E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Proč se šnečí ulita nerozbije?

Schránky měkkýšů jsou objektem zájmu dětí, vědců i profesionálních sběratelů. Na jejich povrchu můžeme nalézt rozmanité struktury, často udivující komplexnosti a krásy, pro které se společně s pestrými barvami stávají předmětem obdivu. Málokdo ale ví, že i pohled do nitra stěny schránky odhalí obdivuhodné vápenaté mikrostruktury.

 

Ulity i lastury měkkýšů tvoří uhličitan vápenatý (CaCO3), všeobecně oblíbená stavební látka u bezobratlých živočichů. K vytváření kosterních prvků či alespoň inkrustaci pevných částí svého těla ho používají také některé houby, ramenonožci, korýši, mechovky, mořští mnohoštětinatci nebo koráli. Uhličitan vápenatý se vyskytuje v několika krystalografických variantách, z nichž nejčastější jsou v živočišné říši kalcit a aragonit. Obě varianty se mírně liší svými fyzikálními vlastnostmi. Kalcit má nižší hustotu, méně stabilní je však aragonit. Měkkýši své schránky vytvářejí z obou variant, ale u suchozemských druhů je aragonit coby stavební materiál mnohem běžnější.

Pod skenovacím elektronovým mikroskopem zjistíme, že se schránka neskládá z jednolitého plátu uhličitanu vápenatého. Naopak, nachází se v ní množství drobných, složité uspořádaných krystalků, které obaluje tenká blanka, tvořená složitou směsí proteinu. Tato vnitřní mikrostruktura, v níž je anorganická část schránky navzájem propojena organickým „tmelem“, zajišťuje vynikající mechanické vlastnosti. Drobné prasklinky, vznikající různými nárazy ulity (např. při pádu), pronikají snáze mezi krystalky a organickou částí, čímž „vyplýtvají“ energii a brzy zcela zanikají. Integrita schránky jimi není ohrožena tak, jak by tomu bylo v případě popraskání schránky vytvořené z jediného kusu. Střídání organické a anorganické fáze zajišťuje také určitou míru pružnosti. Na povrchu schránky se navíc nachází pigmentovaná organická vrstva – periostrakum, dávající ulitám plžů charakteristický lesk a zbarvení a podporující jejich pružnost. Mnohdy nese různé jizvy nebo výstupky a výrůstky.

Periostrakum při tvorbě schránky vzniká nejdříve a teprve pod ním dochází ke krystalizaci uhličitanu vápenatého a ukládání vnitřních anorganických vrstev. Ve schránkách měkkýšů se vyskytuje několik typu mikrostruktur, jejichž tvarová různorodost se odráží i v jejich názvech. U mlžů zde nalézáme často vrstvu, která se skládá z pěti- až šestibokých hranolku kalcitu (hranolová vrstva), a také lístkovitou vrstvu z plochých krystalu položených přes sebe. Lamelární vrstva (má několik různě orientovaných vrstev) je složena z množství tyčinkovitých krystalku uhličitanu vápenatého vytvářejících lamely, které se k sobě přikládají v různých úhlech. Výsledný obrázek poněkud připomíná podlahu sestavenou z různě velkých parket se specifickým povrchovým rýhováním

Lom schránky hlemýždě zahradního (Helix pomatia). Na snímku jsou patrné čtyři vrstvy lamelární struktury (písmena A–D), ze kterých je schránka složena. Vnější povrch ulity představuje spodní hranu lomu (E).

Lom schránky hlemýždě zahradního (Helix pomatia). Na snímku jsou patrné čtyři vrstvy lamelární struktury (písmena A–D), ze kterých je schránka složena. Vnější povrch ulity představuje spodní hranu lomu (E).

Známou strukturou je perleť, pro své zbarvení a opalizaci odedávna využívaná ve šperkařství. Tvoří ji drobné šestiúhelníkové šupinky aragonitu, poskládané na sobě podobně jako cihly ve zdi. Homogenní vrstva se vyskytuje především v lasturách mořských mlžů a tvoří ji drobné krystalky nepravidelného tvaru bez specifického vzájemného postavení. Mikrostruktury měkkýších schránek se vyznačují různými mechanickými vlastnostmi. Ty, u nichž je mezi krystalky velké množství organické hmoty (perleť), jsou nesmírně odolné vůči nárazům i vrtání a takové schránky jsou bezpečné také před mnohými predátory. Struktury s menším podílem organické hmoty (hranolová nebo lamelární struktura) dobře odolávají popraskání schránky. Především lamelární struktura svou složitostí efektivně zastavuje postup prasklin. Listovitá a homogenní struktura ulity obsahují jen minimální podíl organické složky, přesto své mořské majitele dobře chrání před abrazivní silou vln.

Skenovací mikroskop tedy opět umožnil poodhalit fantastické mikrostruktury, a to schránek měkkýšů a jejich na první pohled obyčejných lomů; schránky však představují jeden z nejkvalitnějších kompozitních materiálu mezi nebem a edafonem. Pohled na vnitřní struktury ulit plžů nás zároveň přesvědčil o dokonalosti těchto krásných, i když mnohdy skryte žijících a poměrně neznámých živočichů.

Lom schránky zuboústky trojzubé (Isognomostoma isognomostomos). Je vidět pět různě orientovaných vrstev lamelární struktury (A–E), z nichž je schránka vystavena. Ve spodní části snímku vystupují výrazné struktury pigmentované organické vrstvy – periostraka (F).  Periostrakum zuboústky trojzubé (Isognomostoma isognomostomos) s šupinovitými výrůstky neznámé funkce. Zvětšeno 650×.

Lom schránky zuboústky trojzubé (Isognomostoma isognomostomos). Je vidět pět různě orientovaných vrstev lamelární struktury (A–E), z nichž je schránka vystavena. Ve spodní části snímku vystupují výrazné struktury pigmentované organické vrstvy – periostraka (F).  Periostrakum zuboústky trojzubé (Isognomostoma isognomostomos) s šupinovitými výrůstky neznámé funkce. Zvětšeno 650×.

 

Na video se můžete podívat ZDE

Publikováno: Neděle 15.11.2015 15:40

Akce dokumentů