Спиралевидный кишечник акулы сравнили с клапаном Теслы
Биологи задействовали новую технику — создание трехмерных изображений при помощи компьютерной томографии — для описания и понимания морфологии кишечника акул.
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».
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.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии