Есть конспект?
Пришлите нам!

Обнаруженные недавно ранее непознанные особенности акул могут дать массу новых возможностей людям


Оказывается, акулы имеют замечательный гель в своей носовой части тела, который вырабатывает электричество в ответ на крошечные температурные изменения, придавая хищнику дополнительные способности определить положение добычи. Если удастся разработать синтетический заменитель этого геля, то это может привести к революционному прорыву в технологиях по производству сверхчувствительных датчиков, реагирующих на температурные изменения в 10-5°C, а также к кардинальному изменению одежды нашего быта.

'Электрический гель' расположен вдоль длинных каналов, углубленных приблизительно на 10 см в теле под кожей акулы. Каналы соединяются с рецепторами на коже акулы, названными 'ampullae Lorenzini'. Эти рецепторы, как известно, являются очень чувствительными к электрическим полям, произведенным в воде за счет извивания больной или раненной рыбы. Причем точно такие же электрические поля образуются от неуклюжего плавания человека под и над водой с его интенсивными движениями рук и ног. Вероятно по этой же причине акулы часто нападают на пловцов, поскольку принимают их за раненую или больную рыбу.

Доцент физики Брендон Браун из Университета Сан-Франциско полагает, что рецепторы кожи акулы точно также настроены и к температурным изменениям благодаря термоэлектрическому гелю. Его результаты исследования были опубликованы 30 января в журнале Nature.

Когда акула плавает в зоне моря, где вода резко переходит от более холодной к более теплой и обратно, температурное изменение преобразуется в электрический сигнал гелем, который заставляет рецепторы выстреливать нервными импульсами, посылая сообщение в мозг морского хищника.

Браун взял образцы геля черноносой рифовой акулы и белой акулы, пойманных недалеко от Калифорнийского побережья, и проверил их в лаборатории на воздействие к температурным изменениям.

Выяснилось, что гель вырабатывает 300 микровольт электричества на каждый ± 1°C изменения температуры воды.

Таким образом, акулы могут быть чувствительны к температурному изменению в 10-5°C.

Почему акулы нуждаются в таком фантастически точном термометре на носу? Браун предполагает, что это помогает хищнику определять местонахождение тепловых фронтов - областей, где теплое и холодное течение моря соединяются и несут к этой границе питательные вещества, на поедание которых собирается мелкая рыбешка целыми косяками. Кроме того, поскольку зона соединения холодных и теплых вод представляет собой некую струю очень быстрого течения, в зоне которого можно легко путешествовать на огромные расстояния с большой скоростью и с наименьшими затратами сил.

Данное открытие может также вызвать переосмысление того, как улавливают температурные изменения и более высшие существа. Млекопитающими, например, ощущается состояние холод за счет ионных каналов, расположенных в некоторых нервных клетках. Если температура изменяется выше или ниже, больше или меньше ионов калия проходят через эти каналы, производя соответствующие изменения уровня электрических разрядов в теле животного. У человека происходит точно также и чрезмерный холод, ощущаемый телом, вызывает сильные нервные импульсы, которые оказывают автоматическое воздействие на всю нервную систему, заставляя тело дрожать, а сердцебиение ускоряться. Это состояние еще известно как озноб.

Прозрачный гель акулы основан на семействе белков названных гликопротеинами, и если синтетический заместитель этого геля будет разработан, то для нас откроется много заманчивых возможностей по его применению, в качестве сверхчувствительного температурного датчика.

Но и не только в качестве датчика. Подобный гель может изменить весь наш быт. Например, если им заполнить куртку, то она станет альтернативой тому, если бы Вы имели шубу с подогревом внутри. А если Вам жарко или Вы находитесь в очень горячей окружающей среде, как пожарники при тушении огня, то гель мог бы наоборот изменить высокую температуру Вашего тела, охладив ее до нормальных +36.6°С.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru