lauantai 16. toukokuuta 2020

Merieläviä noudattaa pallohiilen muotoja

Kuva: J. Hoyal Cuthill, Fair use doctrine.




Joel Kontinen

Outoja, monimutkaisia geometrisia muotoja, joita kutsutaan buckyballiksi, on löydetty odottamattomassa paikassa: merieläimissä, jotka elivät 80 miljoonaa vuotta sitten.

Tämä kertoo suunnittelijasta, joka ei jättänyt mitään piiloon.

Buckyballien mikroskooppisia muotoja on löydetty kosmisen pölyn molekyyleistä, kaasuista ja tietyntyyppisistä kivistä. Mutta tutkijat olivat yllättyneitä löytäessään niitä paljon laajemmassa mittakaavassa liitukauden krinoidien kahden lajin fossiileista, jotka ovat nykyaikaisten meritähtien ja merisiilien sukulaisia. Krinoidien kehossa olevat levyt muodostivat monipuoliset, ontot rakenteet, jotka tutkijat tunnistivat buckyballiksi.

Heidän löytönsä on ensimmäinen näyttö siitä, että outo buckyballimuoto esiintyy luonnossa niin suuressa mittakaavassa, tutkijat kertoivat uudessa tutkimuksessa.

Buckyballit, lyhenne sanoista "Buckminsterfullerenes", ovat suuria pallomaisia molekyylejä, jotka koostuvat 60 hiiliatomista, jotka on kytketty toisiinsa viisikulmioissa ja kuusikulmioissa, muodostaen pinnaltaan jalkapallomaisen molekyylin. Nämä omituiset molekyylit, jotka löydettiin ensimmäistä kertaa avaruudessa vuonna 2010, saivat nimensä arkkitehti Buckminster Fulleriltä, joka popularisoi 1940-luvulla samanlaista rakennetta, nimeltään geodeettinen kupoli.

Avaruudessa buckyballit esiintyvät kaasussa ja hiukkasissa. NASA: n mukaan niitä on havaittu maan päällä myös kynttilöiden palamispäästöistä ja tietyistä mineraaleista. Tätä erottuvaa buckyballimuotoa ei kuitenkaan aikaisemmin ollut tiedossa elävissä tai kuolleissa eläimissä, sanoi tutkimuksen avustaja Aaron Hunter, Länsi-Australian yliopiston School of Earth Sciences -laitoksen tutkija. "Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme löytäneet tällaisen rakenteen fossiileista", Hunter sanoi lausunnossaan
Crinoidit ilmestyivät ensimmäisen kerran kambrikaudella (noin 543 - 490 miljoonaa vuotta sitten).

Suurin osa krinoidilajeista - tunnetaan myös nimellä merililjat tai höyhentähdet - kuoli Perman joukkotuhon aikana, noin 250 miljoonaa vuotta sitten, mutta jotkut ovat selvinneet tähän päivään asti. Tämän ryhmän eläimillä on pikarin muotoinen runko, nimeltään kukka, jonka päällä on haarautuvia käsivarsia. Britannian geologisen tutkimuskeskuksen mukaan monilla fossiilisista muodoista oli varsimaisia rakenteita, jotka ankkuroivat ne merenpohjaan.

Kymmenet fossiilit kahdesta myöhäisestä liitukerroksisesta löytyneestä krinoidilajista - Marsupites testudinarius ja Uintacrinus socialis - tarjosivat tutkijoille erittäin yksityiskohtaisen kuvan kalsiumkarbonaatista muodostuneista kukkalevyjen kuusikulmaisista ja viisikulmaisista levyistä.

Näiden kahden eläimen välillä oli kuitenkin kriittisiä eroja, tutkijat kirjoittivat tutkimuksessa. M. testudinariusin kukka, suurempien, samanmuotoisten levyjen kanssa, muistutti läheisemmin buckyball-hiilimolekyyliä. Tämä olisi tehnyt levystä vahvemman ja vakaamman.

Mutta U. socialisin verhiö oli leveämpi, jolloin levyn sivujen lukumäärä vaihteli enemmän, jolloin verhiö taipui ja sulkeutui todennäköisemmin. Sen verhiö oli todennäköisesti hyödyllisempi kelluvuudelle kuin suojaksi petoeläimiltä, tutkijat kertoivat.

Molemmilla krinoideilla oli muotoja, jotka olivat muodoltaan buckyballs. "Pallomaiset rakenteet, jotka kestävät erittäin suuria kuormia, suojasivat niitä valtameren vahingoilta", Hunter sanoi lausunnossaan.

Tämä erittäin epätavallinen kehon rakenne olisi voinut auttaa krinoideja sopeutumaan ja leviämään valtameren syvyyksissä ympäri maailmaa. Vielä on jäljellä monia kysymyksiä siitä, kuinka niiden omituiset buckyballin muotoiset rungot kehittyivät ja miksi tätä muotoa on tutkimuksen mukaan löydetty vain kahdesta sukupuuttoon kuolleesta lajista, jotka hävisivät välillä 84-72 miljoonaa vuotta sitten.

"On edelleen mysteeri, miksi nämä onnistuneet rakenteet eivät kehittyneet uudelleen", Hunter sanoi.

Tulokset julkaistiin Paleontology-lehden toukokuun numerossa.

Lähde:

Weisberger; Mindy.First animal 'buckyballs' discovered in 80-million-year-old sea lillies. Live Science . 15.5.