Πως οι γαρίδες που ζουν στα βάθη των ωκεανών επιβιώνουν στο ακραίο περιβάλλον

deep water shrimp

Μερικές γαρίδες που ζουν βαθιά μέσα στον ωκεανό είναι σε θέση να ευδοκιμούν σε εξαιρετικά θερμό νερό. Για να μάθουν πως, ερευνητές ανέλυσαν προσεκτικά τον εξωσκελετό τους.

Οι ερευνητές συνέκριναν τον εξωσκελετό των γαρίδων του είδους Rimicaris exoculata που ζουν στα βαθιά νερά με τον εξωσκελετό των γαρίδων του είδους Pandalus platyceros που ζουν σε ρηχά νερά. Τα είδη γαρίδας βαθιάς θάλασσας ζουν 2.000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού κοντά σε υδροθερμικές ηφαιστειακές αναβλύσεις όπου οι θερμοκρασίες μπορεί να υπερβούν τους 400 βαθμούς κελσίου. Τα άλλα είδη γαρίδας των ρηχών νερών, ζουν ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού.

«Ένα βιολογικό είδος που επιβιώνει σε ένα τέτοιο ακραίο περιβάλλον είναι μια μεγάλη υπόθεση», δήλωσε ο Vikas Tomar, αναπληρωτής καθηγητής Αεροναυτικής και Αστροναυτικής στο πανεπιστήμιο Purdue των Ηνωμένων Πολιτειών.

Οι ερευνητές ανέλυσαν τη διασύνδεση μεταξύ των δυο συστατικών των εξωσκελετών : μια πρωτεΐνη που ονομάζεται χιτίνη και του ασβεστίτη που είναι ένα κύριο συστατικό του κελύφους πολλών οργανισμών συμπεριλαμβανομένου και των γαρίδων. Το πώς αυτά τα δύο είδη των υλικών – ένα οργανικό και το άλλο ανόργανο – συμπεριφέρονται στη διεπαφή τους είναι κρίσιμο το πώς ο εξωσκελετός συμπεριφέρεται.

Μελετήθηκαν δέκα δείγματα εξωσκελετού , και διεξήχθησαν πειραματικές αναλύσεις χρησιμοποιώντας εργαστηριακές τεχνικές που περιλάμβαναν μικροσκοπία σάρωσης ηλεκτρονίου και φασματοσκοπία περίθλασης ηλεκτρονίων, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες σχετικά με τη δομή και τη χημική σύνθεση των εξωσκελετών.

Οι εξωσκελετοί και των δύο ειδών γαρίδας έχουν τις ίδιες μικροδομές : την χιτίνη, τον ασβεστίτη και άλλα συστατικά που διατάσσονται σε μια πολυεπίπεδη ελικοειδή δομή που μοιάζει με μια σκάλα. Μια σύγκριση των δύο ειδών, ωστόσο, έδειξε διαφορές στην πυκνότητα των δομών, το πάχος των στρωμάτων και στη περιεκτικότητα σε ανόργανα άλατα. Οι εξωσκελετοί των γαρίδων που ζουν στα βαθιά νερά, βρέθηκαν να κατέχουν μια πιο πυκνή δομή.

Champagne_vent_white_smokers

Οι γαρίδες του είδους Rimicaris exoculata είναι προσαρμοσμένες να ζούν κοντά σε υδροθερμικές ηφαιστειακές αναβλύσεις όπου επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις

Παραδόξως όμως, ο εξωσκελετός της γαρίδας που ζει στα ρηχά νερά είναι δέκα φορές ισχυρότερος από τον εξωσκελετό της γαρίδας που ζει στα βαθιά νερά. «Αν το δεις από τη πλευρά της μηχανικής, θα περίμενε κανείς ότι όταν η δομή γίνεται πιο πυκνή θα γινόταν ισχυρότερη, αλλά στη πραγματικότητα είναι πιο αδύναμη μετά τη συμπύκνωση», δήλωσε ο Tomar.

Η ανάλυση έδειξε πως ο εξωσκελετός των γαρίδων της βαθιάς θάλασσας είναι μαλακότερος, και είναι ικανός να αντέχει πολύ ψηλές θερμοκρασίες αλλά και τις τεράστιες πιέσεις που επικρατούν στα βάθη των ωκεανών. Από την άλλη, ο εξωσκελετός των γαρίδων της επιφάνειας είναι πιο σκληρός για να είναι πιο ικανός να προστατεύεται η γαρίδα από τους θηρευτές. «Αν και έχουν την ίδια βασική δομή, οι δύο εξωσκελετοί είναι εντελώς διαφορετικά υλικά», ανέφερε ο Tomar.

Οι πληροφορίες που έχουν συλλεγεί από την έρευνα αυτή θα επιτρέψει στους ερευνητές να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα για μια πιο ακριβή μοντελοποίηση το πώς υλικά που αποτελούνται από τη σύνθεση πολυμερών και κεραμικού παραμορφώνονται λόγο καταπόνησης.

The Paper – Influence of interfacial interactions on deformation mechanism and interface viscosity in α-chitin-calcite interfaces

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *