Predmet raziskave: koža kač

(01.10.2012) Marie-Christin Klein, doktorica Univerze v Kielu (Nemčija) raziskuje, kako se kačja koža zaščiti pred odrgninami.

Kače so visoko specializirane "breznoge" žiavli, ki so se razvile že pred 150 milijoni let. Ker nimajo okončin je njihovo telo stalno podvrženo silam drgnjenja.


Marie-Christin Klein, doktorica Univerze v Kielu (Nemčija) raziskuje, kako se kačja koža zaščiti pred odrgninami.

Doktorica Marie-Christin Klein in profesor Stanislav Gorb Christian-Albrechts-Univerze v nemškem Kielu (CAU) sta sedaj raziskala, kako je kačja koža specializirana na premikanje brez okončin: ne glede na življenjski prostor je njena zunanja plast toga in trda, proti notranjosti pa postaja mehkejša in prožnejša.

Svoja aktualna dognanja sta Marie-Christin Klein in Stanislav Gorb objavila v strokovni reviji „Journal of the Royal Society Interface” v sredo, 15. avgusta.


Prečni prerez kože s trebušnega področja kalifornijske mlečne kače, posnet z vrstičnim elektronskim mikroskopom

Kače naseljujejo vse večje ekosisteme razel polarnih območij. Prilagojene so tako plezanju na drevesa, kot zakopavanju pod zemeljsko površje. Koža mora izdržati dva do tri mesece takšnih aktivnosti, preden se žival levi.

"Kačja koža mora torej biti optimizirana proti obrabi," je predvidevala Marie-Christin Klein pred pričetkom svojega raziskovanja. V sodelovanju s Stanislavom Gorbom je preiskala kožo štirih vrst kač.

Peščeni udav (Gongylophis colubrinus), kalifornijska mlečna kača (Lampropeltis getula californiae), mavrični udav (Epicrates cenchria cenchria) in zeleni drevesni piton (Morelia viridis) naseljujejo raznovrstne življenjske prostore od puščave do tropskih gozdov.

"Z raziskovanjem teh štirih vrst smo odkrili, da se setava kože zelo razlikuje glede na življenjsko okolje. Pri vseh pa se kaže graduirana sestava kožnih plasti. To pomeni, da imajo kljub vrstno specifičnim razlikam v v debelini in strukturi vse zunanjo plast togo in trdo, proti notranjosti pa postajajo plasti vedno mehkejše in prožnejše," pojasnjuje Kleinova svoja odkritja, ki so potrdila njeno tezo o optimalni sestavi kože proti obrabljanju.

Vse štiri vrste dosežejo mehansko zaščito z različnimi tipi celic.Ena vrsta ima debelejšo kožo z okroglimi celicami, druga tanjšo kožo s podaljšanimi celicami. "To kaže na funkcionalno prilagoditev premikanju brez okončin, ki so ga kače razvile v suhem pa tudi vlažnem življenjskem okolju," pove Kleinova.

To področje je v veliki meri še neraziskano, Klein poroča dalje: "Znano je, kako je koža kače sestavljena, kljub temu pa še nihče ni raziskal njenih materialnih lastnosti in učinkov. Material, ki lahko prenaša zunanje sile iz toge zunanje na notranjo prožno plast ima sposobnost porazdelitve te sile na večjo površino in tako zmanjšati tičkovni pritisk. Ti materiali delujejo kot prilagodljiv oklep."

Ta načela delovanja bi lahko koristno uporabili na področju medicinske tehnologije. Lahko bi, na primer, optimizirali nezaželjena trenja pri uporabi umetnih protez. Spoznanje je uporabno tudi na področjih pogonskih in transpornih tehnologij zaradi zmanjšanih obrab in s tem povezanih stroškov, saj bi bilo potrebno uporabljati manj maziv.

Sistem proti drgnjenju za s tega stališča pomemben model, po katerem se bodo lahko zgledovali bionični raziskovalci univerze v Kielu (z oddelkov za specialno zoologijo, prof. Stanislav N. Gorb) pri optimizaciji že obstoječih, pa tudi razvoju novih materialov z večjimi odpornostmi na drgnjenje in obrabo.

Izvirna objava:

“Epidermis architecture and material properties of the skin of four snake species”

J. R. Soc. Interface rsif20120479; objavljenjo pred natisnjeno verzijo 15. avgusta 2012, 1742-5662.

http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/early/2012/08/13/rsif.2012.0479.a...

Sorodni članki

Na Bahamih so se od orjaških želv do danes ohranili le še fosilni ostanki, ki so konzervirani v tako imenovanih »modrih luknjah«; Vir slike: Brian Kakuk

Izumrla bahamska orjaška želva – sekvenciran 1000 let star DNK

Mednarodna ekipa strokovnjakov je na Univerzi v Postdamu raziskovala dedne zapise izumrle bahamske orjaške želve Chelonoidis alburyorum. Znanstvenikom je prvič uspelo pridobiti popolno sekvenciran DNK te tropske živali
preberi več

Chelonian Conservation and Biology

Mednarodno trgovanje ogroža vrstno raznolikost želv

Ko govorimo o hišnih ljubljenčkih, so od plazilcev bolj prodajana vrsta po vsem svetu le ptice. Mnogo teh plazilcev, kamor spadajo tudi želve, so odvzete iz svojega naravnega okolja z namenom mednarodne prodaje
preberi več

Zeleni legvan Beissi; Vir slike: Helene Widmann

Klinični primer: Zeleni legvan z močno endoparazitozo

Zeleni legvan Beissi, samec starosti okoli 10 let že dalj časa izgublja telesno težo. Lastniki so najprej spremembe pripisovali fiziološki spolni aktivnosti v spomladanskih mesecih in posledičnem manjšem zauživanju hrane
preberi več

Nežno in čvrsto naenkrat – pajčevina. Rafinirana hierarhija in urejenost različnih vlaken; Vir slike: Markus Anton und Periklis Papadopoulos/Universität Leipzig und Max-Planck-Institut für Polymerforschung Mainz

Nežna a vendar robustna – strokovnjaki odkrivajo nove lastnosti pajčevine

Fiziki iz Nemčije, Grčije, ZDA in Singapurja so eksperimantirali z laserskimi žarki in pridobili popolnoma nova odkritja o lastnostih pajčevin
preberi več

Regional differentiation and extensive hybridization between mitochondrial clades of the Southern Ocean giant sea spider Colossendeis megalonyx

Raznovrstnost morskih pajkov na Antarktiki

Popolna tema in mraz – kljub temu je Antarktika dom za številne živalske vrste. Skrivnosti biotske raznolikosti so odkrivali znanstveniki iz Avstralije, Nemčije in ZDA
preberi več

Odrasel hišni pajek Parasteatoda tepidariorum; Vir slike: Universität Göttingen

Evolucija očesa

Razvoj pajkovega očesa je voden z enakimi geni, kot razvoj pri ostalih živalskih vrstah. V enako skupino spadajo na primer tako človeško oko kot sestavljena očesa insektov
preberi več

Ortodontski poseg pri mavrski kopenski; Vir slike: Dr. Gertrude König und DDr. Camil Stoian PhD

Ortodontski poseg pri mavrski kopenski želvi – Max potrebuje zobni aparat!

Max je 40 let star samec, pri katerem so se po poslednjem prezimovanju pojavile resne težave zaradi pridobljene deformacije kljuna. Iz ambulante za eksotične živali, kjer ga je pregledala  Mag. Helene Widmann, je bil napoten na poseg v veterinarsko ortodontsko ambulanto
preberi več

Rdečeoka drevesna žabica iz Nacionalnega parka Ranomafana na jugovzhodnem delu Madagaskarja. Pri tej vrsti je že bila potrjena hitridiomikoza.; Vir slike: Miguel Vences / TU Braunschweig

Hitridiomikoza je dosegla Madagaskar

Konec letošnjega februarja je bila za dvoživke usodna gliva, Batrachochytrium dendrobatidis, prvič dokazana tudi na Madagaskarju. Epidemija je tako dosegla pomembno področje biotske raznovrstnosti, saj na otoku v Indijskem oceanu živi okoli 290 različnih vrst dvoživk
preberi več

[X]
Informacije o uporabi piškotkov:

Naša spletna stran uporablja piškotke z namenom zagotavljanja vam odgovarjajoče različice spletne strani, s katero vam olajšamo njeno uporabo. Spletna stran lahko uporablja tudi piškotke drugih ponudnikov za potrebe oglaševanja.