Кіріспе

Гүліштің түрлері Венераның гүл себеті (Euplectella aspergillum) – Porifera классына жататын шыны губка. Бұл Тынық мұхитының терең суларында, әдетте, тереңдікте кездесетін теңіз губкасы. Басқа губкалар сияқты, олар теңіз суын сүзгілеу арқылы планктон мен теңіз қарын ұстап жейді. Басқа шыны губкалар сияқты, олар да кремнийден (силикадан) скелет жасайды, бұл ерекше торлы пішіндер құрылымын құрайды. Бұл губкалардың биіктігі әдетте және арасында болады, ал олардың денелері өзара серіктес креветкалар үшін пана ретінде қызмет етеді. Бұл дене құрылымы материалтану ғылымында үлкен қызығушылық тудырады, өйткені оптикалық және механикалық қасиеттері кейбір жағдайларда адам жасаған материалдардан жоғары. Олардың көбею әдеттеріне қатысты көп мәлімет жоқ, алайда олардың дене құрылымының сұйықтық динамикасы көбеюге әсер етеді және олар гермафродит болуы мүмкін деген гипотеза бар. Бұл губканың мекені – теңіз түбінің жартасты аймақтары, онда олар өмір бойы қатты субстратқа бекініп өмір сүреді және өседі. Оны мұхит бетінен 100 м-ден 1000 м-ге дейін (330 футтан 3300 футқа дейін) таба алады және 500 м-ден артық тереңдікте жиі кездеседі.

Морфология

Денесі түтікше тәрізді, иілісқан және себет сияқты, триаксондық тікенектерден құралған. Денесі көптеген тесіктермен тесілген, бірақ олар нағыз остия емес, жай ғана қабырғалық кеңістіктер. Сиконоидты типтегі каналдық жүйесі бар, онда остиялар кіретін каналдармен байланысады, олар просопилдер арқылы радиалды каналдармен жалғасады, ал олар өз кезегінде губкоцельге және сыртқа оскулум арқылы ашылады. Бұл жануарлардың дене құрылымы – жұқа қабырғалы, цилиндрлі, құмыра тәрізді түтік, ірі орталық атриумы бар. Денесі 6 ұшты силикалық тікенектер түрінде толығымен кремнийден тұрады, сондықтан оларды көбінесе шыны губкалар деп атайды. Тікенектер үш өзара перпендикуляр сәуледен тұрады, оларға алты ұш жасайды. Тікенектер – губка тіндеріндегі микроскопиялық, ине сияқты құрылымдар, губкаға құрылымдық қолдау көрсетеді. Губка тіндеріндегі тікенектердің комбинациясы түрді анықтауға көмектеседі. Шыны губкалардың тікенектері өте жіңішке торға тоқу арқылы, губка денесіне басқа губка түрлерінде кездеспейтін беріктік береді және су қабатында үлкен тереңдікте тіршілік етуге мүмкіндік береді. Губканың планктонды тарту үшін биолюминесценцияны пайдаланатыны болжанады. Оның торлы пішіні оған топыраққа бекініп тұрып, креветка сияқты жануарларды сыйыртуға мүмкіндік береді. Олардың ерекше қаңқа мотивтері губканың кедергісін азайту және дене қуысының ішінде үйлесімді айналма қозғалыстарды ынталандыру арқылы маңызды сұйықтық динамикалық әсер ететіні анықталды, бұл селективті сүзілумен қоректенуге және жыныстық көбеюге ықпал етеді. Италиялық зерттеуші жасаған зерттеуде Венера гүл себетінің үш өлшемді моделі оның торларына су молекулаларының кіріп-шығуын симуляциялау үшін пайдаланылды. Зерттеушілер губканың кедергісін азайта отырып, губканың ішінде ұрық және жұмыртқаның араласуын жеңілдететін ұсақ маусымдық ағындарды жасағанын анықтады; сонымен қатар, оның торларында тұратын креветкалар үшін қоректенуді тиімдірек етеді. Бұл губкалардың қаңқасында басқа биоматериалдармен қатар кремний нанобөлшектері де бар. Бұл түрдің гермафродит екендігі туралы идеяны нығайтады. Бұл губкалар бекініп тұрса да, сперматозоидтар ағыспен таратылады, ал басқа организм сақтаған жұмыртқалар ұрықтандырылуы мүмкін. Сондай-ақ, бұл түрдің жыныстық жолмен көбейетіні айтылады, бұл олардың "ішкі айналым үлгілерінің" болуынан көрініс береді.

Өзара қарым-қатынас

Спанждерде көбінесе шыны шпанжді креветкалар, әдетте көбейетін жұптар кездеседі, олар көбінесе дене мөлшеріне байланысты шпанждің торынан шыға алмайды. Сондықтан олар осы шпанждердің ішінде және айналасында өмір сүреді, олар өлгенше шпанжбен өзара пайдалы қарым-қатынас жасайды. Креветкалар шпанждің қамқорлығында өмір сүріп, жұптасады, ал олар шпанждің ішін де тазартады. Бұл жапондықтардың шпанжді мәңгілік махаббаттың символы ретінде қабылдауына ықпал еткен болуы мүмкін, онда осы шпанждердің қаңқалары той сыйлықтары ретінде табыс етіледі.

Экология

Бұл губкалардың экологиясы туралы көп мәлімет жоқ болса да, олардың класы – Hexactinellid губкалары жайлы көп зерттеулер жасалған. Тынық мұхитындағы гексатинелдиттер теңіз түбінде рифтер құрады, олардың көпшілігі қазір құрып қалған, бірақ юра кезеңінде гүлденген. Олардың экологиялық қызметі терең теңізде планктонмен қоректенуімен байланысты, бұл олардың өмірлік ортасында көміртегінің пайда болуына себеп болады. Сонымен қатар, олар теңіз түбінде мекендейтін көптеген жануарларға пана болады, оның ішінде бұрынғы бөлімдерде айтылған шағалалар да бар.

Экожүйелік рөл / Басқа фактілер

Түрлі шыны шұңғырлармен жүргізілген зерттеуде Венераның гүл себетінен қосымша мәлімет алу қиын екендігі анықталды, себебі оған қол жеткізу өте қиын. Дегенмен, сілтімен байланысқа түскен кезде бұл шұңғырлар жоғары төзімділік көрсетті, бұл зерттеушілерді олардың құрамында хитин сияқты биоматериалдар бар деген ойға жетертті, олар осы түрдің құрылымдық компоненті ретінде қызмет ете алады. Осы зерттеудің нәтижесінде, E. aspergillum және оған ұқсас түрлер құнды биоматериалдарды қамтитын табиғи композиттер болса, олар биомедицина және болашақ биотехнология салаларында маңызды рөл атқаруы мүмкін. Шұңғыр теңіз суынан кремний қышқылын алып, оны кремний диоксидіне айналдырады, содан кейін одан шыны талшықтарынан жасалған күрделі қаңқа құрайды. Басқа шұңғырлар, мысалы, апельсин түсті шұңғыр (Tethya aurantium) да шыныны биологиялық жолмен өндіре алады. Қазіргі оптикалық талшықтарды өндіру процесі жоғары температураны қажет етеді және нәзік талшықтарды шығарады. Шұңғырлардан шабыттанған, мұндай талшықтарды жасау және орналастыру үшін төмен температуралы процесс талшықтың оптикалық қасиеттерін жақсырақ бақылауға мүмкіндік беруі мүмкін. Бұл наноқұрылымдар тиімді әрі төмен құнмен өндірілетін күн батареяларын жасау үшін де пайдалы болуы мүмкін. Сонымен қатар, оның қаңқа құрылымы инженерлік қолданыстарда қолданылатын диагональды бекітілген шаршы торларға қарағанда салмағына шаққанда беріктігі жоғары жаңа құрылымдық тор түрін шабыттандырды. Бұл шұңғыр қаңқаларының күрделі геометриялық конфигурациялары қаттылығы, беріктігі және жарықтардың таралуының азайтылуы үшін жан-жақты зерттелген. Бірдей ұзындығы, тиімді қалыңдығы және радиусы бар, бірақ біртекті таратылған алюминий түтігі (алюминий мен шынының серпімділік модулі шамалас) қаттылығының 1/100 бөлігіне ие. Осы ерекше құрылымдық қасиеттерден басқа, Falcucci және әріптестері олардың ерекше қаңқа мотивтері шұңғырдың бетіне түсетін қарсылықты азайту және дене қуысының ішінде үйлесімді айналма қозғалыстарды күшейту арқылы маңызды сұйықтық динамикалық әсер ететінін анықтады, бұл селективті сүзілу арқылы қоректену және жыныстық көбеюді ынталандыруға мүмкіндік береді.