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    Usando matematica e meccanica per spiegare come i gusci dei bivalvi si incastrano così bene

    Incastro perfetto delle due valve nel brachiopode fossile Kutchirhynchia obsoleta. Credito:Régis Chirat

    Usando matematica e meccanica, un trio di ricercatori, due dell'Università di Oxford, l'altro l'Università di Lione, hanno imparato di più su come i gusci dei bivalvi si incastrano così bene. Nel loro articolo pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Derek Moulton, Alain Goriely e Régis Chirat descrivono il loro approccio alla comprensione del meccanismo di interconnessione dei gusci dei bivalvi.

    Molte persone che hanno maneggiato una creatura bivalve, come una vongola o un'ostrica, si sono meravigliati di come i gusci superiore e inferiore combacino perfettamente. I ricercatori con questo nuovo sforzo hanno notato che tali gusci aderenti si sono evoluti in due phyla da un antenato comune. Hanno anche notato che anche le irregolarità, sia naturale che da un infortunio, generalmente non impedisce alle conchiglie di chiudersi ordinatamente e funziona ugualmente bene nei bivalvi con bordi piatti o ondulati. I ricercatori hanno anche notato che l'allineamento quasi perfetto delle caratteristiche dei bordi si verifica nonostante i due bordi si formino da due distinti lobi del mantello.

    Per spiegare come nasce un allineamento così quasi perfetto nei bivalvi, i ricercatori hanno creato un modello matematico del processo di crescita del guscio. Hanno iniziato notando che i bordi dei gusci dei bivalvi crescono per tutta la vita della creatura, hanno anche notato che ci sono differenze nelle modalità di secrezione e nell'anatomia generale tra bivalvi e brachiopodi (gli altri phyla con metà del guscio abbinate). Ma hanno anche notato che con entrambi i gruppi, i gusci sono secreti in modo incrementale da un mantello, un sottile organo simile a una membrana. Hanno inoltre notato che il mantello secerne uno strato morbido che funge da matrice per la formazione del guscio di carbonato di calcio.

    Successivamente hanno preso in considerazione la geometria delle metà del guscio e la meccanica coinvolta quando si uniscono, e i vincoli coinvolti. Hanno usato tali fattori per sviluppare un modello che mostrasse come potrebbero sorgere tali gusci abbinati in modo uniforme. Il motivo per cui i bordi in alcune specie sono ondulati è perché il mantello cresce a un ritmo più veloce rispetto al bordo del guscio, con conseguente cedimento. Lo schema ad incastro che emerge, hanno trovato, è vincolato dalle forze dei gusci quando chiusi.

    Un guscio bivalve simulato che segue la formulazione del modello mostra un perfetto incastro. Credito:Derek E. Moulton

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