site.btaСкелетите на морските звезди дават важна представа за еволюцията на костите

Учени от Германия са изследвали скелетите на морските звезди, които дават важна представа за еволюцията на костите, пише Физ.орг.

В хода на изследването авторите му от Центъра по биомиметика и иновации към Бременския университет за приложни науки са направили интересни открития за това как механичният стрес формира ултраструктурата на скелетите на морските звезди.

Настоящото изследване представлява първият задълбочен анализ на начина, по който скелетната система на тези морски обитатели реагира на различни условия на стрес, разкривайки нови идеи за еволюционните механизми, определящи приспособяването на скелета.

Въпреки че морските звезди са добре познати на широката публика, особено благодарение на икони от попкултурата като Патрик Стар от анимационната  поредица "Спондж Боб Квадратни гащи", тяхната впечатляваща вътрешна структура често остава незабелязана.  

Споделяйки еволюционна линия с гръбначните животни, морските звезди служат като подходящи модели за изучаване на развитието на ендоскелетите. Техните скелети се състоят от хиляди малки, подобни на кости елементи, наречени осикули (костици), които имат сложна, пореста структура, поразително наподобяващи човешките кости и тези на други гръбначни. 

Според авторите на изследването тези костици проявяват микроструктурни адаптации, отразяващи механичните натоварвания, на които са подложени, демонстрирайки универсален принцип на приспособяване към стреса.

"Въпреки че повечето хора разпознават емблематичната форма на морската звезда, малцина са се замисляли за сложността на вътрешния им скелет. Нашите открития не само допринасят за по-доброто разбиране на тяхната биомеханика, но и хвърлят светлина върху фундаментални еволюционни концепции за приспособяването на скелета", пишат авторите на изследването, публикувано в сп. Acta Biomaterialia.

Учените са използвали най-съвременни рентгенова микротомография и компютърно моделиране, за да проучват 3D архитектурата и разпределението на напрежението в костите на морските звезди.

Получените резултати не само подобряват разбирането за еволюцията на скелетите, но и демонстрират потенциал за приложения в биомедицината и лекото строителство, отбелязва д-р Ян Хенинг Диркс от изследователския екип. 

Демонстрирайки как твърдите структури се  приспособяват към външни натоварвания въпреки ограничените възможности за преустройство, скелетите на морските звезди могат да вдъхновят разработването на нови материали или принципи за строителство. 

Изследването е осъществено в пълно съответствие с германското и европейското законодателство за защита на животните. Анализите са направени върху мъртви морски звезди, които са били страничен улов от научни експедиции.