Weird Meer Weichtier Sport Hunderte von Augen aus Rüstung

Eine marine Molluske gebaut wie ein winzige Tank mit Augen aus dem gleichen Material wie seine Rüstung sehen kann.

Acanthopleura Granulata ist einen Chiton, eine Pille Bug des Meeres. Dieses Tier hat eine Schale aus überlappenden Platten, wodurch es in der Verteidigung aufrollen, wenn ein Raubtier gelingt es aus dem Felsen Gezeitenzone Hebeln, die es sein Zuhause nennt. Forscher wissen längst, dass Käferschnecken weiches Gewebe eingebettet in ihren flexiblen Anzügen der Rüstung, und dass einige dieser Weichgewebe ist lichtempfindlich. Nun, haben sie entdeckt, dass A. Granulata Hunderte von tatsächlichen Augen hat, die eine 8-Zoll-lange (20 Zentimeter) Fische von 6,5 Fuß (2 Meter) Weg sehen kann.

Noch seltsamer, diese Augen die gleichen Calciumcarbonat Mineral als Chiton Shell gemacht sind. Das Tier muss jedoch einige strukturelle Integrität als Gegenleistung für die sensorische Funktion abzutauschen.

"Wir denken, dass dieses System Design Lehren für uns zu erfahren, wie Natur herstellen materielle Strukturen mit mehreren verschiedenen Funktionen geben könnte", sagte Ling Li, einer der Autoren der Studie und ein Postdoc an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences. [7 coole Tier-Inspired Technologies]

Natürliche inspiration

Ling und der Rest des Forschungsteams haben mehrere Tiere mit bizarren Multitasking Rüstung und Exoskelette untersucht. Schlangensterne, die Verwandte der Seesterne (auch als Seestern) sind, haben lichtempfindlichen Linsen in ihrer Exoskelette eingebaut. Einige Napfschnecken haben strukturell Spezialgebiete in ihren sonst lichtdurchlässigen Schalen, die bunten Anzeigen erstellen. Fensterscheibe Austern haben fast transparente Schalen, die dennoch sehr stark sind.

Li gesagt Leben Wissenschaft soll der Natur Entwürfe für Verbesserungen in Technik und Technologie zu verwenden. Fensterscheibe Austern, könnte zum Beispiel stärkere Windschutzscheiben für Kampffahrzeuge inspirieren. Und Chiton Muscheln könnten eine Grundlage für die Erstellung von Selbstüberwachung Materialien, z. B. Wände mit Sensoren, die Erkennung von Rissen, würde Li sagte eingebettet.

Das neue Werk, veröffentlicht in der 20 November-Ausgabe der Zeitschrift Science, zeigt, dass Chiton Augen ganz anders als das menschliche Auge sind. Während das menschliche Auge aus Proteinen bestehen, bestehen aus Aragonit, ein Mineral Chiton Augen. Aragonit ist eine Art von Calciumcarbonat in viele Mollusken gefunden. Perlen, erstellt von Austern, sind eine Mischung aus Aragonit und ein Protein namens Conchiolin.

Die Forscher untersuchten die mikroskopische Struktur dieser Aragonit-Augen, vergleicht sie mit den umliegenden Rüstung-Struktur. Sie lief auch Experimente und Simulationen zeigen, dass die Augen mehr als nur Licht-sensitiven Punkte sind; tatsächlich lösen sie Bilder. Von mehr als 6 Fuß Weg sehen die Käferschnecken eine Unschärfe, ein kleiner Fisch darstellt. Dadurch haben sie Zeit, hart auf dem Felsen unten also die potenziellen Räuber einen Riegel vorschieben können nicht sie zu verdrängen, sagte Li.

Funktionale Kompromisse

Visier hat seine Kosten aber. Die Forscher fanden heraus, dass der Aragonit Augenstrukturen nicht so stark wie die umliegenden Rüstung sind. Obwohl die beiden das gleiche Mineral bestehen, hat der Aragonit in den Augen eine unterschiedliche kristalline Struktur. Diese unterschiedlichen Struktur, macht zusammen mit einem Porenraum unter den Augen, sie schwächer. So brechen sie leicht.

"Es ist ein Kompromiss", sagte Li.

Käferschnecken haben sich ein paar schützende Strategien einfallen, fanden die Forscher. Die Augenstrukturen sind gruppiert in winzigen "Täler" in die Molluske Rüstung, die helfen, sie zu beschützen. Die darunter liegenden Schichten scheinen zu schwer und dick, so dass Schäden, die nicht vollständig durchdringen. Und Käferschnecken haben bis zu 1.000 Augen und können wachsen, während ihrer Lebenszeiten, Ersatz, die beschädigt sind.

Der Mensch ist ein langer Weg von der Möglichkeit, dieses natürliche System replizieren Li sagte, weil die Herstellung solch aufwendigen mikroskopischen Strukturen noch nicht möglich ist. Schließlich obwohl, Hersteller 3D-Print Bauplatten mit integrierten optischen Funktionen möglicherweise.

"Der nächste Schritt bei der Entstehung dieses Systems werden würde", sagte Li. Und Forscher müssen noch herausfinden, wie diese einfache kleine Mollusken Informationen aus den Hunderten von Augen Punktierung ihre Körper zu integrieren.

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