agosto 3, 2021

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Nuove immagini 3D dell’intestino di uno squalo mostrano che funziona come una valvola Nikola Tesla

Scansione TC dell’intestino a spirale di uno squalo spinoso del Pacifico (Squalus suckleyi). L’inizio dell’intestino è a sinistra e la fine è a destra. Credito: Samantha Lee / California State University Dominguez Hills

Contrariamente a quanto ritraggono i media popolari, in realtà non sappiamo molto su cosa mangiano gli squali. Poco si sa su come viene digerito il loro cibo e sul ruolo che svolgono nel più ampio ecosistema oceanico.

Per più di un secolo, i ricercatori hanno fatto affidamento sulla grafica piatta flat squali“Sistemi digestivi per discernere come funzionano – e come ciò che mangiano ed espellono influenza altre specie nell’oceano. Ora, i ricercatori hanno prodotto una serie di scansioni 3D ad alta risoluzione dell’intestino di quasi trenta specie di squali che faranno progredire la comprensione di come gli squali mangiano e digeriscono il loro cibo.

“È ora di utilizzare una tecnologia moderna per osservare questo incredibile intestino a spirale degli squali”, ha affermato Samantha Lee, professore associato presso la California State University Dominguez Hills. “Abbiamo sviluppato un nuovo metodo per la scansione digitale di questo tessuto e ora possiamo osservare i tessuti molli in modo così dettagliato senza doverli tagliare”.

Il gruppo di ricerca della California State University Dominguez Hills, dell’Università di Washington e dell’UC Irvine ha pubblicato i risultati il ​​21 luglio sulla rivista. Atti della Royal Society B.

I ricercatori hanno utilizzato principalmente uno scanner per tomografia computerizzata (CT) presso i Friday Harbor Laboratories dell’Università di Washington, per creare immagini 3D dell’intestino dello squalo, provenienti da esemplari conservati al Natural History Museum di Los Angeles. Il dispositivo funziona come uno scanner TC standard utilizzato negli ospedali: una serie di immagini a raggi X viene acquisita da diverse angolazioni, che vengono quindi combinate utilizzando l’elaborazione del computer per creare immagini 3D. Ciò consente ai ricercatori di vedere le complessità dello squalo Intestino senza doverlo sezionare o disturbare.

“La scansione TC è uno degli unici modi per capire come appare l’intestino di uno squalo in tre dimensioni”, ha detto il coautore Adam Summers, professore presso UW Friday Harbor Labs che ha guidato uno sforzo globale per esaminare gli scheletri di pesci e altri . animali vertebrati. “L’intestino è così complesso – con così tanti strati sovrapposti che la dissezione distruggerebbe il contesto e la connessione dei tessuti. Sarebbe come cercare di dare un senso a ciò che era in un giornale prendendo le forbici su una copia piegata. La storia ha appena vinto. Abbiamo vinto non uscire insieme.”

Nuove immagini 3D dell'intestino di uno squalo mostrano che funziona come una valvola Nikola Tesla

Immagine TC dell’intestino a spirale di uno squalo pescecane, mostrato dall’alto verso il basso. Credito: Samantha Lee / California State University Dominguez Hills

Attraverso le loro scansioni, i ricercatori hanno scoperto diversi nuovi aspetti di come funzionano gli intestini degli squali. Questi organi a forma di spirale sembrano rallentare il movimento del cibo e dirigerlo lungo l’intestino, basandosi sulla gravità e sulla peristalsi, la contrazione ritmica dei muscoli lisci nell’intestino. La sua funzione è simile alla valvola unidirezionale progettata da Nikola Tesla oltre un secolo fa che consente ai fluidi di fluire in una direzione, senza flusso inverso o assistenza da parte di parti in movimento.

Questa scoperta potrebbe gettare nuova luce su come mangiano e mangiano gli squali. Mi ha spiegato che la maggior parte degli squali di solito passa giorni o addirittura settimane tra un pasto abbondante e l’altro, quindi dipende dalla loro capacità di mantenere il cibo nel loro sistema e assorbire quanti più nutrienti possibile. Il lento movimento del cibo attraverso l’intestino causato dall’intestino a spirale probabilmente consente agli squali di trattenere il cibo più a lungo e utilizza meno energia per elaborare. cibo.

Nuove immagini 3D dell'intestino di uno squalo mostrano che funziona come una valvola Nikola Tesla

Due squali spinosi del Pacifico vivi (Squalus suckleyi). Credito: Samantha Lee / California State University Dominguez Hills

Poiché gli squali sono alcuni dei predatori numero uno nell’oceano e mangiano così tante cose diverse – invertebrati, pesci, mammiferi e persino alghe – controllano naturalmente la biodiversità di molte specie, hanno detto i ricercatori. Sapere come gli squali elaborano ciò che mangiano e come espellono i rifiuti è importante per comprendere l’ecosistema più ampio.

“La stragrande maggioranza delle specie di squali e la maggior parte della loro fisiologia sono completamente sconosciute”, ha detto Summers. “Ogni osservazione della storia naturale, visualizzazione interna e indagine anatomica ci mostra cose che non avremmo potuto immaginare”. “Dobbiamo guardare più seriamente gli squali e, in particolare, dobbiamo guardare più seriamente le parti diverse dalle mascelle, specie che non interagiscono con gli umani”.

Gli autori prevedono di utilizzare una stampante 3D per creare modelli di molti diversi intestini di squalo per testare come i materiali si muovono attraverso le strutture in tempo reale. Sperano anche di collaborare con gli ingegneri per utilizzare gli intestini di squalo come ispirazione per applicazioni industriali come il trattamento delle acque reflue o il filtraggio delle microplastiche dalla colonna d’acqua.


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maggiori informazioni:
Gli intestini di squalo a spirale possono agire come valvole di Tesla, Atti della Royal Society B E il rspb.royalsocietypublishing.or… .1098 / rspb.2021.1359

la citazione: Nuove immagini 3D dell’intestino di uno squalo che mostrano che funziona come una valvola Nikola Tesla (2021, 20 luglio) Estratto il 21 luglio 2021 da https://phys.org/news/2021-07-3d-images-shark-intestines – function.html

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