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    Usar las matemáticas y la mecánica para explicar cómo encajan tan bien los caparazones de los bivalvos

    Enclavamiento perfecto de las dos válvulas en el fósil de braquiópodo Kutchirhynchia obsoleta. Crédito:Régis Chirat

    Usando matemáticas y mecánica, un trío de investigadores, dos de la Universidad de Oxford, el otro la Universidad de Lyon, He aprendido más sobre cómo encajan tan bien los caparazones de los bivalvos. En su artículo publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , Derek Moulton, Alain Goriely y Régis Chirat describen su enfoque para comprender el mecanismo de enclavamiento de las conchas de bivalvos.

    Mucha gente que ha manipulado una criatura bivalva, como una almeja o una ostra, se han maravillado de lo perfectamente que encajan las carcasas superior e inferior. Los investigadores con este nuevo esfuerzo notaron que las conchas tan ajustadas evolucionaron en dos filos de un ancestro común. También señalaron que incluso las irregularidades, ya sea natural o por lesión, por lo general, no evitan que las conchas se cierren de manera ordenada, y funciona igualmente bien en bivalvos con bordes planos u ondulados. Los investigadores también notaron que la alineación casi perfecta de las características de los bordes ocurre a pesar de que los dos bordes se forman a partir de dos lóbulos distintos del manto.

    Para explicar cómo surge una alineación tan casi perfecta en los bivalvos, los investigadores crearon un modelo matemático del proceso de crecimiento de la concha. Comenzaron notando que los bordes de los caparazones bivalvos crecen a lo largo de la vida de la criatura; también notaron que existen diferencias en los modos de secreción y la anatomía general entre los bivalvos y los braquiópodos (los otros filos con mitades de caparazón emparejadas). Pero también notaron que con ambos grupos, las conchas son secretadas gradualmente por un manto, un órgano delgado con forma de membrana. Además, señalaron que el manto secreta una capa blanda que funciona como matriz para la formación de la capa de carbonato de calcio.

    Luego tomaron en consideración la geometría de las mitades del caparazón y la mecánica involucrada cuando se unen, y las limitaciones involucradas. Utilizaron esos factores para desarrollar un modelo que mostrara cómo podían surgir proyectiles tan emparejados. La razón por la que los bordes en algunas especies son ondulados es porque el manto crece a un ritmo más rápido que el borde del caparazón. resultando en pandeo. El patrón entrelazado que emerge, ellos encontraron, está restringido por las fuerzas de las carcasas cuando está cerrado.

    Un caparazón bivalvo simulado que sigue la formulación del modelo exhibe un enclavamiento perfecto. Crédito:Derek E. Moulton

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