Новости

Жующие камни морские ежи имеют самозатачивающиеся зубы

Новости

Жующие камни морские ежи имеют самозатачивающиеся зубы   Морские ежи, вероятно, наиболее славятся своей броней с острыми шипами, которую они используют в качестве оружия. Тем не менее, их рты могут быть еще более пугающими – зубы морских ежей буквально способны пережевывать камень и при этом не затупляться.

   Сейчас ученые пытаются разгадать загадку о том, как морским ежам удается сохранять свои зубы настолько острыми. Исследование может прийти к выводу, что это объясняется наличием у них самозатачивающихся инструментов.

   Морские ежи всверливаются в скалу, чтобы вырезать в ней проемы, в которых они могли бы защититься от хищников и волн. Для того, чтобы узнать, как зубам ежа удается оставаться такими острыми, не смотря на такую интенсивную эксплуатацию, ученые проанализировали жесткие зубы, достигающие 0.8 дюймов (2 см) в длину, калифорнийского фиолетового морского ежа.

   Используя высокотехнологическую рентгенографию, исследователи обнаружили, что зубы морских ежей представляют собой мозаику, состоящую из двух видов кальцитовых кристаллов: волокон и изогнутых пластин. Кристаллы расположены крест накрест по отношению друг к другу и связаны между собой сверхпрочным цементом из кальцитных наночастиц.

   Между кристаллами расположены слои более слабого органического материала. Ударяя по зубам микроскопичными зондами с алмазными головками, ученые обнаружили, что зубы ломаются именно в этих органических слоях.

   Ученые считают, что органические слои – предопределенные слабые места в зубах, которые позволяют частям материала отрываться, что напоминает перфорации на листе бумаги. Это означает, что зубы, растущие постоянно, могут регулярно устранять поврежденные участки, чтобы иметь всегда заточенный край.

   «Такая изысканная структура образовалась в результате эволюции в течение 200 млн. лет и является более совершенной, нежели сделанные человеком неоптимизированные инструменты», - сказал соавтор исследования Пупа Гильберт, биофизик из университета Висконсин-Мэдисон.

   «Воодушевленные этими открытиями мы задумываемся о супер-крепких и сверхпрочных наноцементах и слоевых нанонаконечниках, чтобы в процессе наношлифовая не менять их постоянно».

   Многое все же остается непонятным, к примеру, точный состав органических слоев или отдельные функции кристаллических пластин и волокон. «Природные биоматериалы великолепны, они помогут нам узнать о многом», - сказал Гильберт.

Древний круглоголовый дельфин обнаружен рыбаками

Новости

Древний круглоголовый  дельфин обнаружен рыбаками   Новые виды древнего круглоголового дельфина были идентифицированы в окаменелости, вытянутой рыбаками в Северном море, о чем говорится в новом исследовании.

   Вид, обитавший 2.5 миллионов лет назад, был назван тупомордым дельфином Хокмана в честь Альберта Хокмана, голландского рыбака, который вытянул череп из моря в 2008 году.

   Вид достигал до 20 футов (6 метров) в длину. Обнаруженный дельфин обладал необычайно короткой мордой в форме ложки, которая поддерживала большой, высокий и выдающийся лоб.

   Голова в форме луковицы помогала дельфину плавать?

   По виду и размеру этот вид дельфина был похож на современных китов-лоцманов, тем не менее, его голова еще более напоминала луковицу, как утверждает автор исследования Клаас Пост, почетный куратор роттердамского Музея естественной истории в Нидерландах.

   Пост и его коллега Эрвин Компанье подозревают, что тупомордый дельфин Хокмана мог иметь прямого предка или, по крайней мере, быть очень близким родственником современным китам-лоцманам.

   Команда ученых также ппредполагает, что, как и современные киты-лоцманы, новый дельфин использовал свой большой лоб для эхолокации, биологической формы гидролокатора, который позволяет дельфинам и некоторым китам плавать в условиях темноты.

   «Киты-лоцманы, кажется, развили этот инструмент каким-то особым способом, - сообщил Пост в электронном письме. – а тупомордые дельфины, скорее всего, были первооткрывателями».

   Окаменевшая морда сегодня представлена на дисплее в роттердамском Музее естественной истории.

Мертвые киты способствуют зарождению новой жизни в океане

Новости

Мертвые киты способствуют зарождению новой жизни в океане   Когда кит умирает и опускается на морское дно, его скелет становится настоящим благом для нескольких поколений крабов и питающихся костями улиток, как выявили эксперименты. Такой «шведский стол» может многое рассказать нам об эволюции глубоководных животных.

   Перетягивая мертвых китов подальше от пляжей, размещая их в глубинах океана, а потом, возвращаясь к ним год за годом, исследователи обнаруживают целые сообщества животных, развивающихся на скелетах китов.

   В ходе нового исследования в каньоне Сабмэрин в Монтерее (Калифорния), которое проводилось над затонувшими скелетами пяти молодых китов, было обнаружено более десятка новых видов поедающих кости червей и улиток. Работа также выявила вероятность того, что эти животные оказывают более эффективное влияние на процесс превращения костей китов в пыль, нежели считалось ранее.

   «Это оригинальное исследование предположило, что кости могут сохраняться от 50 до100 лет», - сказал Лонни Ландстен из института Monterey Bay Aquarium Research. Это может означать, что большие кости китов могут сохраняться достаточно долго для того, чтобы служить искусственными рифами для животных, которым требуется более твердая поверхность для проживания, нежели мягкий навоз на морском дне.

   Но киты, которые изучались Ландстеном и его коллегами, полностью исчезали за 5-7 лет, о чем они докладывают в последнем выпуске журнала Deep Sea Research. «Мы обнаружили, что рифовой фазы на самом деле не существует», - сказал Ландстен.

   Это говорит о том, что все киты в монтерейском исследовании были молодыми. Взрослый голубой кит имел бы больших размеров кости и дольше бы не исчезал. «Но мы все еще думаем, что даже большой голубой кит не продержался более длительное время».

   Другим сюрпризом для ученых стало то, что большинство животных, живущих на скелетах китов, не характерны для китов, поедающие кости черви и улитки, к примеру. Вместо этого, они являются обычными уборщиками мусора, которые всегда ползают по морскому дну в поисках манны свыше.

   «Мы обнаружили, что большинство этих животных являются второстепенными в сабмаринском каньоне, - сказал Ландстен. - Останки кита просто объединяют их, представляя собой большой кусок лакомства».

   С другой стороны, были обнаружены новые уникальные виды пожирающих кости червей рода Osedax на китах в разных частях света, как отмечает Ландстен. Теперь стало известно, что эти черви служат бактериальным симбионтом, который помогает костям кита разлагаться.

   Недавно открытый вид улиток также поедает кости, но сейчас все еще изучается, как именно этим животным удается переваривать минерализованный материал. Все эти поедатели костей образуют критичные виды, которые делают возможной общность останков кита.

   Как червям рода Osedax и улиткам удается определить месторасположение и оккупировать огромные останки китов остается загадкой, как отмечает Крейг Смит из гавайского университета - именно он изучал останки китов в водах южной Калифорнии и в других местах. «Кажется, что они находят останки китов без особого труда», - сказал о червях Смит.

   Он сравнивает их с другими необычными морскими организмами, которые столкнулись с той же проблемой – трубчатыми червями и другими животными, обитающиющими в горячих водных клапанах на дне океана и располагающимися далеко друг от друга на обширных территориях по всеми миру. Как и останки китов, эти океанические клапаны долго не существуют, а это значит, что должен быть какой-то способ для животных распространяьтся и находить себе жилища за сотни и даже тысячи миль от предыдущего места своего обитания.

   Единственное, что, возможно, помогает червям рода Osedax, это то, что они могут перекусывать другими видами костей между останками китов, сообщает Ландстен. Теперь эксперименты показали, что эти черви съели бы и кости коровы, если бы это было возможно.

   Об останках китов и глубоководных клапанах можно рассказать еще более продолжительную историю, как заявил Смит. Возможно, именно останки китов и смерти других крупных животных на протяжении всей истории океанов опускали мелководных уборщиков мусора на все большие и большие глубины, до тех пор пока они полностью не адаптировались к течениям горячей воды на дне океана. «Это лишь основные моменты того, насколько связанными являются океанические экосистемы», - сказал Смит.

Как щетинки акул обеспечивают хищникам скорость

Новости

Как  щетинки акул  обеспечивают хищникам скорость   Укус акулы может убить жертву, но именно зубы, покрывающие ее тело, превращают рыбу в отличного охотника, как говорится в новом исследовании.

   Акулы покрыты гибкими чешуйками – практически невидимыми человеческому глазу, состоящими из того же материала, что и зубы. Скалистая шкура служит не только в качестве оружия, но и для упрощения движения, как сообщает Эми Ланг, аэрокосмический инженер из университета Алабамы.

   К примеру, предыдущее исследование предполагало, что акула может ощетиниваться или манипулировать своими чешуйками для изменения своего направления в переделах короткой дистанции – проворство, которое играет решающую роль при ловле быстро движущейся добычи такой, как тунец.

   Но в ходе последнего эксперимента было обнаружено, что акулы неактивно двигают своими чешуйками, которые плотно прилегают к коже посредством резиноподобных сухожилий, как сообщает Ланг.

   Вместо этого, образования становятся дыбом, когда вода протекает вокруг «датчиков» акулы, исходя от аэродинамичного тела рыбы. То, как поворачиваются чешуйки, помогает уменьшить сопротивление воды, когда акула набирает скорость.

   Ланг сравнила этот феномен с ямочками на мяче для гольфа, которые не позволяют ему лететь в воздух дальше. «Представьте поток, проходящий через мяч, - предложила она, - вы получите низкоскоростной кильватер позади тела, а дырочки позволят уменьшить размер кильватера – то же самое, чешуйки позволяют делать акуле, по нашему мнению.»

   Чешуя акулы Мако способствует скорости

   Ланг в команде с другими биологами изучала короткочешуйчатую акулу мако, родственницу большой белой акулы, в лабораторных условиях.

   Одна из самых быстрых и сильных акул в океане, короткочешуйчатая мако, может в прыжке пролетать по воздуху до 40 фунтов (12 метров).

   К примеру, наиболее заостренной формы и поэтому самые подвижные чешуйки были обнаружены за жабрами и по бокам тела акулы. Чешуйки в этих местах могут ощетиниваться вплоть до 60° и даже больше, как утверждает Ланг.

   Это также те места, где водный поток должен отделяться от тела акулы и создавать торможение.

   Вся эволюция акул, насчитывающая 400 миллионов лет, во время которой улучшались скорость и сила, может однажды привести к улучшенному дизайну машин, которым свойственно торможение, как у воздушной авиации, отметила Ланг.

Утечка нефти в Мексиканском заливе – бомба замедленного действия

Новости

Утечка нефти в Мексиканском заливе – бомба замедленного действия   В среду ученые объявили о том, что массивные глубоководные кораллы были обнаружены на этой неделе где-то в 7 милях (11 километрах) на юго-запад от источника утечки нефти в Мексиканском заливе.

   Большие сообщества нескольких типов обитающих на дне кораллов были обнаружены покрытыми темной субстанцией на глубине около 4 600 футов (1 400 метров) возле поврежденного нефтяного источника Deepwater Horizon («Глубоководный горизонт»), о чем сообщила команда ученых, работающих на корабле Национальной океанической и атмосферной администрации (NOAA) Ronald H. Brown.

   «Кораллы либо были уже мертвыми, либо умирали, а в некоторых случаях они просто выглядели, как скелеты», - сказал один из участников команды Тимоти Шэнк из океанографического учреждения Вудс Хола.

   «Такого я еще никогда не видел. А когда мы пытались взять образцы кораллов, то черное – я не знаю, как описать его – черное, «пушистое» вещество сползало с них».

   Около 90% из 40 больших групп этих, серьезно поврежденных мягких кораллов утратили свой цвет и уже погибли или умирали, как заявляют исследователи. Колония твердых кораллов в другом, удаленном от этого на 1 300 футов (400 метров), месте были также частично покрыты таким же темным веществом, сильно напоминающим нефть. «Кораллы гибнут, но не все сразу, постепенно», - сказал главный ученый экспедиции Чарльз Фишер из государственного университета Пенна. «Это говорит о том, что дальнейшие события будут еще более катастрофическими», - сказал он. Косвенная улика достаточно сильна для того, чтобы считать «бомбой замедленного действия», ту роль, которую сыграл пролив нефти в процессе гибели кораллов, как утверждает Фишер.

   Погибшие кораллы были обнаружены на глубине 4 600 футов (1 400 метров), на той же самой глубине, что и пролившийся источник. Потоки воды 20 апреля могли перенести нефть на юго-запад, как сообщают ученые.

   «Близость места к бедствию, глубина местности, явное доказательство недавнего воздействия и уникальность наблюдений – все это дает возможность утверждать, все обнаруженное нами связано с воздействием на кораллы нефти, диспергента, сильно истощенного кислорода или других комбинаций этих или других эффектов, произошедших в результате пролива нефти», - сказал Фишер.

   Ученые предсказывают, что долгие месяцы структура нефти не разрушится и токсические ее ингредиенты могут возыметь ужасные невидимые воздействия на морскую жизнь в заливе.

   К примеру, в августе океанограф Дэвид Холландер из университета Флориды (USF) обнаружил, что глубоководные морские существа демонстрируют сильную токсическую реакцию на воды залива, в которых содержатся углеводороды, один из ингредиентов нефти.

   Еще один ученый из университета Флориды и коллега Холландера, Джон Пол, в пятницу заявил, что гибель кораллов может иметь более серьезные последствия.

   «Меня это не удивляет. Это может быть лишь вершиной айсберга из того, что мы можем ожидать в Мексиканском заливе в течение следующих 3 – 5 лет, а причиной всему – утечка нефти»,- отметил Пол.

   Даже если так, и Фишер, и Пол настоятельно предупреждают о том, что образцы осадков и кораллов необходимо протестировать в лабораторных условиях для подтверждения природы пролива в заливе.