Ang Bagong Pag-unawa sa Paglago ng Coral Skeleton ay Nagmumungkahi ng Mga Paraan upang Mabawi ang Coral Reef

Ang isang malakas na imahe ng mga buto mula sa Turbinaria peltata ay nagpapakita ng pattern ng parehong ion (asul) at nanoparticle (berde) na mga kalakip ng mga bagong mineral sa mga buto, na nagpapahiwatig na ang parehong mga sistema ay ginagamit upang makabuo ng mga coral bone. Utang: Sa kabutihang loob ni Pupa Gilbert

Ang mga coral reef ay mga buhay na pamayanan na nagkakaloob ng isang isang-kapat ng lahat ng mga species ng dagat at hindi direktang kritikal sa kaligtasan ng iba. Ngunit dahan-dahan silang namamatay – ang ilang mga pagtatantya ay nagsasabi na 30 hanggang 50 porsyento ng mga haligi ang nawala – dahil sa pagbabago ng klima.

Sa isang bagong pag-aaral, nakita ng mga biologist sa University of Wisconsin – Madison ang mga coral na bumubuo ng mga puno ng nanoscale at natuklasan kung paano nila nabuo ang kanilang mga buto. Ang mga resulta ay nagbibigay ng isang paliwanag kung paano labanan ng mga coral ang acidizing na karagatan na dulot ng tumataas na antas ng carbon dioxide at iminumungkahi na ang pagkontrol sa temperatura ng tubig, hindi acidity, ay mahalaga sa pagbabawas ng pagkalugi at pagpapanumbalik ng mga ilog.

“Ang mga coral reef ay nanganganib ngayon sa pagbabago ng klima. Wala sa hinaharap, “sabi ni Pupa Gilbert, propesor ng pisika sa UW – Madison at nangungunang may-akda ng pag-aaral. “Kung paano inilagay ng mga coral ang kanilang mga buto sa lugar ay napakahalaga upang galugarin at matulungan silang makaligtas.”

Pupa Gilbert

Pupa Gilbert. Utang: Sa kabutihang loob ni Pupa Gilbert

Ang mga coral na naninirahan sa ilog ay mga marine mammal na gumagawa ng matitigas na buto na gawa sa aragonite, isang uri ng calcium calcium carbonate. Ngunit kung paano lumalaki ang mga buto ay nananatiling hindi malinaw. Ang isa pang modelo ay nagmumungkahi na ang kaltsyum at carbonate ion na natunaw sa likidong naglalaman ng likido ay sumunod nang paisa-isa upang mag-kristal ng aragonite para sa lumalaking mga buto. Ang isang magkakaibang modelo, na iminungkahi ni Gilbert at mga kasamahan noong 2017 at batay sa isang solong uri ng pag-aaral ng coral, sa halip ay nagmumungkahi na ang mga hindi nagamot na nanoparticle ay sumunod at pagkatapos ay bahagyang mamula.

Sa unang bahagi ng bagong pag-aaral, na-publish noong Nobyembre 9, 2020, sa Mga Pamamaraan ng National Academy of Science, Si Gilbert at ang kanyang pangkat ng pagsasaliksik ay gumamit ng pamamaraang spectromicroscopy na kilala bilang PEEM upang siyasatin ang lumalaking buto ng limang bagong ani na corals, kabilang ang mga kinatawan ng lahat ng apat na posibleng mga coral na hugis: sumasanga, napakalaking, nakakain, at mesa. Ang PEEM na mga kemikal na kemikal ng calcium spectra ay nagpapahintulot sa mga siyentista na matukoy ang pag-uuri ng iba’t ibang mga uri ng calcium carbonate sa nanoscale.

Ang mga resulta ng PEEM ay nagpakita ng mga amorf na nanoparticle na naroroon sa coral tissue, sa lumalaking lugar, at sa rehiyon sa pagitan ng mga tisyu at buto, ngunit hindi kailanman sa hinog na buto mismo, na sumusuporta sa modelo ng adhesion ng nanoparticle. Gayunpaman, ipinakita rin nila na habang ang lumalaking limitasyon ay hindi puspos ng calcium carbonate, ang mga buto ay mature – isang resulta na hindi sinusuportahan ang modelo ng adhesion ng nanoparticle.

“Kung isasaalang-alang mo ang karamihan sa mundo, hindi mo ito mapupunan; palaging may puwang sa pagitan ng mga sektor, “sabi ni Gilbert. “Kaya’t iyon ang unang pahiwatig na ang pagkakabit ng nanoparticle ay maaaring hindi lamang ang tanging paraan palabas.”

Kasunod na ginamit ng mga investigator ang isang proseso na sumusukat sa nakikitang ibabaw ng mabalahibong materyal. Ang mga malalaking geologic crystal ng aragonite o calcite – na binubuo ng walang buhay na materyal – ay natagpuan na may 100 beses na mas mababa sa ibabaw kaysa sa parehong bilang ng mga elemento na binubuo ng nanoparticles. Kapag inilapat nila ang pamamaraang ito sa mga corals, ang kanilang mga buto ay nagbibigay ng halos parehong halaga ng malalaking mga kristal, hindi mga materyal na nanoparticle.

“Pinupuno ng mga coral ang isang puwang tulad ng isang solong kristal ng calcite o aragonite. Samakatuwid, ang parehong pagkakabit ng ion at pagkakabit ng maliit na butil ay dapat mangyari, “sabi ni Gilbert. “Dalawang magkakaibang mga kampo na nakikipaglaban sa mga maliit na butil kumpara sa mga ions ay talagang mabuti.”

UCoral Micromussa lordhowensis

Ang Coral Micromussa lordhowensis ay isa sa limang species na pinag-aralan upang matukoy kung paano ginagawa ng mga hayop na ito ang kanilang mga bato na buto. Utang: Sa kabutihang loob ni Pupa Gilbert

Ang bagong pag-unawa sa istraktura ng mga coral reef ay maaari lamang magkaroon ng kahulugan kung ang isang bagay ay totoo: na ang tubig ng dagat ay hindi direktang nakikipag-ugnay sa lumalaking mga buto, tulad ng madalas na naisip. Sa katunayan, isang kamakailang pag-aaral ng coral calcifying fluid na natagpuan na naglalaman ito ng isang bahagyang mas mataas na antas ng calcium at bikarbonate bikarbonate kaysa sa tubig dagat, na sumusuporta sa pananaw na ang lumalaking mga buto ay talagang hiwalay mula sa tubig dagat.

Sa halip, iminungkahi ng mga mananaliksik ang isang modelo kung saan ang mga coral ay nagbobomba ng mga calcium at carbonate ion sa tubig ng dagat sa pamamagitan ng mga coral reef, na nakatuon sa mga mineral na malapit sa mga buto. Mahalaga, pinapayagan ng regulasyong ito ang mga coral na makontrol ang kanilang mga panloob na konsentrasyon ng ion, dahil natutunaw din ang mga karagatan dahil sa pagtaas ng antas ng carbon dioxide.

“Hanggang sa puntong ito, naisip ng mga tao na mayroong isang ugnayan sa pagitan ng tubig dagat at lumalaking mga buto. Ipinakita namin na ang mga buto ay ganap na naiiba sa tubig dagat, at mayroon itong agarang kahihinatnan, “sabi ni Gilbert. “Kung may mga plano na rehabilitahin ang mga coral reef, hindi sila dapat pagtuunan ng pansin na labanan ang pag-asim ng dagat, dapat silang tumuon sa paglaban sa pag-init ng dagat. Upang mai-save ang mga coral dapat nating bawasan ang temperatura, hindi dagdagan ang ph ng tubig. “

Sanggunian: “Mula sa pagkakabit ng mga maliit na butil sa mga coral bone na pumupuno sa puwang” Mga Pamamaraan ng National Academy of Science.
SEKSYON: 10.1073 / pnas.2012025117

Ang pagpopondo para sa pag-aaral na ito ay nagmula sa Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos (DE-FG02-07ER15899), National Science Foundation (DMR-1603192), at ang European Research Council (pagbibigay ng kasunduan sa 755876). Ang mga pagsusulit na Spectromicroscopy ay ginaganap sa isang Advanced Light Source na suportado ng US Department of Energy (Contract No. DE-AC02-05CH11231).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang mga pulso ng laser ay kumikilos bilang isang tool sa pagpoproseso ng grade pang-industriya

Ang isang plato ng silicon dioxide 350 μm makapal na may mataas na kalidad na mga slits ng baso na may diameter na 0.25...

Ang mga paruparo ng dagat ay nakikipaglaban na sa proseso ng pagpapatatag ng South Sea

Ang isang kumbinasyon ng mga butterflies sa dagat "Balik sa Limacina”Kinuha sa panahon ng paglalayag sa dagat ng AMT27. Kredito: Lisette Mekkes &...

Ang Makabuluhang Pagtuklas ay Maaaring Buksan ang Bagong Larangan ng Teknolohiya ng Quantum na Tinawag na “Magnonics”

Ang isang teknolohikal na tagumpay ay maaaring paganahin ang isang bagong larangan ng kabuuan ng teknolohiya na tinatawag na "magnonics" sa pamamagitan ng matagumpay...

Ipinapakita ng mga pag-aaral sa patlang na ang pag-icing ay maaaring gastos sa mga turbine ng hangin hanggang sa 80% ng paggawa ng kuryente

Ang mga mananaliksik ay dumating sa site upang pag-aralan ang mga icicle sa wind farm na ito sa silangang China. May-akda: Larawan sa...

Ang Gut Microbes ay maaaring maging isang Susi sa Pagbubukas ng Pagkabalisa

Isang micrograph ng pag-scan ng electron ng Escherichia coli, na isa sa maraming uri ng bakterya na matatagpuan sa mga bituka ng mammalian. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.