Sekret mocnych zębów bobra. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Sekret mocnych zębów bobra

21.02.2015

Przerażający dźwięk wiertła jest znany prawie każdemu. W przeciwieństwie do rekinów, których zęby odnawiają się przez całe życie ryb, u ludzi i większości ssaków zmieniają się tylko raz – z mlecznych na trzonowce. Chociaż u gryzoni zęby rosną przez całe życie. Wynika to z faktu, że bez względu na to, jak banalnie to zabrzmi, gryzonie gryzonie, dlatego równomiernie zgrzytają zębami. Aby zwierzęta te nie pozostały bez głównego narzędzia egzystencji, natura dała im mechanizm stałego wzrostu zębów, kompensujący ścieranie. Ale co z tymi, którym dano zęby raz na zawsze? Naukowcy z Wydziału Materiałoznawstwa i Inżynierii Northwestern University zidentyfikowali, które pierwiastki zwiększają trwałość szkliwa zębów i odkryli, dlaczego bobry mogą ścinać drzewa jak piłą łańcuchową.

Szkliwo zębów jest najtwardszą tkanką w naszym ciele. Oparty jest na cienkich długich nitkach hydroksyapatytu. Grubość jednej takiej nici to zaledwie 50 nanometrów, a długość jest tysiąc razy większa. Dla jasności, gdyby wysokość brzozy była tysiąc razy większa niż średnica pnia, to drzewo miałoby wysokość około kilometra. Tysiące takich nici łączy się w wiązki, ale wciąż bardzo cienkie - dwadzieścia razy cieńsze od włosa. Wiązki te ułożone są w określonym kierunku, tworząc rodzaj wzmacniającej ramy szkliwa zębów, a przestrzeń między nimi wypełnia krystaliczny hydroksyapatyt.

Hydroksyapatyt to minerał zawierający jony wapnia, jony fosforanowe i hydroksylowe. I chociaż szkliwo składa się prawie w całości z bazy mineralnej, nawet bardzo małe ilości innych jonów mogą znacznie zmienić jego właściwości. Na przykład, jeśli część, choćby najmniejszą, wapnia zastąpimy jonami magnezu, szkliwo stanie się bardziej podatne na działanie kwasów. Mówiąc najprościej, szybciej się rozpuści. Ten sam efekt wywoła zastąpienie jonów fosforanowych węglanem. Ale jeśli jony fosforanowe zastąpią jony fluoru, szkliwo wyraźnie poprawi swoje właściwości. Dlatego pasta do zębów zawiera fluor.

Skąd w ustach bierze się kwas, który ma tak szkodliwy wpływ na zęby i dlaczego szkodzi jeść słodycze, chociaż wcale nie są kwaśne? Faktem jest, że bakterie żyją w jamie ustnej i choć nie stanowią zagrożenia dla organizmu, mogą szkodzić szkliwie zębów. Pozostały cukier służy jako pokarm dla tych bakterii. Wszystko byłoby dobrze, gdyby te same mikroorganizmy nie przetwarzały cukru na kwas mlekowy, zwiększając w ten sposób kwasowość środowiska. Im bardziej kwaśne środowisko, tym szybciej zniszczy się szkliwo. Tak, tak, ta sama równowaga kwasowo-zasadowa. O ile nam wiadomo bobry nie nadużywają słodyczy, ale natura wciąż nagradza je dodatkowym mechanizmem wzmacniającym zęby. Cały sens tkwi w samych jonach, które zmieniają właściwości szkliwa.

Naukowcy pobrali próbki szkliwa zębów myszy, królików, szczurów i bobrów i poddali je rygorystycznej analizie przy użyciu zaawansowanego sprzętu. Dosłownie atom po atomie badali strukturę nici tworzących szkliwo i odkryli interesującą rzecz. Okazuje się, że na wytrzymałość i odporność na kwasy wpływa głównie substancja amorficzna, która zawiera minerały bogate w żelazo czy magnez. Pomimo tego, że udział takiej substancji jest niezwykle mały, radykalnie zmienia właściwości ochronne szkliwa. Stwierdzono na przykład, że szkliwo bobra jest sześciokrotnie bardziej odporne na działanie kwasów niż szkliwo królika. Wszystko to za sprawą związków żelaza, głównie ferrihydrytu. Daje nie tylko odporność chemiczną, ale także zwiększa wytrzymałość mechaniczną szkliwa zębów. Można powiedzieć, że tak, bóbr naprawdę ma żelazne zęby!

Dlaczego jednak pasta do zębów nie została jeszcze wyprodukowana z minerałami żelaza? Chociaż nie musimy ogryzać gałęzi osiki, bardzo miło byłoby ograniczyć wizyty u dentysty. Jeśli spojrzysz na zęby bobra, zobaczysz, że są one dalekie od biało-żółtych, a nawet brązowych. To absolutnie zdrowe, mocne zęby, a związki żelaza nadają im kolor. Niezbyt estetyczny z ludzkiego punktu widzenia, ale bobry nie przejmują się tym zbytnio.

<< Powrót: Panel OLED 50 000 cd/m2 21.02.2015

>> Naprzód: Zasilacze zabezpieczające Mean Well PSC-160 20.02.2015

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Nadzy kopacze się nie starzeją 03.02.2018

Amerykańscy naukowcy odkryli, że golce nie starzeją się i nie zaczynają umierać z wiekiem częściej. To odkrycie jest ważne dla zrozumienia mechanizmu starzenia.

Nagie kretoszczury to jedne z najbardziej tajemniczych stworzeń na Ziemi. W rzeczywistości nigdy nie rozwijają raka, są odporne na ból i mogą przetrwać bez tlenu do 18 minut. Teraz naukowcy odkryli nowe „supermocarstwo” tych zwierząt.

Ludzie i ogromna większość ssaków umiera zgodnie ze statystycznymi zależnościami odkrytymi przez Benjamina Gompertza w 1825 roku. Zgodnie z rozkładem Gompertza prawdopodobieństwo zgonu wzrasta wraz z wiekiem. U ludzi wzrasta prawie logarytmicznie: prawdopodobieństwo śmierci w wieku 20 lat jest dziesięciokrotnie mniejsze niż w wieku 60 lat.

Naukowcy badają golce nagie od 30 lat. Dla każdego zwierzęcia zapisali datę urodzenia i datę śmierci, a także to, czy zmarły w wyniku eksperymentów, czy z innego powodu. Okazało się, że prawdopodobieństwo śmierci golców wynosi 0,0001 – niezależnie od przeżytych lat, a nawet nieznacznie maleje wraz z wiekiem. Dojrzewają w wieku około sześciu miesięcy i mają średni czas życia laboratoryjnego około sześciu lat. Niektóre osoby mogą żyć do 30 roku życia.

Naukowcy uważają, że komórki golców odznaczają się wysoką aktywnością systemów naprawy DNA, a także chaperonów – białek utrzymujących prawidłową strukturę innych białek. Dzięki temu zwierzęta nie kumulują się defektami genetycznymi.

Jak podkreślają naukowcy, możliwe jest, że golce starzeją się, ale znacznie później niż inne ssaki, a proces ten przebiega w nietypowy sposób. Być może po 20-30 roku życia kopacze nie są już w stanie utrzymać funkcji naprawczych organizmu, który w rezultacie szybko się zużywa.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn