Fisika di dunia binatang: diatom dan "arsitektur" mereka

Diatom adalah ganggang uniseluler dan kolonial, yang dibedakan dengan adanya sel pelindung di dalam sel, yang terdiri dari silikon dioksida. Diatom hidup di air laut dan air tawar. Menurut para ahli, ganggang semacam itu menghasilkan sekitar seperempat bahan organik di Bumi.

Bentuk diatom sangat beragam. Biasanya, diatom adalah cangkang, di dalam dan di luarnya ada lapisan bahan organik yang relatif kecil. Kerangka struktur sel berbeda di daerah pennate dan sentris. Kelompok pertama memiliki simetri bilateral, yang kedua - radial. Nama alga berasal dari kata Yunani diatomos ("potong menjadi dua bagian"). Faktanya adalah bahwa cangkang diatom dibagi menjadi dua bagian (lebih lanjut tentang ini di bawah).

Jika hanya satu sumbu simetri yang dapat ditarik melalui karapas shell, simetri ini dapat disebut simetris bilateral. Karapas biasanya terdiri dari dua bagian, dengan bagian yang lebih besar menutupi bagian yang lebih kecil. Cangkang diatom terdiri dari penutup silika. Ada beberapa elemen tambahan seperti zat besi, aluminium, magnesium dan sejumlah zat organik. Ketebalan dinding cangkang tergantung pada konsentrasi silikon dalam medium dan bervariasi secara signifikan: dalam bentuk berdinding tipis - dari seperseratus hingga sepersepuluh mikrometer, dan dalam cangkang berdinding tebal itu mencapai 1-3 mikron. Dinding Shellditembus oleh lubang terkecil, menyediakan metabolisme antara protoplas dan lingkungan. Mereka juga dilengkapi dengan berbagai elemen berbentuk yang membentuk struktur cangkang dan berfungsi sebagai fitur taksonomi utama dalam pembangunan sistem diatom. Karapas dan strukturnya dapat dibedakan bahkan dengan perbesaran mikroskop yang kecil.

Namun demikian, tidaklah mudah untuk menemukan rincian struktur karapaks silika. Untuk memahami bentuk cangkang diatom, kita harus memperhitungkan rasio sumbu dan bidang simetri.

Banyak yang diketahui tentang gaya hidup diatom. Diatom hidup dengan cukup baik di berbagai ekosistem dan biotop. Alga hidup baik di lautan dan lautan, dan di perairan air payau dan segar. Mereka berada di tanah, di udara, mereka ditemukan di es Kutub Utara dan Antartika. Alga ini beradaptasi dengan baik terhadap berbagai faktor lingkungan. Baru-baru ini, ketika mendekode genom lengkap diatom Phaeodactylum tricornutum, ternyata mengandung sejumlah gen untuk eukariota yang diperoleh dengan transfer horizontal dari bakteri dan archaea. Sekarang diyakini bahwa sekitar 300 genera, yang meliputi 20-35 spesies, termasuk dalam kelas diatom.

Bahkan mungkin sulit bagi spesialis untuk memisahkan satu jenis diatom dari yang lain. Untuk mengidentifikasi diatom dengan benar, para ilmuwan menggunakan pola cangkang setelah melepaskan protoplas. Para ahli mengatakan bahwa cangkang diatom dan sifat ornamen adalah salah satu poin paling penting dalam identifikasi. Bentuk cangkang alga simetris dalam ketiga dimensi. Bagian atas dan bawah kerangka alga hampir sangat cocok.


Diatom sangat berbeda, dan para ilmuwan belum menemukan banyak fakta menarik tentang ganggang ini. Gambar-gambar itu menunjukkan diatom dan ornamen yang ada di sana

Dari diatom di era Victoria, ornamen mulai ditata. Karena fakta bahwa alga itu sendiri adalah mikroskopis, ornamennya tidak terlihat oleh mata telanjang, mereka dibuat di bawah mikroskop. Dan kemudian, di bawah mikroskop, mereka kemudian mengagumi pekerjaan mereka. Pekerjaan teliti ini dilakukan dengan menggunakan jarum tertipis.


Menariknya, diatom merupakan komponen penting dari nutrisi ikan paus. Jadi, seekor paus berukuran sedang dapat memakan beberapa ratus kilogram diatom sekaligus.

Terlepas dari kenyataan bahwa diatom sangat kecil - ukurannya sekitar seperempat dari diameter rambut manusia, ganggang ini memiliki "desain" yang sempurna dari sudut pandang perancang. Semua kasus diatom simetris dalam tiga dimensi, dengan bagian atas dan bawah diatom hampir saling cocok.

Alga sangat tergantung pada silikon dioksida sehingga jika konsentrasi silika di wilayah tertentu cukup rendah, maka diatom tidak akan membelah. Salah satu sumber silika adalah Si (OH) ₄memasuki alga melalui protein transpor asam silikat. Sayangnya, para ilmuwan belum bisa mengetahui bagaimana silika dikirim ke sel. Para ilmuwan percaya bahwa Si (OH) ₄ dan Na diangkut oleh ganggang dalam rasio 1: 1.

Selama sitokinesis, membran sel menciptakan penyempitan, tetapi kompleks Golgi dimulai, mulai mereproduksi apa yang disebut vesikel. Mereka selalu diawetkan dalam sel yang baru terbentuk.

Menariknya, ada banyak bentuk cangkang diatom. Mereka dapat menyerupai cakram dan silinder, tabung dan bola, drum dan mace. Juga orisinal adalah fakta dari berbagai bentuk katup (bulat, oval, lanset, linier, gitar berbentuk rhombic, berbentuk 5 dan lainnya).

Struktur cangkang berbagai jenis diatom ideal dari sudut pandang arsitek. Beberapa bangunan dibangun mengikuti contoh cangkang alga ini. Salah satu contohnya adalah pembangunan Teater Berlin. Pembuatnya menggunakan bentuk diatom dalam konstruksi pilar Teater Berlin. Menariknya, proporsi diambil tanpa banyak perubahan dan perhitungan. Karapas diatom sangat kuat, meskipun keropos. Para ilmuwan berharap untuk menyelidikinya secara menyeluruh, agar dapat mengulangi triknya dengan "struktur lubang", di mana lubang tersebut akan meningkatkan kekuatan dan ketahanan cangkang.

Source: https://habr.com/ru/post/id399231/