miljoonien vuosien ajan linnut ovat kehittyneet tekemään täydellisen munankuoren. Mutta miten munankuoret ovat niin vahvoja?
Kate Stone
jokainen, joka on yrittänyt puristaa kananmunaa päästä päähän, tietää, kuinka vahvoja munankuoret ovat. Luonnossa ei juuri mineralisoidu yhtä nopeasti kuin linnunmuna. Miten on mahdollista, että hedelmöittyneet kananmunat kestävät murtumia ulkopuolelta, kun taas pieni poikanen voi samanaikaisesti murtaa ne sisäpuolelta auki? Kaikki on munankuoren nanorakenteessa, kertoo McGill-yliopiston tutkijoiden johtama uusi tutkimus, joka julkaistiin Science Advances-lehdessä.
miljoonien vuosien ajan linnut ovat kehittyneet tekemään täydellisen munankuoren. Tuloksena on ohut, suojaava, biomineralisoitu kasvukammio, joka sisältää kaikki linnunpoikasen kehitykseen tarvittavat ravintoaineet. Kuori ei ole liian vahva, ei liian heikko, ja kestää rikkoutumista, kunnes on aika kuoriutua.
miten kuoret ovat niin täydellisiä?
selvittääkseen asiaa ryhmä tutkijoita useilta eri aloilta, muun muassa tekniikasta ja hammaslääketieteestä, perehtyi hyvin tarkasti uskomattoman munan molekyylin nanorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.
”munankuoria on tunnetusti vaikea tutkia perinteisin keinoin, sillä ne rikkoutuvat helposti, kun yritämme tehdä ohuen siivun kuvantamista varten elektronimikroskopialla, sanoo Marc McKee McGillin yliopistosta.
” McGillin Elektronimikroskopiatutkimuslaitoksen hiljattain hankkiman uuden fokusoidun ionisäteen jakojärjestelmän ansiosta pystyimme leikkaamaan näytteen tarkasti ja ohuesti ja kuvaamaan kuoren sisäpuolen.”
käy ilmi, että munankuoret on tehty sekä epäorgaanisesta että orgaanisesta aineksesta. Ne sisältävät kalsiumia sisältäviä mineraaleja ja runsaasti proteiineja. Munien hämmästyttävä vahvuus tulee nanorakenteisesta mineraalista, joka liittyy osteopontiiniin. proteiinia on myös biologisissa komposiittimateriaaleissa, kuten luissamme.
uskomattomien munankuorien sisällä
ensimmäisen muninnan aikana ja haudonnan aikana munankuoret ovat tarpeeksi kovia suojaamaan niitä rikkoutumiselta. Kun poikanen kasvaa munan sisällä, se tarvitsee kalsiumia luiden muodostamiseen. Kasvava poikanen saa kalsiumin kuorestaan. Munien haudonnan aikana kuoren sisäosa liukenee tämän mineraali-ionin saannin turvaamiseksi ja samalla heikentää kuorta niin paljon, että kuoriutuva linnunpoikanen rikkoo sen.
muissa kokeissa tutkijat onnistuivat luomaan uudelleen samanlaisen nanorakenteen kuin he löysivät munankuorista lisäämällä osteopontiinia laboratoriossa kasvatettuihin mineraalikiteisiin.
tutkimusta rahoitettiin Natural Sciences and Engineering Research Councilin ja Canadian Institutes of Health Researchin apurahoilla.
sukua: Hiilen isotooppien anomalia syvänmeren alueella
