La física en el mundo animal: Nautilus y "bomba osmótica"



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Nautilus (Nautilus América.) - ". Fósil viviente" género de cefalópodos, que se conocen como El tipo más común - Nautilus Pompilio. Nautilus pertenecen a un solo género moderno subclase Nautiloidea. Los primeros representantes Nautiloidea aparecido en el Cámbrico, y su desarrollo tuvo que Paleozoico. Nautilids casi extintos en el límite del Triásico y Jurásico, pero todavía sobrevivieron hasta nuestros días, a diferencia de sus parientes los amonitas. Algunos antigua Nautilus alcanzó un tamaño de 3, 5 m. Los representantes de la especie más grande de nautilus modernas alcanzan un tamaño máximo de 25 cm.
nautiluses modernos se encuentran en el Pacífico y el Índico. En algunas regiones, que son numerosos, pero el rango de su distribución no es demasiado amplia. Nautiluses que viven a profundidades de 100-600 metros. Estos moluscos están en constante movimiento en el agua, tanto vertical como horizontalmente, y para el movimiento vertical nautiluses utilizan ósmosis - cambiando la concentración de sales en las cavidades de su caparazón
nautiluses horizontales se mueven como los cefalópodos - con ayuda de eyección por chorro de agua desde el cráter. El embudo se volvió la parte posterior de la pierna, que se encuentra en todos los mariscos. El embudo es un tubo cónico que conduce a la cavidad del manto. Sirve como un "motor" y la rueda. Velocidad de movimiento de frecuencia horizontal nautiluses es controlado por la expulsión de agua desde el embudo y el cambio de su diámetro. Se hunden nadar hacia adelante, pero si quieres atrapar a la presa, a continuación, a su vez a la víctima "cara".
Mucho más interesante mecanismo de movimiento vertical Nautilus. Mariscos pueden ajustar fácilmente su flotabilidad, llegando a ser más ligero o más pesado que el agua, usando el poder de la presión osmótica. Clamshell, excepto vivienda unidad y varias cámaras de edad, llena de líquido, la composición de la que se diferencia de la del agua de mar. En particular, la concentración de sal en este líquido es inferior a la del agua de mar. Varias cámaras se llenan con un gas biológico que se produce en el proceso de Nautilus vida.
Con el fin de comprender mejor el mecanismo de movimiento del Nautilus, vale la pena considerar la estructura de su concha. Todos los tipos de Nautilus Shell espiral, fuertemente retorcidos. el cuerpo del molusco se encuentra siempre a la última, la cámara más grande. El resto de la cámara funciona como un sistema hidrostático. Los tabiques conchas tienen aberturas por las que pasa un tubo delgado llamado sifón. Este tubo está conectado a la parte trasera de la Nautilus cuerpo.


La sección Nautilus. Sifón no es visible, ya que se compone de tejido blando, que no es en el fregadero en la imagen (Fuente: Wikipedia)
Si Nautilus necesarias emergen, se hace más fácil debido a bombear el agua del fluido por los iones monovalentes sifón. Principalmente, Na + y Cl-. Ajuste de la concentración de iones monovalentes se realiza usando una enzima especial - Na-K-ATPasa. La hormona se produce y se acumula en el tejido epitelial del sifón. En primer lugar, los iones son bombeados fuera de la cámara de fluido, y luego entran en la trampa, y luego - en la sangre. Hay presión osmótica, agua con una baja concentración de sal entra en el sifón y luego a través de un riñón - el medio ambiente. En algunos se forma de concha cámara de vacío, que están llenos de gas, fregadero se hace más fácil, y los flotadores nautilus.


Este sifón foto se puede ver muy bien (fuente: discoveringfossils.co.uk) guía empresas Si Nautilus paso necesario, iones de la sangre bajo la influencia de Na-K-ATPasa entran en el fluido de la carcasa. causas de la presión osmótica que recoge el agua del fregadero, fregadero de la cámara llena gradualmente, y el animal con el fregadero se hace más pesado que el agua, lo que permite buceo Nautilus. La profundidad máxima de buceo - unos 700 metros, que corresponde a 70 atmósferas. Es capaz de soportar la presión de una cáscara del nautilus. Ir más profundo, el animal simplemente muere.
Nautilus puede ajustar su flotabilidad con el fin de colgar inmóvil en la columna de agua. El centro de flotabilidad en el Nautilus no coincide con el centro de gravedad, siendo unos pocos centímetros más alto. Esto asegura molusco estabilidad vertical. Cuando flotando en el agua puede ser visto como balanceo Nautilus con una cierta amplitud. Esto es debido al hecho de que la respiración mariscos extrae el agua en el fregadero. Cuando "exhala" chorro de agua da lugar carcasa trasera se desvía de la posición original. En las declaraciones de "inspiración" de almeja a su posición original.
En Nautilus, hay otra característica interesante - sus ojos carecen de lentes y córnea. La pupila en su ojo - un agujero común a través del cual la luz incide directamente sobre la retina. Sin cáscara de esta ojo no está presente, la pupila y la cavidad del ojo está lleno de agua. Los investigadores japoneses estudiaron el gen Nautilus, y encontraron que este molusco no es Six3 gen / 6. Se trata de un gen antiguo, que tienen prácticamente todos los animales, de los crustáceos para el ser humano. Es responsable de la formación de la lente y la córnea. Quizás antepasados ​​nautilus por alguna razón perdió el gen durante la evolución. También hay una sugerencia de que un ojo Nautilus es una forma de transición entre el ojo sensible a la luz primitiva y complejo a la lente y la córnea.
Fuente: geektimes.ru/post/279138/

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