صدف‌های قلبی شکل زیبا می‌توانند راز اینترنت سریع‌تر و ارزان‌تر را فاش کنند
مولوک‌های دریایی قلبی شکل به طور منحصر به فردی برای جذب نور خورشید تطبیق یافته‌اند.
پژوهشگران دانشگاه شیکاگو، دانشگاه استنفورد و دانشگاه دوک به دقت صدف‌های قلبی شکل ( Corculum cardissa ) - نوعی مولوک دوپوسته‌ای - را مطالعه کردند.
در مقایسه با خویشاوندان خود، صدف قلبی نیازی به باز شدن ندارد تا از نور خورشید بهره‌مند شود. این صدف دارای ترفندی هوشمندانه در پوسته خود است: پنجره‌های کوچک و شفاف.
به طور جالبی، یک رابطه هم‌زیستی در داخل پوسته این موجودات گل و گسترش می‌یابد. جلبک‌های هم‌زیست، هم‌خانه‌های صدف، در ازای یک خانه امن، غذا فراهم می‌کنند. اما برای فتوسنتز کردن، آنها به نور نیاز دارند.
به طور شگفت‌آوری، این پوسته‌ها دارای پنجره‌های شفاف هستند که اجازه می‌دهند نور خورشید به داخل نفوذ کند و انرژی لازم برای فرایند فتوسنتز را به جلبک‌ها بدهد.
پژوهشگران نوشته‌اند: «در مولوک‌ها، صدف‌های بزرگ (Cardiidae: Tridacninae) برای روشن کردن هم‌زیست‌های خود باز می‌شوند، اما صدف‌های قلبی (Cardiidae: Fraginae) بسته می‌مانند زیرا نور خورشید از طریق پنجره‌های شفاف در پوسته آنها عبور می‌کند.»
پژوهشگران پیشنهاد کرده‌اند که یافته‌های آنها می‌تواند الهام‌بخش پیشرفت‌هایی در فناوری کابل‌های فیبر نوری باشد.
پوسته منحصر به فرد
پژوهشگران دریافتند که پوسته صدف قلبی شاهکاری از مهندسی بیولوژیکی است.
پوسته از آراگونیت، شکلی بلوری از کربنات کلسیم ساخته شده است. اما نواحی پنجره‌ای خاص هستند. در این‌جا، آراگونیت به شکل بلورهای طولانی و رشته‌ای در می‌آید، که مانند کابل‌های فیبر نوری کوچک عمل می‌کنند - مشابه آنچه شرکت‌های مخابراتی از فیبر نوری برای اینترنت پرسرعت استفاده می‌کنند.
این رشته‌های طبیعی نه تنها نور را به طور مؤثری منتقل می‌کنند بلکه اشعه فرابنفش مضر را نیز فیلتر می‌کنند و از جلبک‌های ظریف حفاظت می‌کنند.
آنها کشف کردند که سمت پوسته‌ای که به سمت خورشید است، به گونه‌ای طراحی شده است که به طور مؤثری نور را منتقل کند. این طراحی خاص اجازه می‌دهد که بیش از دو برابر نور مفید فتوسنتزی نسبت به اشعه فرابنفش مضر که می‌تواند به DNA آسیب برساند عبور کند.
این تطبیق منحصر به فرد تضمین می‌کند که جلبک‌های هم‌زیست در داخل صدف شرایط نوری بهینه‌ای برای فتوسنتز دریافت کنند در حالی که از اشعه فرابنفش مضر محافظت شوند.
تحقیقات ممکن است راه را برای مواد جدید هموار کند
جالب است که این کشف اولین نمونه شناخته شده از ساختارهای فیبر نوری درون یک موجود زنده است.
این صدف‌های قلبی شکل به اندازه یک گردو در آب‌های کم‌عمق در اقیانوس‌های هند و اقیانوس آرام رشد می‌کنند. پوسته‌های آنها با ساختارهای کوچک و شفافی مانند پنجره‌های کوچک مزین شده است.
آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که این ساختارها اجازه می‌دهند که دو برابر نور از آن عبور کند در مقایسه با پنجره‌های ساده.
پژوهشگران باور دارند که خواص منحصر به فرد آراگونیت می‌تواند برای ایجاد مواد جدید با عملکرد نوری استثنایی مورد استفاده قرار گیرد.
این می‌تواند به پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه‌هایی مانند ارتباطات بی‌سیم و تکنولوژی‌های اندازه‌گیری دقیق منجر شود.
این مطالعه شامل زیست‌شناسان دریایی، اکولوژیست‌ها و متخصصان تکاملی بود.
یافته‌ها در مجله Nature Communications منتشر شد.
