Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые узнали, как мечехвост видит сквозь свой панцирь
Мечехвосты — настоящие живые ископаемые, которые мало изменились за последние несколько сотен миллионов лет. Среди их уникальных черт — глаза, выступающие снаружи из большого панциря, в то время как остальная часть животного спрятана внутри. В новой статье описано уникальное устройство глаз мечехвоста, которое сильно отличает его от остальных животных.
Мечехвосты — группа крупных морских беспозвоночных, представленная всего несколькими ныне живущими видами. Они имеют массивный панцирь (экзоскелет) и хвостовой шип угрожающего вида, особенно когда в период размножения выходят на берег большими скоплениями. В действительности для человека эти существа безопасны и даже приносят пользу, поскольку мечехвостов собирают на берегу тоннами и используют как корм для скота, удобрение и при научных исследованиях.
Мечехвосты отдаленно напоминают крабов: по-английски их так и называют — «краб-подкова» (horseshoe crab). Однако на деле эти диковинные животные гораздо ближе к паукам и скорпионам, с которыми их объединяют в один тип — хелицеровые.
Мечехвостов относят к живым ископаемым, поскольку их облик мало изменился с палеозойской эры, когда они впервые появились на Земле. Одной из уникальных черт этих беспозвоночных считают глаза, которые не раз привлекали внимание биологов.
Теперь авторы новой статьи в журнале Advanced Science разобрались в устройстве органа зрения мечехвоста Limulus polyphemus со всеми подробностями. Как и положено членистоногому (тем более ведущему активный образ жизни), мечехвост имеет сложные глаза. В них острота зрения достигается за счет объединения ряда простых глазков, которые работают как линзы и собирают свет под различными углами и передают к светочувствительным клеткам.
«Сложные глаза стали ответом природы на необходимость в расширении поля зрения на основе маленького по размеру глаза. С той же проблемой сталкиваются создатели современных камер, которые стремятся сделать их все более и более маленькими, в то же время сохраняя угол обзора более 90 градусов», — рассказал профессор Йел Полити (Yael Politi), руководитель исследования из Технического университета Дрездена (Германия).
Сложные глаза мечехвостов довольно примитивны, зато относятся к наиболее крупным. Но самое главное: они сильно отличаются от глаз мух, пауков или креветок. Дело в том, что у «обычных» членистоногих простые глазки (из которых собраны фасетки глаза) состоят из стекловидных белков. Однако эволюция мечехвостов пошла другим путем, в итоге эти морские животные смотрят на мир через кутикулу — внешнюю оболочку, которая также покрывает их панцирь и ноги.
Кутикула членистоногих представляет собой прочный и гибкий биологический композит, состоящий из белков и хитина — крупного углеводного полимера. Кутикула обладает рядом уникальных физических характеристик и может различаться по химическому составу, так что разные беспозвоночные используют ее по-своему.
Яркий пример применения кутикулы «не по назначению» — как раз уникальные глаза мечехвостов. Внешняя прозрачная оболочка их глаза (роговица) сложена сотнями направленных внутрь вытянутых конусов из кутикулы. Это настоящие линзы, концентрирующие свет на светочувствительных клетках.
Авторы исследования использовали рентгеноструктурный анализ и моделирование роговицы мечехвоста, а также с высоким разрешением установили индекс преломления света в ней. Оказалось, кутикула здесь имеет особую архитектуру: она образована сочетанием хитина и белков с включениями брома, что создает оптимальный градиент оптических свойств. В результате получается матрица, в которой молекулы сшиты между собой, одни области содержат больше воды, чем другие, и есть множество пор.
Удивительно, но, казалось бы, примитивный глаз мечехвоста по-разному работает при прямом освещении и при падении лучей под острым углом. Уникальные оптические свойства его роговицы определяются иерархией уровней организации и соответствующих физических эффектов.
«В конце работы нас особенно удивило то, что кутикулярные линзы, видимо, настолько хорошо работают, что животному даже пришлось вырабатывать особый пигмент, который уменьшает поток собранного ими света», — подытожил профессор Полити.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.
Исследователи из Нью-Йоркского университета (США) провели эксперимент, чтобы увидеть, как человек преобразовывает отдельные слова в смысловые цепочки. До сих пор наука изучала лишь «производство» отдельных слов, но не принципы этого действия.
За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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