Deniz Yıldızı Embriyoları Dönerek Yaşayan Kristal Gibi Bir Formasyona Dönüşüyor


Minik jelatinimsi damlalar suda mükemmel piruetler döndürür – hareketleri komşularını çeken bir kuvvet yaratır. Yeterince bir araya geldiklerinde, bu senkronize dans onları, tıpkı bir grafen kristal yapısındaki karbon atomları gibi, kesin altı taraflı, düzenli, tekrar eden kalıplara hizalar.

Ancak bunlar atomlar ya da yalnızca fizik güçleri tarafından yönetilen herhangi bir cansız madde türü değildir – onlar yaşayan, kendi kendine hareket eden, embriyonik deniz yıldızlarıdır (Patiria miniata).

Deniz Yıldızı Embriyoları Dönerek Yaşayan Kristal Gibi Bir Formasyona DönüşüyorKendilerini canlı bir kristalde toplayan dönen deniz yıldızı embriyoları. (Tan ve ark., Doğa2022)

MIT fizikçisi Nikta Fakhri, “Birçok malzemeden kristallere sahip olduğumuzu biliyoruz, ancak bir kristalin oluşumunu gerçekte yaşayan bileşenlerle hiçbir zaman gerçekten ilişkilendirmedik.” söylenmiş Doğa.

“Bu, daha önce hiç rapor edilmemiş kesinlikle dikkate değer bir fenomendi.”

Fakhri, MIT fizikçisi Tzer Han Tan ve meslektaşları çalışıyor aktif madde – her bir bileşenin (sürüdeki bir kuş veya bir su damlasındaki bir hücre gibi) hareket etmek için enerji kullandığı ve tüm grubu çevresiyle dengesini bozduğu sistemler.

Sıradan madde gibi, bu sistemler de şaşırtıcı özelliklere sahip olabilir, ortaya çıkan özellikler. Deniz yıldızı ‘kristalleri’ bir istisna değildir.

Her embriyo, saç benzeri kirpiklerini kullanarak solak yönde döner. Yeterli sayıda birey suyun yüzeyinde toplandığında, oluşturdukları yapı içinde kendiliğinden dalgalanmalar akmaya başlar.

Onlar çok büyük ölçekli dalgalar, kristalin kendisi kadar büyük, açıklar Fahri.

Deniz Yıldızı Embriyoları Dönerek Yaşayan Kristal Gibi Bir Formasyona DönüşüyorHer embriyonun yönünü belirtmek için oklarla ve renk kodlamasıyla dalgalanma modeli. (Tan ve ark., Doğa2022)

“Bu kristalin çok uzun bir süre boyunca döndüğünü ve sallandığını görebiliyorduk, ki bu kesinlikle beklenmedik bir şeydi.” diyor MIT’de teorik bir biyofizikçi ve çalışma yazarı olan Alexander Mietke.

“Bu dalgalanmaların hızla yok olmasını beklersiniz, çünkü su viskozdur ve bu salınımları azaltır. Bu bize sistemin bir çeşit tuhaf elastik davranışı olduğunu söyledi.”

Araştırmacılar, dönüşlerinin suyu nasıl kendilerine doğru çektiğini görmek için embriyoların hareketlerini modellediler. Bu da karşılıklı bir çekici güçle dönen komşularını kendilerine doğru çeker.

Ama sonunda aşağıya doğru akan bu su, aynı zamanda sistem içinde karşılıklı olmayan başka bir yatay kuvvet yaratır. Bu, tüm kristal yapının da dönmesine neden olur.

Hem genel dönüş hem de dalgalar, fiziksel özellikleri gösterir. garip esneklik. Tuhaf çünkü klasik fizik yasalarına göre, suda yüzen bir kristal gibi izole edilmiş bir katı nesneyi belirli koşullar altında deforme etmek, onu çevreden geçirmemelidir.

Bununla birlikte, bir nesne aktif bileşenlerden oluşuyorsa, şekildeki bu genel geçiş, bazı ilginç mekanik özelliklere sahip olabilir.

En azından teori bu. Gerçekte, hala araştırılan bir fizik alanıdır.

Doğada ortaya çıkan bazı ilginç olasılıklar vardır. Benzer bir fenomen de oldu alglerde daha önce gözlendi.

Embriyonik denizyıldızı toplanmış kristal benzeri bir yapıya dönüşüyor.Dönen kristal benzeri yapı yaklaşık 30 saat sonra dağılır. (Tan ve ark., Doğa2022)

Bebek deniz yıldızları yüzen, yaşayan kristal yapıyı oluşturduktan sonra, embriyoların gelişimi onları kalıbı parçalayacak kadar değiştirmeden önce günlerce kendini bir arada tutar.

Bu canlı fiziksel özellikleri daha iyi anlamak, yeni teknolojiler geliştirmemize yardımcı olabilir.

“Bu embriyolar gibi birbirleriyle etkileşime girebilen yumuşak, dönen robotlardan oluşan bir sürü inşa ettiğinizi hayal edin.” diyor Fahri.

“Yararlı işler yapmak için denizde dalgalanıp sürünmek için kendi kendine organize olacak şekilde tasarlanabilirler. Bu etkileşimler keşfedilecek yeni bir ilginç fizik yelpazesi açar.”

Bebek deniz yıldızı galaksilerinin nedenine gelince – evet, deniz yıldızları en mükemmel toplu isme sahip! – bir araya geldiklerinde kristal yapılar oluştururlar, şu anda bir gizemdir.

Ancak bu canlı kristal fenomeni vahşi doğada doğal olarak meydana gelmesi olası değildir çünkü deniz yıldızı embriyoları genellikle su yüzeyinde takılmazlar.

Bu araştırma yayınlandı Doğa.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/sea-star-embryos-spin-into-a-formation-that-s-just-like-a-living-crystal

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir