Моллюск в форме сердца имеет окна, которые работают как волоконная оптика

Фото из открытых источников

У моллюска в форме сердца появились крошечные окна, которые работают как оптоволоконные кабели. Это первый известный пример в природе.

Сердцевидные моллюски (Corculum cardissa) — двустворчатые моллюски, немного похожие на моллюсков, которые находятся в симбиотических отношениях с фотосинтетическими водорослями, живущими внутри них. Водоросли имеют безопасный дом, получают свет для фотосинтеза и обеспечивают своих хозяев питательными веществами.

В отличие от других двустворчатых моллюсков, сердцевидки не раскрывают свои раковины широко, однако каким-то образом пропускают свет внутрь себя, даже оставаясь закрытыми.

Теперь Дакота Маккой из Чикагского университета и ее коллеги обнаружили, что в раковинах сердцевидных моллюсков есть прозрачные кристаллические структуры карбоната кальция, которые функционируют как волоконно-оптические пучки, пропуская свет внутрь, чтобы омывать водоросли. «Если вам не нужно открывать и можно просто иметь прозрачное окно, это очень безопасный способ облучения ваших водорослей», — говорит Маккой.

Исследователи изучили фрагменты различных раковин сердцевидных моллюсков и прозрачные структуры внутри них, а также интенсивность и цвет проходящего света. Они обнаружили, что окна были сделаны из длинных тонких волокон минерала под названием арагонит — формы карбоната кальция, — который пропускает в два раза больше полезного для фотосинтеза света, чем вредного ультрафиолетового света. «Мы наносим солнцезащитный крем, потому что УФ вызывает мутации и рак. Сердцевидные моллюски используют эти окна в качестве солнцезащитного крема», — говорит Маккой.

Хотя нити арагонита выглядят как изготовленное оптоволокно, у них нет защитной, изолирующей оболочки, называемой оболочкой, но они пропускают свет так же эффективно. Это может послужить вдохновением для волоконно-оптических кабелей без оболочки, которые были бы дешевле в производстве.

Маккой утверждает, что естественные свойства ракушек, блокирующие ультрафиолетовое излучение, можно также использовать для защиты кораллов, которые, как и моллюски, содержат внутри себя фотосинтезирующие водоросли, но более восприимчивы к воздействию окружающей среды, например, света и тепла.