Hóa thạch thời tiền sử của các loài động vật giống thực vật kỳ lạ được tìm thấy để chứa các cấu trúc giống như quả bóng hình học

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các cấu trúc hình học, rỗng, giống như quả bóng trong hóa thạch 80 triệu năm tuổi của các động vật biển kỳ quái.

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Palaeontology, các nhà nghiên cứu về Palaeobi Jennifer Hoyal Cuthill và Aaron Hunter đã xác định các cấu trúc kỳ lạ trong hai loài crinoid. Một nhóm động vật gần giống như thực vật thường được gọi là hoa loa kèn biển có liên quan đến sao biển và nhím biển .

Hình dạng của các cấu trúc tương tự như các phân tử carbon phức tạp được gọi là "fullerene", là một trong những hạt nano đầu tiên thường được định nghĩa là các hạt có đường kính từ 1 đến 100 nanomet được phát hiện bởi các nhà khoa học.

ĐỌC THÊM

Các nhà khoa học Dub khu vực 'Nơi nguy hiểm nhất trong lịch sử hành tinh Trái đất'

'Wonderchicken' từ 66 triệu năm trước là 'Con chim hiện đại được biết đến lâu đời nhất'

Hóa thạch của Gondwanan 'Quái thú điên' từ 66 triệu năm trước được phát hiện

Fullerenes, hay "buckyball", là những quả cầu rỗng của các nguyên tử carbon, được kết nối trong một mạng ngũ giác và hình lục giác giống như mô hình nhìn thấy trong cấu trúc của một số quả bóng đá.

Các phân tử carbon buckyball phổ biến nhất chứa 60 nguyên tử carbon, tuy nhiên, con số này dao động từ 20 đến 100. Các nhà khoa học lần đầu tiên đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của fullerene vào cuối những năm 1960. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp chúng một cách tình cờ vào những năm 1980 trước khi chúng được tìm thấy trong các vật liệu tự nhiên, như bồ hóng, bụi vũ trụ và virus.

Nhóm các phân tử này lấy tên của họ từ thành viên nổi tiếng nhất "Buckminsterfullerene", chứa 60 nguyên tử carbon và được đặt theo tên của kiến ​​trúc sư nổi tiếng người Mỹ Buckminster Fuller, người được biết đến với việc phổ biến cấu trúc vòm trắc địa.

Mái vòm trắc địa là những cấu trúc hình bán cầu, rỗng được làm từ một mạng lưới hình tam giác có khả năng hỗ trợ tải rất nặng cho kích thước của chúng.

"Trong các phân tử fullerene, mỗi nguyên tử carbon được kết nối với ba nguyên tử khác, để tạo thành hình dạng ba chiều, gần như hình cầu. Nếu chúng ta nhìn vào khoảng trống giữa các nguyên tử này, tạo thành các mặt của hình dạng 3D, chúng luôn luôn là hình ngũ giác hoặc hình lục giác, "Hoyal Cuthill, từ Trường Khoa học Đời sống tại Đại học Essex, Anh, nói với Newsweek .

Các tác giả của nghiên cứu mới nhất đã phát hiện ra các cấu trúc vĩ mô, những cấu trúc có thể nhìn thấy bằng mắt thường, giống như buckyball trong hóa thạch crinoid cổ đại đại diện cho hai loài, Uintacrinus socialis và Marsupites testudinarius , trong bộ sưu tập của Bảo tàng Khoa học Trái đất thuộc Đại học Cambridge , Vương quốc Anh

"Crinoids là họ hàng của nhím biển và sao biển trong nhóm động vật da gai", Hoyal Cuthill nói. "Crinoids sống chủ yếu dưới đáy biển, mặc dù một số ít có thể bơi bằng cánh tay dài, thường được sử dụng để chụp thức ăn và đưa nó vào miệng."

"Crinoids có một hồ sơ hóa thạch dài, bao gồm các loại cơ thể kỳ lạ không còn tồn tại đến ngày nay. Một số ví dụ đặc biệt kỳ lạ là hai nhóm crinoid chúng tôi đã nghiên cứu, chi Marsupites và Uintacrinus, sống trong thời kỳ kỷ Phấn trắng khoảng 80 triệu năm trước", cô nói. nói.

Các đặc điểm đặc biệt nhất của hai loài crinoid này là cánh tay kiếm ăn dài và một bộ phận giống như quả bóng được gọi là đài hoa được xây dựng từ một số tấm làm từ canxi cacbonat. Các nhà khoa học nghĩ rằng bộ phận cơ thể này đã giúp ổn định động vật trong bùn phấn mềm dưới đáy biển mà chúng được gắn vào, hoặc hoạt động như một buồng nổi để giúp chúng nổi trong nước.

"Crinoids có một bộ xương, dưới da của chúng, được tạo thành từ nhiều mảng nhỏ được nối với nhau ở các cạnh của chúng," Hoyal Cuthill nói. "Một phần của bộ xương này là đài hoa chứa miệng và bảo vệ các cơ quan nội tạng. Trong hai nhóm chúng tôi nghiên cứu, đài hoa này đã mất thân cây neo thông thường và được mở rộng thành hình dạng giống hình cầu rộng khoảng 7 cm."

"Các calyces của hai nhóm chúng tôi nghiên cứu cũng cho thấy sự khác biệt trong cấu trúc của chúng. Uintacrinus có một đài hoa lớn hơn một chút được tạo thành từ nhiều tấm nhỏ, đặc biệt nhẹ, trong khi Marsupites có một đài hoa nhỏ hơn được tạo thành từ 16 tấm lớn hơn, cộng với lỗ mở phía trên . "

Phân tích hình học của các bộ phận cơ thể calyx trong hóa thạch cho thấy sự tương đồng về cấu trúc với buckyballs.

"Mặc dù bối cảnh hoàn toàn khác nhau, các phân tử fullerene siêu nhỏ và đài hoa kỳ lạ của Marsupites crinoid đã tuyệt chủng có hình dạng và cấu trúc giống hệt nhau", Hoyal Cuthill nói.

"Việc phát hiện ra các cấu trúc toán học tương tự trong fullerene và crinoids đã tuyệt chủng cho thấy rằng những con vật này cũng cần những con bê to và tròn. Cũng như vậy, các calyces của hai nhóm chúng tôi nghiên cứu dường như đã được tối ưu hóa theo những cách hơi khác nhau. Uintacrinus đã cấu trúc đài hoa yếu hơn mà dường như thay vào đó là lớn và nhẹ nhất có thể. Marsupites dường như cần một đài hoa mạnh mẽ và ổn định nhất có thể, trong khi vẫn lớn và tròn, "cô nói.

với các tác giả cho rằng hình dạng của bộ phận cơ thể này có thể đã mang lại lợi thế tiến hóa.

"Sống sót là rất quan trọng và các cấu trúc giống như quả bóng, có thể chịu được tải trọng rất lớn, hình thành xung quanh chúng để bảo vệ chúng khỏi tác hại của đại dương và phao cứu trợ", Aaron Hunter, tác giả của nghiên cứu tại Đại học Cambridge và Đại học Tây Úc, cho biết trong một tuyên bố.

Testupinarius Marsupites

Nghệ sĩ tái thiết của Testudinarius Marsupites crinoid.

J HOYAL CUTHILL

"Những con vật này sau đó có thể lây lan khắp thế giới và đã được tìm thấy trong các tảng đá phấn từ Texas, Mỹ đến Kalbarri ở Tây Úc. Chúng có thể tạo thành một chiếc giày tuyết để ngồi dưới đáy đại dương nông hoặc nổi và di chuyển đến những nơi an toàn hơn". anh nói.

Các nhà nghiên cứu nói rằng đài hoa của Uintacrinus socialis được tạo thành từ nhiều tấm hơn so với testudinarius của Marsupites , và những tấm này cũng được sắp xếp theo một mô hình phức tạp hơn.

"Các cấu trúc cũng được tìm thấy trong phân tử carbon Buckminsterfullerene nhưng đây là lần đầu tiên chúng tôi tìm thấy cấu trúc như vậy trong hóa thạch và vẫn còn là một bí ẩn tại sao những cấu trúc thành công này không phát triển trở lại", Hunter nói.

"Sau đó, kiến ​​trúc sư Buckminster Fuller sẽ tái khám phá và phổ biến các cấu trúc này và áp dụng chúng để tạo ra các tòa nhà mang tính biểu tượng như Dự án Eden ở Cornwall, Vương quốc Anh. Tuy nhiên, hầu hết sẽ nhận ra cấu trúc trong quả bóng đá khiêm tốn mà chúng ta biết và yêu thích", ông nói.

Bất chấp những lợi ích tiến hóa tiềm tàng của cấu trúc giống như fullerene trong cơ thể của crinoid, cả hai loài crinoid đã bị tuyệt chủng vào cuối thời kỳ cuối của người hồi giáo hồi khoảng 72 triệu năm trước khi các loài săn mồi biển mới, như cua, tiến hóa.