تبني الرخويات أصدافًا لحماية أنسجتها الرخوة من الحيوانات المفترسة. أم اللؤلؤة وهي البحر
باحثون من مجموعة زلوتنيكوفبالتعاون مع المختبر الأوروبي للإشعاع السنكروتروني (ESRF) في غرونوبل، بحثنا بتفصيل كبير في البنية الداخلية للصدف المبكر والناضج. وباستخدام التصوير النانوي بالأشعة السينية المجسم القائم على السنكروترون، تمكنوا من تسجيل نمو الصدف مع مرور الوقت. "الصدف عبارة عن بنية دقيقة للغاية تحتوي على عناصر عضوية يقل حجمها عن 50 نانومتر. يوضح إيجور زلوتنيكوف، دكتوراه، ورئيس مجموعة أبحاث B CUBE، أن خط شعاع ID16A في ESRF قدم لنا فرصة غير مسبوقة لتصور الصدف في ثلاثة أبعاد. "إن الجمع بين الصفائح الدموية غير العضوية ذات الكثافة الإلكترونية وعالية الفترة مع الأسطح العضوية الرقيقة والرفيعة يجعل من الصدف بنية صعبة الصورة. لقد ساعدنا التصوير المبرد في الحصول على الدقة التي نحتاجها."
محطة النهاية على قناة التصوير النانوي بالأشعة السينية الثلاثية الأبعاد (ID16A) في ESRF. الائتمان: © إيغور زلوتنيكوف
كان تحليل البيانات صعبًا للغاية.طور الباحثون خوارزمية تجزئة باستخدام الشبكات العصبية ودربوها على فصل طبقات مختلفة من عرق اللؤلؤ. وهكذا ، تمكنوا من تتبع ما يحدث للعيوب الهيكلية مع نمو أم اللؤلؤ.
مقطع عرضي للصدفة يُظهر طبقات عرق اللؤلؤ بشكل دوري فوق البنية المنشورية للصدفة. الائتمان: © إيغور زلوتنيكوف
سلوك العيوب الهيكلية في النموأم اللؤلؤ كانت غير متوقعة. تنجذب العيوب في الاتجاه المعاكس للمسمار إلى بعضها البعض من مسافات بعيدة. انتقلت عيوب الجانب الأيمن والجانب الأيسر من خلال الهيكل حتى تقابلوا وتحييدوا بعضهم البعض. أدت هذه الأحداث إلى التزامن في جميع أنحاء الأنسجة. بمرور الوقت ، سمح ذلك للهيكل بالتطور إلى هيكل صحيح تمامًا وخالي من العيوب.
الهياكل الدورية مثل عرق اللؤلؤتم إنشاؤها بواسطة أنواع مختلفة من الحيوانات. يعتقد الباحثون أن الآلية التي تم اكتشافها مؤخرًا يمكن أن تتحكم ليس فقط في تكوين الصدف ، ولكن أيضًا في الهياكل الحيوية الأخرى.
قراءة المزيد
انظر كيف ظهر القمر. تحطم كوكب قديم في الأرض
وجد علماء الآثار مقبرة قديمة في شبه جزيرة القرم. كان هناك "تذكرة" إلى الآخرة
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون