Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шөміштер тобы
Шөміштер
Group of snails
the snails
Лимпеттер – конустық қабықша пішінінде (пателиформды) және күшті, бұлшықетті аяқтары бар сулы шөміштердің тобы. Бұл жалпы санаттағы конустық қабықша "пателиформ" (табақ тәрізді) деп аталады. Гастроподалар класына жататын лимпеттер полифилетикалық топ (олардың мүшелері әртүрлі тікелей ата-бабалардан шыққан). Patellogastropoda классының барлық түрлері лимпеттер болып табылады, әсіресе Patellidae тұқымдасы жиі "нағыз лимпеттер" деп аталады. Лимпеттер деп жиі аталатын басқа кластардың мысалдарына Vetigastropoda тұқымдасының Fissurellidae ("кілтұмсық лимпеті") жатады, олар сіфон арқылы жабырқаларын сумен жуады, сондай-ақ Siphonariidae ("жалған лимпеттер"), олар көптеген құрлықтағы гастроподалар сияқты ауамен тыныс алу үшін пневмостомаға ие.
Limpets are a group of aquatic snails with a conical shell shape (patelliform) and a strong, muscular foot. This general category of conical shell is known as "patelliform" (dish shaped). Existing within the class Gastropoda, limpets are a polyphyletic group (its members descending from different immediate ancestors). All species of Patellogastropoda are limpets, with the Patellidae family in particular often referred to as "true limpets". Examples of other clades commonly referred to as limpets include the Vetigastropoda family Fissurellidae ("keyhole limpet"), which use a siphon to pump water over their gills, and the Siphonariidae ("false limpets"), which have a pneumostome for breathing air like the majority of terrestrial Gastropoda.
Функциясы мен қалыптасуы
Тамақ алу үшін олар темір минералданған тістері бар радиула деп аталатын ағзаға тәуелді. Шанақтың тістерінің 100-ден астам қатары болғанымен, тамақтану үшін тек ең сыртқы 10 қатары ғана қолданылады. Бұл тістер матрицалық арқылы биоминералдану арқылы қалыптасады, бұл циклдік процесс темір минералдарын полимерлі хитин матрицасын нығайту үшін жеткізуді қамтиды. Толық минералданғаннан кейін тістер радиула ішінде қайта орналасады, бұл шанақтың тас беттерінен балдырларды сырып алуына мүмкіндік береді. Шанақ тістері тозған кезде, олар кейіннен ыдырайды (12-ден 48 сағатқа дейін).
In order to obtain food, limpets rely on an organ called the radula, which contains iron mineralized teeth. Although limpets contain over 100 rows of teeth, only the outermost 10 are used in feeding. These teeth form via matrix mediated biomineralization, a cyclic process involving the delivery of iron minerals to reinforce a polymeric chitin matrix. Upon being fully mineralized, the teeth reposition themselves within the radula, allowing limpets to scrape off algae from rock surfaces. As limpet teeth wear out, they are subsequently degraded (occurring anywhere between 12 and 48 hours)
Өсім және даму
Лимпеттің тістері конвейерлік белдік принципімен дамиды, онда тістер радуланың артқы жағында өсе бастайды және жетілген сайын осы құрылымның алдыңғы жағына қарай жылжиды. Лимпеттің тістерінің өсу қарқыны бір қатарға шамамен 47 сағатты құрайды. Толық піскен тістер қайырғыш аймақта, яғни радуланың ең алдыңғы бөлігінде орналасқан. Қайырғыш аймақ лимпеттің қоректенетін субстратымен тікелей жанасады. Осының салдарынан толық пісіп-жетілген тістер тозып, өсу қарқынымен тең жылдамдықпен сынып түседі. Минералданбаған матрица салыстырмалы түрде жақсы реттелген, тығыз жиналған хитин талшықтарынан тұрады, олардың арасында бар болғаны бірнеше нанометр бос кеңістік бар. Бос орынның аздығы матрица ішінде гетит кристалдарының мөлшері мен пішінін бақылайтын алдын ала қалыптасқан бөлімшелердің болмауына себеп болады. Сондықтан гетит кристалдарының өсуіне ең басты ықпал ететін фактор – матрицаның хитин талшықтары. Атап айтқанда, гетит кристалдары осы хитин талшықтарында пайда болып, өскен сайын хитин талшықтарын ығыстырып немесе оларды жабады, соның нәтижесінде олардың бағытына әсер етеді.
Development of limpet teeth occurs in conveyor belt style, where teeth start growing at the back of the radula, and move toward the front of this structure as they mature. The growth rate of the limpet's teeth is around 47 hours per row. Fully mature teeth are located in the scraping zone, the very front of the radula. The scraping zone is in contact with the substrate that the limpet feeds off of. As a result, the fully mature teeth are subsequently worn down until they are discarded – at a rate equal to the growth rate. The unmineralized matrix consists of relatively well ordered, densely packed arrays of chitin fibers, with only a few nanometers between adjacent fibers. The lack of space leads to the absence of pre formed compartments within the matrix that control goethite crystal size and shape. Because of this, the main factor influencing goethite crystal growth is the chitin fibers of the matrix. Specifically, goethite crystals nucleate on these chitin fibers and push aside or engulf the chitin fibers as they grow, influencing their resulting orientation.
Қуаттылығы
Patella vulgata-ның тіс қабықтарын зерттеу нәтижесінде, Викерс қаттылығы 268 және 646 кг⋅м-1⋅с-2 аралығында екені анықталды. Осы өлшемде материалдар, әдетте беріктікті төмендетуге әкелетін кемшіліктерге сезімтал болмайды. Осының салдарынан, гоетит наноталшықтары ақаулардың болуына қарамастан, айтарлықтай беріктігін сақтай алады. Екінші фактор – гоетит наноталшықтарының тіс қабықтарындағы сынды ұзындығының шағын болуы. Сынды ұзындық – сыртқы жүктеме кезінде материалдың матрицадан талшықтарға кернеуді беруге қабілетті болуы үшін қажетті талшықтың ұзындығын анықтайтын параметр. Жалпы талшық ұзындығына қарағанда сынды ұзындығы үлкен материалдар нашар арматуралық талшықтар болып табылады, яғни кернеудің көп бөлігі матрицаға түседі. Жалпы талшық ұзындығына қарағанда сынды ұзындығы кішкентай материалдар тиімді арматуралық талшықтар болып табылады, олар матрицадағы кернеуді өзіне аудара алады. Гоетит наноталшықтарының сынды ұзындығы шамамен 420-800 нм құрайды, бұл құрылымның физикалық зақымдану ықтималдығын арттырады. Тіс қабықтары мен тілше де CO2 қышқылданған суда зақымдану деңгейінің жоғары екені көрсетілді.
Looking into limpet teeth of Patella vulgata, Vickers hardness values are between 268 and 646 kg⋅m−1⋅s−2, at this length scale, materials become insensitive to flaws that would otherwise decrease failure strength. As a result, goethite nanofibers are able to maintain substantial failure strength despite the presence of defects. The second factor is the small critical fiber length of the goethite fibers in limpet teeth. Critical fiber length is a parameter defining the fiber length that a material must be to transfer stresses from the matrix to the fibers themselves during external loading. Materials with a large critical fiber length (relative to the total fiber length) act as poor reinforcement fibers, meaning that most stresses are still loaded on the matrix. Materials with small critical fiber lengths (relative to the total fiber length) act as effective reinforcement fibers that are able to transfer stresses on the matrix to themselves. Goethite nanofibers express a critical fiber length of around 420 to 800 nm, which increases the chance of physical damage to the structure. Limpet teeth and the radula have also been shown to experience greater levels of damage in CO2 acidified water.
Кристалдық құрылым
Гетейт кристалдары тіс жасалу циклының басында пайда болады және аморфты кремниймен толтырылған кристалдар аралық кеңістікпен тістің құрамындағы маңызды бөлік болып қалады. Әртүрлі морфологияда кездесетін, ромб тәрізді қимасы бар призмалар ең көп таралған.
Goethite crystals form at the start of the tooth production cycle and remain as a fundamental part of the tooth with intercrystal space filled with amorphous silica. Existing in multiple morphologies, prisms with rhomb shaped sections are the most frequent".
Кристалдану процесі
Тіс қатарының жаңасын құру кезіндегі бастапқы оқиға – негізгі макромолекулалық α-хитин компонентінің пайда болуы. Соның нәтижесінде пайда болған органикалық матрица тістердің кристалдануы үшін негіз қызметін атқарады. Дегенмен, гоетиттің кристалдық қасиеттері әртүрлі. Кристалдар хитин матрицасының ішінде әртүрлі пішінде және қалыңдықпен орналасады. Хитиннің химиялық формуласы C8H13O5N. Географиялық орналасуға байланысты басқа металдардың да салыстырмалы пайыздық құрамы әртүрлі екені көрсетілген. Гететтің көлемі шамамен 80% құрайды. Элементтердің салыстырмалы пайыздық көрсеткіштері де географиялық орналасулар бойынша өзгеріп отырады. Бұл белгілі бір орталық тәуелділікті көрсетеді, алайда нақты факторлар әзірге анықталған жоқ.
The initial event that takes place when the limpet creates a new row of teeth is the creation of the main macromolecular α chitin component. The resulting organic matrix serves as framework for the crystallization of the teeth themselves. The goethite, however, has varying crystal habits. The crystals arrange in various shapes and thicknesses throughout the chitin matrix. Chitin has a chemical formula of C8H13O5N. Other metals have been shown to be present with the relative percent compositions varying on geographic locations. The goethite has been reported to have a volume fraction of approximately 80%. The relative percentages of the elements have also been shown to differ from one geographic location to another. This demonstrates an environmental dependency of some kind; however the specific variables are currently undetermined.
Атау беру
"Керек" деген жалпы атау теңіз шырыштар мен тұщы су шырыштарға (суда тіршілік ететін жұмсақ денелілерге) қатысты, өте жақын туыс емес бірнеше топтарға қолданылады. Сондықтан "лимпет" деген жалпы атаудың өзінің таксономиялық маңызы өте шамалы; бұл атау тек нағыз лимпеттерге (Пателлогастроподаларға) ғана емес, сонымен қатар қарапайым, кең конус пішіндес қабықшасы бар барлық шырыштарға қолданылады, және олар спиральға бұралмаған немесе ересек шырыштарда бұралмағандай көрінеді. Басқаша айтқанда, барлық лимпеттердің қабығы пателлоидты, яғни қабықтың пішіні көптеген нағыз лимпеттердің қабығына ұқсас. "Жалған лимпеттер" термині конус пішіндес қабықшасы бар осы басқа топтардың кейбіреулеріне (бірақ барлығына емес) қолданылады. Осылайша, лимпет атауы бірнеше әртүрлі, өте алуан түрлі жұмсақ денелілер топтарын сипаттау үшін қолданылады, олар бірдей негізгі пішіндегі қабықшаны тәуелсіз түрде дамытқан (конвергентті эволюцияны қараңыз). "Керек" атауы лимпет сияқты немесе пателлоидты қабықшаға байланысты берілгенімен, осы типтегі қабықшаға ие шырыштардың бірнеше тобы бір-бірімен ешқандай жақын туыс емес.
The common name "limpet" also is applied to a number of not very closely related groups of sea snails and freshwater snails (aquatic gastropod mollusks). Thus the common name "limpet" has very little taxonomic significance in and of itself; the name is applied not only to true limpets (the Patellogastropoda), but also to all snails that have a simple, broadly conical shell, and either is not spirally coiled, or appears not to be coiled in the adult snail. In other words, the shell of all limpets is patelliform, which means the shell is shaped more or less like the shell of most true limpets. The term "false limpets" is used for some (but not all) of these other groups that have a conical shell. Thus, the name limpet is used to describe various extremely diverse groups of gastropods that have independently evolved a shell of the same basic shape (see convergent evolution). And although the name "limpet" is given on the basis of a limpet like or patelliform shell, the several groups of snails that have a shell of this type are not at all closely related to one another.
Симбиоз
Лимпеттер бірнеше басқа тіршілік иелерімен өзара пайдалы қарым-қатынаста болады. Клатроморфум, бір түрлі балдыр, лимпеттерге тамақ береді, ал лимпеттер балдырдың бетін тазалап, оның тірі қалуына көмектеседі. Дөңгелек тесікті лимпет (Diodora aspera) Anthessius nortoni – қабықшалы құрттың мекені, ол жыртқыш теңіз жұлдыздарын шағып, оларды лимпетті жеуден қайтарады. 2000 жылғы қазан айында жарияланған, Англияның оңтүстік-шығысындағы бор жартастардың эрозиясы жөніндегі зерттеу жұмысында, тұтқынға алынған лимпеттердің нәжісіндегі кальций карбонат мөлшерінен ересек лимпет жылына шамамен 4,9 грамм борды жұтады деп есептелді. Бұл лимпеттердің олар жиі кездесетін аймақтардағы бор жартастардың эрозиясына шамамен 12% жауапты екенін көрсетеді, ал лимпеттер саны ең жоғары деңгейге жеткен жерлерде бұл көрсеткіш 35% және одан да жоғары болуы мүмкін.
Limpets have a mutualistic relationship with several other beings. Clathromorphum, a type of algae, provides food to limpets, which clean the algae's surface and allow its persistence. The rough keyhole limpet (Diodora aspera) is host to the scale worm copepod Anthessius nortoni, which bites predatory starfish to discourage them from eating the limpet. in their research paper titled Limpet erosion of chalk shore platforms in southeast England from Oct 2000 estimate from the amount of calcium carbonate deposits in faeces of captive limpets, that an adult limpet will ingest around 4.9 g of chalk per year. Suggesting that limpets are on average responsible for 12% of the chalk platform erosion in areas that they frequent, potentially rising to 35% + in areas where the limpet population has reached its maximum.
Мәдениетте
Көптеген лимпет түрлерін адамдар мен басқа жануарлар тағам ретінде бұрын да пайдаланған, қазір де пайдаланып келеді. Лимпет миналары – нысанаға магниттермен бекітілетін теңіз минасының бір түрі. Олар лимпеттің мықты жабысу қабілетіне байланысты осылай аталады. Юморист Эдвард Лир бір хатында: «Көңіл көтеріңдер, лимпет жылап тұрған күркеге айтқандай», – деп жазған. Саймон Гриндл 1964 жылы балаларға арналған «Сүйкімді лимпет және басқа да ерекшеліктер» атты әйгілі ақымақтық өлеңдер жинағын жазды, ол «Эдвард Лир мен Льюис Кэрроллдың ұлы дәстүрінде» екені айтылады. Сер Эрнест Шеклтон «Оңтүстік» кітабында Оңтүстік мұхитының жағалауындағы мұздай судан лимпеттерді жинаған Елефант аралында қалған жиырма екі адамының оқиғасын баяндайды. Аралда төрт айдан кейін, олардың морж және пингвин етінің қоры азайғанда, олар негізгі тамақтарын лимпеттерден алды. «Тамаша мырза Лимпет» комедиялық фильмі – өз еліне қызмет ету үшін АҚШ армиясына қосылуға құштар, бірақ әлсіз американдық туралы. Фильмнің соңында ол балыққа айналып, жаңа денесімен АҚШ теңіз кемелерін апаттан құтқара алады. Ол құрт емес, балыққа айналса да, «лимпет» деген есімі оның табандылығын көрсетеді.
Many species of limpet have historically been used, or are still used, by humans and other animals for food. Limpet mines are a type of naval mine attached to a target by magnets. They are named after the tenacious grip of the limpet. The humorous author Edward Lear wrote "Cheer up, as the limpet said to the weeping willow" in one of his letters. Simon Grindle wrote the 1964 illustrated children's book of nonsense poetry The Loving Limpet and Other Peculiarities, said to be "in the great tradition of Edward Lear and Lewis Carroll". In his book South, Sir Ernest Shackleton relates the stories of his twenty two men left behind on Elephant Island harvesting limpets from the icy waters on the shore of the Southern Ocean. Near the end of their four month stay on the island, as their stocks of seal and penguin meat dwindled, they derived a major portion of their sustenance from limpets. The light hearted comedy film The Incredible Mr. Limpet is about a patriotic but weak American who desperately clings to the idea of joining the U. S. military to serve his country; by the end of the film, having been transformed into a fish, he is able to use his new body to save U. S. naval vessels from disaster. Although he does not become a snail but a fish, his name limpet hints at his tenacity.