Stereot

Stereomi  on kiinteä mikrohuokoinen materiaali, joka muodostaa piikkinahkaisten luurankoelementit . Se on (ensimmäisessä likiarvossa) huokoinen yksittäinen kalsiitin kide, johon on sekoitettu magnesiumkarbonaattia . Huokoset muodostavat suurimman osan tilavuudesta (jopa puolet tai enemmän) ja ovat täynnä elävää kudosta (strooma). Tyypillinen huokoshalkaisija - 10-25 mikronia ; on suurempia ja pienempiä [1] [2] .

Stereomia löytyy yksinomaan piikkinahkaisista. Sen läsnäolo sukupuuttoon kuollessa Homalozoa- ryhmässä oli ratkaiseva tekijä sen määrittämisessä tähän tyyppiin. Toisella tavalla rakennettuja piikkinahkaisia ​​ei juuri ole (ainoa poikkeus ovat Molpadiidae -heimon holothurilaiset, joilla on omituisia rautafosfaattirakeita).

Rakenne ja koostumus

Stereo on kolmiulotteinen ruudukko. Sen siltoja kutsutaan trabekuleiksi. Huolimatta siitä, että stereomi on yksikidemuodostelma, sen silloissa ei ole kiteisiä pintoja: kaikki pinnat ovat pyöristettyjä.

Stereomi eroaa piikkinahkaisten eri taksoneissa ja erilaisissa luustoelementeissä ja saman elementin sisällä. Sen ulkonäkö riippuu siitä, millä kudoksella se on täytetty ja mikä on kiinnitetty sen ulkopintaan. Sellaiset stereomin ominaisuudet, kuten siltojen asennusmenetelmä, niiden pituus (vastaavasti huokosten halkaisija) ja paksuus vaihtelevat. Poikkipalkit voivat olla vaihtelevan säännönmukaisia ​​- kaoottisesta kudoksesta tavalliseen ruudukkoon, jossa on jatkuva sarja välivaihtoehtoja. Suurin monimuotoisuus stereomiarkkitehtuurista näkyy merisiileissä ja hauraissa tähdissä .

Yksityiskohtaisemmat tutkimukset osoittavat, että stereomin yksikiteisyydestä on poikkeamia (erityisesti voimakkaita eri luurankoelementtien pintakerroksissa sekä merisiilien hampaissa ): viereiset kiteet voivat erottua submikronisella orgaanisella kerroksella, ja niitä vastaavat symmetria-akselit eivät välttämättä ole aivan yhdensuuntaisia ​​[3] . Orgaanisten aineiden pitoisuus stereomissa on 0,1-0,2 painoprosenttia. On siis todennäköistä, että kyseessä on komposiittimateriaali . Tiedetään, että sen mekaaniset ominaisuudet eroavat merkittävästi epäorgaanisen kalsiitin ominaisuuksista (esimerkiksi Youngin moduuli voi olla useita kertoja pienempi).

Magnesiumkarbonaatin pitoisuus stereomissa on yleensä 8-15 %; merisiilien hampaissa - jopa 40%. On näyttöä siitä, että stereomin kovuus kasvaa MgCO 3 -pitoisuuden kasvaessa .

Koulutus ja toiminnot

Stereomia erittävät erityiset solut - sklerosyytit, jotka yhdistyvät muodostaen synsytiumia . Kalsiittia voidaan kerrostaa sekä sisä- että ulkopuolella. Stereomin muodostuminen alkaa erillisillä neuloilla - spiculeilla, jotka sitten yhdistetään siten, että toisen kidehilasta tulee toisen jatke. Joissakin lajeissa on myös kuvattu stereomin resorptiota (tuhoamista), joka tarvittaessa suoritetaan erityisillä soluilla.

Runkoelementtien sienimäisellä rakenteella on se etu, että se estää halkeamien leviämisen.

On näyttöä siitä, että joissakin matalissa hauraissa hauraissa tähdissä, jotka ovat merkittäviä valoherkkyydestään ja sen muutoksista (erityisesti Ophiocoma wendtii ), luuston raajalevyjen stereotyyppi voi toimia sarjana mikrolinssejä, jotka kohdistavat valon valoherkkiin soluihin [ 4] .

Paleontologiassa

Vanhimmat stereoomilöydöt sekä ylipäätään vanhimmat kiistattomat piikkinahkaisten jäänteet kuuluvat ala- kambriaan [1] [5] . Usein ne ovat hyvin säilyneet, ja jopa kambrikauden näytteissä on havaittavissa kolmiulotteinen mikrorakenne. Sen riippuvuus kudostäytteen tyypistä tai kosketuksissa stereotyyppiin auttaa rekonstruoimaan muinaisten piikkinahkaisten anatomian (esimerkiksi määrittämään lihasten kiinnityskohdat).

Koska piikkinahkaisten luustoelementit ovat yksittäiskiteitä, ne pystyvät tietyissä olosuhteissa kasvamaan epitaksiaalisesti eläimen kuoleman jälkeen. Oletetaan, että niissä esiintyvät epitaksiaaliset kasvut ovat todisteita alhaisista lämpötiloista vastaavina aikakausina [1] [6] .

Stereomin yksikiteinen rakenne vaikeuttaa fossiilisten piikkinahkaisten puhdistamista kalliosta: niiden kuoret ja muut luustomuodostelmat pyrkivät halkeamaan kristallografisia tasoja pitkin (jotka ovat aina kulmassa pintaan nähden) ja hajoavat värähtelyn ja paineen vaikutuksesta. Lisäksi ne ovat usein pehmeämpiä kuin isäntäkivi [7] .

Lähteet

  1. 1 2 3 Smith, AB 1990. Biomineralisaatio piikkinahkaisissa . Teoksessa Carter, JG (toim.) Skeletal biomineralization: patterns, process and evolutionary trends. Van Nostrand Reinhold, New York. s. 413-443, osa 1; s. 69-71, pls 170-175, Volume 2. PDF Vol 1 (6.8Mb) Arkistoitu 16. maaliskuuta 2014 Wayback Machinessa ; PDF Vol 2 - plates (1,7 Mb) Arkistoitu 16. maaliskuuta 2014 Wayback Machinessa
  2. Smith, A.B. & Kroh, A. (toimittaja) The Echinoid Directory (2011). Haettu 22. elokuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2013.
  3. Nissen, Hans-Ude (1969). "Crystal Orientation ja levyrakenne echinoid luurankoyksiköissä". Tiede, uusi sarja : 1150-1152. DOI : 10.1126/tiede.166.3909.1150 .
  4. Aizenberg, Joanna; Hendler, Gordon (2004). "Tehokkaiden mikrolinssiryhmien suunnittelu: oppia luonnosta". Journal of Materials Chemistry : 2066-2072. DOI : 10.1039/B402558J . Käytöstä poistettu parametri |coauthors=( ohje )
  5. Peterson, Kevin J.; Cotton, James A.; Gehling, James G.; Pisani, Davide. Ediacaran bilateriaanien ilmestyminen: geneettisten ja geologisten fossiilisten tietueiden yhteensopivuus  (englanniksi)  // Philosophical Transactions of the Royal Society B . - 2008. - Voi. 363 . - s. 1435-1443 . - doi : 10.1098/rstb.2007.2233 .
  6. Knoerich, Andrea C.; Mutti, Maria. Epitaksiaaliset kalsiittisementit maapallon historiassa: kylmemmän veden ilmiö aragoniitin ja meren aikana? (Englanti)  // Geological Society, London, Special Publications. - 2006. - Voi. 255 . - s. 323-335 . - doi : 10.1144/GSL.SP.2006.255.01.19 .
  7. Hawkins HL (1926). "Fossiilisten piikkinahkaisten valmistaminen" . British Association for the Advancement of Science -raportti (94. kokouksen raportti) : 349. Arkistoitu alkuperäisestä 12.9.2016 . Haettu 2021-03-08 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )

Linkit