdọfu ati funmorawon.
Lile* - ohun-ini ti ohun elo kan lati koju ilaluja ti ara ti o lera (indenenter).
Ni afikun, awọn indentations pẹlu cyclic afikun ikojọpọ ni a ṣe ni itọsọna gigun lati ṣẹda awoṣe ibajẹ visco-plastic fun agbegbe okuta. Tan-an 2A awọn fifuye-nipo ti tẹ ti han.
Aworan #2
A ṣe iṣiro modulus fun iyipo kọọkan ti o da lori ọna Oliver-Pharr nipa lilo data gbigbejade. Awọn iyika indentation fihan idinku monotonic ni modulus pẹlu jijẹ ijinle indentation (2B). Idibajẹ ni lile yii jẹ alaye nipasẹ ikojọpọ ibajẹ (2C) bi abajade idibajẹ ti ko ni iyipada. O ṣe akiyesi pe idagbasoke ti kẹta waye ni ayika awọn okun, kii ṣe nipasẹ wọn.
Awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn eroja ehin ni a tun ṣe ayẹwo ni lilo awọn adanwo funmorawon micropillar kioto-aimi. A lo tan ina ion lojutu lati gbe awọn ọwọn ti o ni iwọn micrometer jade. Lati ṣe iṣiro agbara mnu laarin awọn apẹrẹ akọkọ ni ẹgbẹ convex ti ehin, a ṣe awọn micropillars pẹlu iṣalaye oblique ti o ni ibatan si wiwo deede laarin awọn awo (awọn awo).2D). Ninu aworan 2E a micropillar pẹlu ohun ti idagẹrẹ ni wiwo han. Ati lori awonya 2F awọn abajade ti awọn wiwọn wahala rirẹ ti han.
Awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe akiyesi otitọ ti o nifẹ kan - modulus rirọ ti wọn ti fẹrẹ to idaji ti awọn idanwo indentation. Iyatọ yii laarin indentation ati awọn idanwo funmorawon tun ti ṣe akiyesi fun enamel ehin. Ni akoko yii, awọn imọ-jinlẹ pupọ wa lati ṣe alaye iyatọ yii (lati awọn ipa ayika lakoko awọn idanwo si idoti ayẹwo), ṣugbọn ko si idahun ti o han gbangba si ibeere idi ti iyatọ naa waye.
Igbesẹ ti o tẹle ninu iwadi ti awọn eyin urchin okun ni awọn idanwo yiya ti a ṣe ni lilo microscope elekitironi ọlọjẹ kan. Ehin naa ti lẹ pọ mọ dimu pataki kan ati ki o tẹ lodi si sobusitireti diamond ultrananocrystalline kan (3A).
Aworan #3
Awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe akiyesi pe ẹya wọn ti idanwo yiya jẹ idakeji si ohun ti a ṣe ni igbagbogbo, nibiti a ti tẹ sample diamond kan sinu sobusitireti ti ohun elo ti n ṣe idanwo. Awọn iyipada ninu awọn ilana idanwo aṣọ gba laaye fun oye ti o dara julọ ti awọn ohun-ini ti awọn microstructures ati awọn paati ehin.
Bi a ti le ri ninu awọn aworan, nigbati awọn lominu ni fifuye ti de, awọn eerun bẹrẹ lati dagba. O tọ lati ṣe akiyesi pe agbara “oje” ti fitila Aristotle ni awọn urchins okun yatọ da lori iru lati 1 si 50 newtons. Ninu idanwo naa, agbara lati awọn ọgọọgọrun micronewtons si 1 newton ni a lo, i.e. lati 1 to 5 newtons fun gbogbo Aristotelian Atupa (niwon nibẹ ni o wa marun eyin).
Ninu aworan 3B(i) han itanran patikulu (pupa itọka) akoso bi kan abajade ti yiya lori agbegbe okuta. Bi agbegbe okuta ṣe wọ ati awọn adehun, awọn dojuijako ni awọn atọkun laarin awọn awopọ le dagbasoke ati tan kaakiri nitori ikojọpọ-irẹwẹsi ati ikojọpọ wahala ni agbegbe awo calcite. Awọn aworan 3B(ii) и 3B(iii) fihan awọn ibi ti awọn ajẹkù ti ya kuro.
Fun lafiwe, awọn iru meji ti awọn idanwo yiya ni a ṣe: pẹlu fifuye igbagbogbo ti o baamu si ibẹrẹ ti ikore (WCL) ati pẹlu fifuye igbagbogbo ti o baamu si aapọn ikore (WCS). Bi abajade, awọn oriṣi meji ti yiya ehin ni a gba.
Wọ fidio idanwo:
Ipele I
Ipele II
Ipele III
Ipele IV
Labẹ ẹru igbagbogbo, funmorawon agbegbe ni a ṣe akiyesi ni idanwo WCL, ṣugbọn ko si chipping tabi ibajẹ miiran si awọn awo ti a ṣe akiyesi (4A). Ṣugbọn ninu idanwo WCS, nigbati agbara deede ti pọ si lati ṣetọju ibakan ibakan ibakan, chipping ati isonu ti awọn awo ni a ṣe akiyesi (4B).
Aworan #4
Awọn akiyesi wọnyi jẹ idaniloju nipasẹ awọn aworan (4C) awọn wiwọn agbegbe funmorawon ati iwọn didun ti awọn apẹrẹ ti a ti ge da lori gigun sisun (ti apẹẹrẹ lori diamond nigba idanwo).
Iyaworan yii tun fihan pe ninu ọran ti WCL, awọn eerun igi ko dagba paapaa ti ijinna sisun ba tobi ju ninu ọran ti WCS. Ayewo ti fisinuirindigbindigbin ati ki o chipped farahan fun 4B gba wa laaye lati ni oye ti o dara ju ilana ti ara ẹni ti awọn eyin urchin okun.
Agbegbe agbegbe ti fisinuirindigbindigbin ti okuta naa n pọ si bi awo ti ya kuro, yiyọ apakan ti agbegbe fisinuirindigbindigbin [4B (iii-v)]. Awọn ẹya microstructural gẹgẹbi asopọ laarin okuta ati awọn pẹlẹbẹ dẹrọ ilana yii. Maikirosipiti fihan pe awọn okun ti o wa ni agbegbe kakulosi ti tẹ ati wọ inu awọn ipele ti awọn apẹrẹ ni apa convex ti ehin.
Lori chart 4C a fo ni iwọn didun ti awọn chipped agbegbe ti wa ni han nigbati awọn titun awo ti wa ni silori lati ehin. O jẹ iyanilenu pe ni akoko kanna idinku didasilẹ ni iwọn ti agbegbe ti a fipa (4D), eyi ti o tọkasi ilana fifin ara-ẹni.
Ni irọrun, awọn adanwo wọnyi fihan pe nigbati iwuwo deede (kii ṣe pataki) ti wa ni itọju lakoko awọn idanwo yiya, sample naa di ṣigọgọ lakoko ti ehin naa wa ni didasilẹ. O wa ni jade wipe hedgehogs 'eyin ti wa ni pọn nigba lilo, ti o ba awọn fifuye ko koja lominu ni, bibẹkọ ti bibajẹ (eerun) le waye kuku ju didasilẹ.
Aworan #5
Lati loye ipa ti awọn microstructures ehin, awọn ohun-ini wọn ati ilowosi wọn si ẹrọ mimu ti ara ẹni, itupalẹ ipin ailopin ailopin ti ilana yiya ni a ṣe (5A). Lati ṣe eyi, awọn fọto ti apakan gigun ti ipari ehin ni a lo, eyiti o jẹ ipilẹ fun awoṣe onisẹpo meji ti o ni okuta, awọn awo, keel ati awọn atọkun laarin awọn awo ati okuta.
Awọn aworan 5B-5H jẹ awọn igbero elegbegbe ti ami iyasọtọ von Mises (ami ami-iṣafihan) ni eti okuta ati agbegbe pẹlẹbẹ. Nigbati ehin kan ba wa ni fisinuirindigbindigbin, okuta naa gba awọn abuku viscoplastic nla, o ṣajọpọ ibajẹ, ati awọn adehun (“flattens”) (5B и 5C). Imudara siwaju sii fa okun rirẹ ninu okuta, nibiti pupọ ninu ibajẹ ṣiṣu ati ibajẹ n ṣajọpọ, yiya apakan ti okuta naa, ti o mu wa sinu olubasọrọ taara pẹlu sobusitireti (5D). Iru pipin okuta ni awoṣe yii ni ibamu si awọn akiyesi esiperimenta (awọn ajẹkù ti o fọ lori 3B(i)). Funmorawon tun fa delamination laarin awọn farahan bi awọn ni wiwo eroja ti wa ni tunmọ si adalu èyà, Abajade ni decohesion (delamination). Bi agbegbe olubasọrọ ti n pọ si, awọn aapọn olubasọrọ pọ si, nfa ibẹrẹ kiraki ati itankale ni wiwo (5B-5E). Pipadanu ifaramọ laarin awọn awopọ pọ si titọ ti o fa ki awo ita di silori.
Lilọra nmu ibajẹ wiwo pọ si, ti o yori si yiyọkuro wafer nigbati awọn wafer (awọn) faragba fifọ (nibiti awọn dojuijako yapa kuro ni wiwo ati wọ inu wafer, 5G). Bi ilana naa ti n tẹsiwaju, awọn ajẹkù ti awo naa yoo ya sọtọ lati ori ehin naa (5H).
O yanilenu, awoṣe ni pipe ni asọtẹlẹ chipping ni mejeeji okuta ati awọn agbegbe awo, eyiti awọn onimọ-jinlẹ ti ṣe akiyesi tẹlẹ lakoko awọn akiyesi (3B и 5I).
Fun imọran alaye diẹ sii pẹlu awọn nuances ti iwadi naa, Mo ṣeduro wiwo и fún un.
Imudaniloju
Iṣẹ yii tun fi idi rẹ mulẹ pe itankalẹ ko dara pupọ si awọn eyin eniyan. Ni pataki, ninu iwadi wọn, awọn onimo ijinlẹ sayensi ni anfani lati ṣe ayẹwo ni kikun ati ṣe alaye ọna ṣiṣe ti ara ẹni ti awọn ehin urchin okun, eyiti o da lori eto aibikita ti ehin ati ẹru to tọ lori rẹ. Awọn awo ti o bo ehin hedgehog kuro labẹ ẹru kan, eyiti o ṣe iranlọwọ lati jẹ ki ehin didasilẹ. Ṣugbọn eyi ko tumọ si pe awọn urchins okun le fọ awọn okuta, nitori nigbati awọn afihan fifuye pataki ba de, awọn dojuijako ati awọn eerun igi dagba lori awọn eyin. O wa jade pe ilana “o ni agbara, iwọ ko nilo oye” yoo dajudaju ko mu anfani eyikeyi wa.
Èèyàn lè rò pé kíkẹ́kọ̀ọ́ eyín àwọn olùgbé inú òkun jíjìn náà kò mú àǹfààní èyíkéyìí wá fún ẹ̀dá ènìyàn, àyàfi fún ìtẹ́lọ́rùn ìwákiri ènìyàn tí kò ní ìtẹ́lọ́rùn. Bibẹẹkọ, imọ ti a gba lati inu iwadii yii le jẹ ipilẹ fun ṣiṣẹda awọn iru awọn ohun elo tuntun ti yoo ni awọn ohun-ini ti o jọra si awọn ehin hedgehog - wọ resistance, didan-ara ni ipele ohun elo laisi iranlọwọ ita, ati agbara.
Bi o ti le jẹ pe, iseda n tọju ọpọlọpọ awọn aṣiri ti a ni lati ṣafihan. Ṣe wọn yoo wulo? Boya bẹẹni, boya rara. Ṣugbọn nigbamiran, paapaa ninu iwadi ti o nira julọ, nigbami kii ṣe ibi-ajo ti o ṣe pataki, ṣugbọn irin-ajo funrararẹ.
Ọjọ Jimọ ni oke:
Awọn igbo kelp omiran labẹ omi ṣiṣẹ bi ibi apejọ fun awọn urchins okun ati awọn ẹda omi nla miiran. (BBC Earth, ohùn-lori nipasẹ David Attenborough).
O ṣeun fun wiwo, duro iyanilenu ati ki o ni kan nla ìparí gbogbo eniyan! 🙂
O ṣeun fun gbigbe pẹlu wa. Ṣe o fẹran awọn nkan wa? Ṣe o fẹ lati rii akoonu ti o nifẹ si diẹ sii? Ṣe atilẹyin fun wa nipa gbigbe aṣẹ tabi iṣeduro si awọn ọrẹ, ẹdinwo 30% fun awọn olumulo Habr lori afọwọṣe alailẹgbẹ ti awọn olupin ipele-iwọle, eyiti a ṣẹda nipasẹ wa fun ọ: (wa pẹlu RAID1 ati RAID10, to awọn ohun kohun 24 ati to 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 igba din owo? Nikan nibi ni Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - lati $99! Ka nipa
orisun: www.habr.com