صدفهای قلبی نور خورشید را با ساختارهای شبیه فیبر نوری هدایت میکنند
محققان یک سازگاری زیستی در صدفهای قلبی (Corculum cardissa)، گونهای از نرمتنان دوکپهای که در اقیانوسهای هند و آرام یافت میشوند، کشف کردهاند. این صدفها ساختارهای منحصر به فردی در صدفهای خود دارند که مشابه فیبر نوری عمل میکنند و نور خورشید را به جلبکهای همزیست داخل صدف هدایت میکنند.
این امر به صدفها این امکان را میدهد که نور لازم برای فتوسنتز را برای جلبکهای خود فراهم کرده و در عین حال از آنها در برابر پرتوهای مضر فرابنفش محافظت کنند. جلبکها نیز در عوض مواد مغذی ضروری مانند قندها را به صدفها ارائه میدهند.
هدایت نور خورشید از طریق صدفها
صدفهای قلبی نرمتنان کوچکی هستند که حدوداً به اندازه یک گردو میباشند. صدفهای آنها با نواحی شفاف کوچکی پوشیده شدهاند که عملکردی مشابه کابلهای فیبر نوری دارند.
این قابلیت به ساختار آراگونیت، یک فرم بلوری از کربنات کلسیم موجود در صدفهای آنها نسبت داده میشود. از طریق بررسیهای میکروسکوپی، مشخص شد که بلورهای آراگونیت لولههایی را تشکیل میدهند که به دقت نور را از خود عبور میدهند و در عین حال تابش مضر فرابنفش را مسدود میکنند.
داکوتا مککوی، بیوفیزیکدان تکاملی از دانشگاه شیکاگو و تیم او نشان دادند که صدفها بیش از دو برابر بیشتر از نور مفید برای فتوسنتز، نور را وارد میکنند تا نور فرابنفش، طبق مطالعهای که در مجله Nature Communications منتشر شده است.
این فرآیند ممکن است به جلوگیری از پدیدههایی مانند سفید شدن مرجانها و پدیدههای مشابه در صدفها که میتواند تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تشدید شود، کمک کند.
طراحی منحصر به فرد و کاربردهای فناوری
ساختارهای شبیه فیبر نوری که در صدفهای قلبی یافت میشوند نه تنها از نظر بیولوژیکی جذاب هستند، بلکه کاربردهای احتمالی در فناوری نیز دارند. محققان پیشنهاد میکنند که تواناییهای طبیعی هدایت نور آراگونیت میتواند الهامبخش پیشرفتهایی در سیستمهای نوری باشد، به ویژه در زمینه ارتباطات بیسیم و ابزارهای اندازهگیری دقیق.
بون اوی، محقق فتونیک از دانشگاه پادشاه عبدالله برای علم و فناوری، اشاره کرد که تقلید از این ساختارها میتواند به سیستمهای جمعآوری نور کارآمدتر منجر شود که بهبودهایی نسبت به فناوریهای فعلی فیبر نوری ارائه دهند، طبق گزارشی از Science News.