Спиралевидный кишечник акулы сравнили с клапаном Теслы — Naked Science
22 июля
Мария Азарова

Спиралевидный кишечник акулы сравнили с клапаном Теслы

4.2

Биологи задействовали новую технику — создание трехмерных изображений при помощи компьютерной томографии — для описания и понимания морфологии кишечника акул.

Кишечник акулы
КТ-изображение спирального кишечника Squalus suckleyi. Слева — его начало, справа — конец / © Саманта Ли, Калифорнийский государственный университет в Домингес-Хиллз

Хотя акулы — настоящие царицы Мирового океана — давно занимают умы ученых, мы крайне мало знаем о том, что они на самом деле едят, как переваривают свою добычу и какую роль играют в экосистеме. До недавних пор исследователям приходилось довольствоваться набросками пищеварительной системы этих хрящевых рыб, однако теперь все стало проще: биологи из Калифорнийского государственного университета Домингес-Хиллз, Университета штата Вашингтон и Калифорнийского университета в Ирвине (США) применили новую технику — создание трехмерных реконструкций при помощи компьютерной томографии — для описания морфологии спиралевидного кишечника по крайней мере одного вида из 22 различных семейств акул.

«Мы разработали новый метод цифрового сканирования и можем рассматривать мягкие ткани с мельчайшими подробностями, не разрезая их», — рассказали ученые. Их работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Исследование стало возможным благодаря компьютерному томографу в лаборатории Friday Harbor Laboratories Университета штата Вашингтон, а образцы взяли из Музея естественной истории Лос-Анджелеса. Аппарат работает как стандартные томографы в больницах: серию рентгеновских снимков делают под разными углами и объединяют после компьютерной обработки, на выходе получая трехмерные изображения.

«Это один из немногих способов понять форму кишечника акулы в трех измерениях, — рассказал профессор Адам Саммерс. — Кишечник настолько сложен и насчитывает такое количество перекрывающихся слоев, что рассечение разрушает контекст и взаимосвязь между тканями. Все равно что пытаться понять, о чем пишут в газете, разрезая ножницами свернутые страницы».

КТ-изображение спирального кишечника морской акулы, вид сверху вниз / © Саманта Ли, Калифорнийский государственный университет в Домингес-Хиллз

После всех манипуляций биологам удалось выявить некоторые аспекты функционирования кишечника акулы, которые не были известны. Судя по всему, этот орган, устроенный как спираль, замедляет движение пищи и направляет ее вниз, полагаясь на силу тяжести в дополнение к перистальтике — волнообразному и ритмичному сокращению стенок. Таким образом работа кишечника этих рыб напоминает клапан, разработанный сербским изобретателем Николой Тесла в 1916 году. Суть в том, что такой клапанный канал позволяет жидкости течь в одном направлении без обратного потока или помощи со стороны каких-либо движущихся частей.

Природа наградила акул спиралевидным кишечником не просто так: замедленное перемещение пищи позволяет дольше переваривать ее, при этом затрачивая меньше энергии. Ведь порой могут пройти дни или недели, прежде чем акула добудет себе щедрый ужин. К тому же, поскольку акулы остаются главными хищниками в океане и поедают беспозвоночных, рыб, млекопитающих и даже водоросли, они естественным образом контролируют биоразнообразие. И для изучения экосистемы в целом важно понимать, как эти пластиножаберные питаются и как выделяют отходы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

5 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: