Alcatrazes Lancehead

همچنین به نام هرپروس آلکاتراس نیز شناخته می شود ، این مار را می توان در سواحل برزیل یافت. اگرچه این مار بسیار نادر است و تنها تعداد کمی از آنها زنده مانده است. و بله ، قبل از اینکه بپرسید ، Alcatrazes Lancehead همان اندازه خطرناک است که نام آن نشان می دهد.

Alcatrazes Lancehead

تایپان ساحلی

تایپان ساحلی بومی مناطق ساحلی شمال و شرق استرالیا و جزیره گینه نو است. جای تعجب نیست که اکثر مطالعات سم شناسی می گویند که این گونه مار ششمین مار سمی از سرزمین جهان است.

وب

خاندان بسیار باند

همچنین به این تنگه تایوانی یا تنگه چینی نیز گفته می شود ، این مار خاص گونه ای بسیار سمی است که در مرکزی و جنوبی چین و جنوب شرقی آسیا یافت می شود. در واقع اگر درمان نشود ، میزان مرگ و میر بین 25 تا 35٪ یا 70-100٪ است. هیچ یک از این آمارها جذاب به نظر نمی رسند.

بسیاری از بند باریک

کبری جنگلی

جنگل کبرا بومی آفریقا است ، معمولاً در قسمتهای مرکزی و غربی قاره. نیش زدن به انسان کمتر از سایر مارهای آفریقایی است که در آن نیش از این گونه یک اورژانس خطرناک برای زندگی است.

جنگل کبرا

Asp

ما واقعاً این مار را دوست نداریم. Burrowing Asp یک مار بسیار خطرناک است که در اطراف بچه های کوچک وجود دارد زیرا آنها در معرض پنهان شدن در زیر زمین هستند. حصارهای بیرون زده آنها به اندازه کافی سمی هستند که در صورت تماس با پوست شما ، می توانند به میزان زیادی آسیب وارد کنند.

Asp

کیپ کبرا

فقط با یکی از خطرناک ترین گونه های کبری که در تمام آفریقا یافت می شود ملاقات کنید. چرا اینقدر خطرناک است؟ این ماده دارای سم مضحک و مسخره ای است و این مار معمولاً در خانه ها و یا در خانه ها یافت می شود. میزان مرگ و میر بسیار دیوانه است و می تواند از یک ساعت (در موارد شدید) تا ده ساعت (یا بیشتر) طول بکشد و به دلیل شروع فلج منجر به نارسایی تنفسی شود ، اما خوشبختانه پادزهر وجود دارد.

کیپ کبرا

ادم خائن گابون

ادم خائن گابون را می توان در جنگلهای بارانی و سواحل زیر صحرای آفریقا یافت. دقیقاً مانند همه ادمهای خطرناک ، سمی است اما این گونه سنگین ترین خون آشام به همراه جهان است! طول آن تا 5 سانتی متر طول دارد. خوب ، اگر اوضاع بدتر نشود ، اما اوه می توانند ، این مار دارای بالاترین عملکرد سمی هر مار است.

گابون ویپر

ماماها سبز

من اولین کسی خواهم بود که بپذیرم ، این مار بسیار مهربان است ، تا اینکه یاد گرفتم که در جهان سه نوع کامبه سبز وجود دارد و همه آنها بسیار سمی ، پرخاشگرانه و غیرقابل پیش بینی هستند. این سه نوع شامل غربی ، شرقی و جیمسون است. بعلاوه ، هر سه مورد بسیار بداخلاق ، هوشیار ، سریع رعد و برق و چابک هستند. بعلاوه زهر آنها سریعتر عمل می کند و دندروتوکسین ها برای سیستم عصبی مرکزی ویران کننده تر هستند. هلو اوه نه ، اینطور نیست!

ممبر سبز

منبع

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/33

مار دریایی بلچر

حالا این یک مار است که نمی خواهید در نزدیکی شنا کنید. مار Belcher's Sea یکی از کشنده ترین موجوداتی است که می توان آن را یافت ، بله؟ نه. سم آنها به حدی فوق العاده قدرتمند است که حتی فقط یک میلی گرم می تواند هزاران انسان بالغ را بکشد. GULP

مار دریایی بلچر

مارهای ببر سیاه

اگر اتفاقی برای رزرو پرواز ارزان و رزرو هتل در زمینی که در زیر زمین است (البته استرالیا) گرفته شده است ، پس از آن دوست ، مار سیاه ببر یکی از مواردی است که باید مراقب آن باشید. هنگامی که گزش می شود ، می توانید در مدت نیم ساعت بمیرید اگرچه تلفات در محدوده 6 تا 24 ساعت بسیار شایع تر است - اگرچه ما مطمئن هستیم که در این مقطع هیچ آسایش را فراهم نمی کند. نکته اینجاست که اگر بعد از گاز گرفتن احساس سوزن سوزن شدن ، تعریق و بی حسی کردید ، باید سریعاً قبل از اینکه دیر شود به آنتی ون مراجعه کنید. Tiger Snakes در واقع انسانهایی هستند که می ترسند ، بنابراین تمایل دارند که فقط از بین بروند اما اگر گوشه گیر شوند ، به شدت حمله کرده و اعتصاب می کنند.

مارهای ببر سیاه

ببر Keelback

یک مار Tiger Keelback یک مار آبی است که در ژاپن و در سراسر آسیای شرقی یافت می شود و فقط طول آن به حدود 3 پا رشد می کند و کاملاً خجالتی است. اوه ، اگر شما شرم بودن را به دلیل "خطرناک" اشتباه نمی گیرید ، بسیار اشتباه می کنید. آنها توانایی مجنون در مصرف موجودات سمی را دارند و آن را در غدد خود ذخیره می کنند ، قبل از آنکه در دفعات بعدی رها شوند

ببر Keelback

Vipers Darevsky

این کشور یکی از سمی ترین مارهای منطقه است که در ارمنستان و ترکیه یافت شده است. Vipers Darevsky را می توان در مناطق مختلف کوهستانی نیز یافت. تحقیقات نشان می دهد که حدود 500 از این مارها زنده مانده اند. بگذارید آن را به عنوان خبر خوب حساب کنیم؟

Vipers Darevsky

دریا دریای Dubois

دریای دوبویه را می توان در پاپوا گینه نو ، کالدونیای جدید و مناطق ساحلی شمالی ، شرقی و غربی استرالیا ، مانند دریای مرجان ، دریای آرافورا ، دریای تیمور و اقیانوس هند یافت. این خیلی زمین است! همچنین به نظر می رسد یکی از سمی ترین مارهای دریایی در آنجا و یکی از سه مار بزرگ سمی در کل جهان است.

مار دریایی Dubois

مار دریایی زنگ زده زرد

مار دریایی زنگ زده زرد را می توان بیشتر در آبهای گرمسیری اقیانوسی یافت و آن را حدس زده اید ، زهر این مار بسیار قدرتمند است. با توجه به اینکه شکم زرد دارند (همانطور که از نام آن پیداست) ، مشاهده آب در آنها بسیار آسان است. این یک چیز خوب به نوعی است.

مار زرد دریای زرد

منبع

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/25

بومسنگ

عموماً در آفریقای جنوبی یافت می شود ، این مارها سریع ، توانایی صعود به درختان و مرتب سازی بر روی آن ، نیش کشنده ای پر از سموم سمی دارند. آنها بینایی بی عیب و نقص دارند و غالباً سر خود را از یک طرف به سمت دیگر حرکت می دهند تا دید بهتری نسبت به اشیاء که مستقیماً در جلوی آنها هستند ، بدست آورند.

بومسنگ

مار دریایی پرون

مار دریایی پروون را می توان در خلیج سیام ، تنگه تایوان ، جزایر دریایی مرجان و جاهای دیگر یافت. بله ، این ماده سمی در گزش خود دارد و به نظر می رسد تنها مار دریایی با ستون فقرات روی سرش باشد. چقدر سرگرم کننده است

مار دریایی پرون

ادم خائن و شاخ کویر

در مرحله بعد ، Desert Horned Viper این مار نسبتاً بزرگ دارای لکه های تیره و به رنگ قهوه ای روشن است ، حتی شاخ های ورزشی بالاتر از چشمانش. دوست داشتني. آنها را می توان در خاورمیانه و مناطق شمالی آفریقا یافت ، بنابراین من به زودی بلیط ارزان نمی گیرم. به همین ترتیب Desert Horned Viper نیز دارای زهر بسیار قوی است ، بنابراین توصیه می کنیم ، آره ، بدانید که به یک حالت تبدیل نشود.

ادم خائن و شاخ کویر

مار قهوه ای شرقی

اگرچه مار قهوه ای شرقی مانند مار عمومی به نظر می رسد ، در واقع زهر کافی دارد تا فوراً هر انسان بالغ را بکشد. حالا این با کسی خوب نیست. محققان به شدت توصیه می كنند كه اگر با یكدیگر روبرو شدید ، ساكت باشید ، به نظر می رسد كه این آسانی به نظر نمی رسد؟

مار قهوه ای شرقی

منبع

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/19

مار مالایی

این مار همچنین به عنوان "تنگ آبی" شناخته می شود ، در سراسر آسیای جنوب شرقی و اندونزی یافت می شود. تقریباً نیمی از گزشها حتی اگر پادتن مناسب نیز دریافت کنید ، کشنده است! حالا این کاملاً اشتباه است. مالاییان دارای سمی 16 برابر سموم کبرا هستند که هیچ احساسی گرم و دنج را به ما نمی دهند.

مار مالایی

راتلزنیک

در حالی که قایقرانی ها بسیار خطرناک هستند و ماشینهای کشتار از شمال امریکا را به خطر می اندازند ، اما آنها واقعاً توسط ویرانی زیستگاهها ، شکارچیان و نابودی زیستگاهها مورد تهدید جدی قرار می گیرند. علاوه بر موارد فوق ، لازم به ذکر است که آنها به دلیل سمی بودن زهر خود ، با داشتن قابلیت گاز گرفتن و کشتن هر چیزی در سایت های خود ، پرندگان و مارها را شکار می کنند. آنها همچنین رهبر صدمات ناشی از مار در آمریکای شمالی هستند ، هرچند تندروها به ندرت نیش می زنند مگر اینکه تحریک شده یا تهدید شود. اگر بلافاصله درمان شود ، نیش آنها به ندرت کشنده است.

راتلزنیک

کبرا فیلیپین

اوه ، این مار خزنده به نظر می رسد. کبرا فیلیپین سمی ترین و کشنده ترین مار در کل گونه های کبرا است ، زیرا می تواند مساحت آن را تا 10 فوت از هم دور کند! چقدر دوست داشتنی؟ بله ، نه ، این جهان درست نیست. چقدر فریبنده است سم موجود در کبرا فیلیپین بلافاصله عملکرد عصبی شما را تغییر می دهد ، که در طی چند دقیقه بر روی سیستم های قلبی و تنفسی شما تأثیر می گذارد.

کبرا فیلیپین

مار تنه فیل

این مار خزنده و چربی را می توان در تمام آبهای اندونزی یافت. این پوست دارای چین و چروک و گشاد کننده یک فیل است و می تواند تا 10 پا طول بکشد ، که به اندازه کافی بزرگ است که یک مرد را بپیچید و در صورت عدم آگاهی او را زیر آب بکشید. به طور معمول به انسان حمله نمی کند اما این بدان معنی نیست که نمی تواند یکی را بکشد. بله ، ما طرفداران این مار هم نیستیم.

مار تنه فیل

آناکوندا

واقعیت جالب ، آناکوندا به اندازه کافی بزرگ است که می تواند کل انسان را بلع کند. فقط نه آنچه آناکوندا فاقد سم است ، در اندازه بسیار عظیمی از آن ایجاد می کند. این مار حتی دوست دارد قربانیان را در اطراف میانه بپیچد و آنها را فشرده کند تا اینکه کاملاً خرد یا خفه شوند. بعد از این زمانی است که کل شما را بلع می کند. اوههه نه فقط نه

آناکوندا

منبع

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/15

ویپ مقیاس اره

جارو برقی مقیاس اره را می توان در هند ، چین و آسیا یافت. این مهم است که بدانید این جاروبرقی ها شبانه ، متوسط ​​و فوق العاده سریع هستند. اگر گاز گرفته شود ، احساس درد فوری خواهید کرد که به سرعت باعث تورم و خونریزی از دهان می شود. سپس فشار خون شما کاهش می یابد ، قلب شما به ندرت کاهش می یابد و برای چهار تا پنج هفته دیگر ، درد شدیدی را تجربه خواهید کرد. هنگامی که درمان نشود ، می توانید در طی یک روز بمیرید ، یا قبل از گذشت دو هفته به مدت دو هفته رنج ببرید.

ویپ مقیاس اره

كرت مشترک

عضوی از "بزرگ چهار" هند ، كوه مشترک می تواند در هر جایی از سه تا پنج پا با یك سر بسیار صاف رشد كند. علاوه بر این ، اگر شما باید در طول روز با یک روبرو شوید ، مار پنهان می شود و در صورت یافتن ، به آرامی واکنش نشان می دهد. اما اگر شب هنگام با آن روبرو شوید ، كوره مشترک در اولین علامت دلخوری نیش می زند و بسیار سریعتر آشفته می شود. اگر نیش درمان نشود ، آسیب عصبی ، فلج عضلات و آسیب مغزی به دنبال خواهد آمد.

كرت مشترک

داخل تایپان

Inland Taipan از نظر سم خالص یک مار بسیار مهلک است زیرا مخلوط تایپوکسین و نوروتوکسین منجر به فلج ، خونریزی خون ، تنفس محدود و آسیب شدید به ماهیچه ها می شود. گرایش به سکونت در استرالیا داخلی دارد و در واقع کاملاً بازجو و خجالتی است. نکته مهمتر این است که اگر کسی حمله کند ، شما احتمالاً طی 30 تا 45 دقیقه مردید ، مگر اینکه تقریباً سریعاً تحت درمان قرار بگیرید. خیلی راحت نیست

داخل تایپان

ادم خائن راسل

در سراسر آسیا می توانید واسپرای راسل را پیدا کنید. همچنین به عنوان Daboia شناخته می شود ، این یکی از مارهای کشنده "بزرگ چهار" هند محسوب می شود. این مار به دلیل توزیع گسترده ، رفتار پرخاشگرانه و بروز مکرر در مناطق پرجمعیت ، مسئول بیشترین حوادث و مرگ و میر در میان مارهای سمی دیگر است. تمام چیزهایی که هیچ کس نمی خواهد هنگام رسیدن به مارها بشنود.

ادم خائن راسل

آتریس هیسپیدا

Atheris Hispida کاملاً یک مار بی نظیر است و در تمام جنگلهای بارانی آفریقای مرکزی یافت می شود. و بله ، این مار با چشمهای انبوه ، مقیاس های موهای زبر و پنجه های قابل جمع شدن (!!) فوق العاده زهره است. در حال حاضر ، بزرگترین عامل ترساندن این است که هیچ آنتی بیوتیکی شناخته شده ای وجود ندارد.

موهای بوش مودار (آتریس Hispida)

منبع

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/10

کشنده ترین مارها در جهان

منتشر شده در 23 نوامبر 2017

تبلیغات

مارها این کلمه به تنهایی کافی است تا خزنده ها را به مردم بدهد. چه با بدن های بلند و باریک و لاغر ، نداشتن پاها ، چشمان بدون ریش و مقادیر زیاد سم - به راحتی می توان فهمید که چرا بسیاری از مردم از چنین موجودی وحشت دارند. به همین دلیل تصمیم گرفتیم لیستی از کشنده ترین مارهایی که در این کره زمین پرسه می زنند تهیه کنیم ، آن را بررسی کنید. 've به شما اخطار داده شده است

پادشاه کبرا

پادشاه کبرا را می توان در سراسر آسیا و جنگل های هند یافت. همچنین برای یکی از مشهورترین مارها اتفاق می افتد زیرا طولانی ترین مار سمی جهان است. در حالی که پادشاه کبرا برای انسان کشنده است ، اما تمایل دارد مارهای دیگر ، مارمولک ها و جوندگان را بیشتر شکار کند. پادشاه كبرا به اندازه كافی ، به اندازه كافی نوروتوكسین در زهر خود دارد تا فلج شود و یك كل فیل را در طی چند ساعت كشته كند. لایک ها علاوه بر این ، اگر نیش درمان نشود ، میزان بقا برای انسان حدود 40 درصد است.

پادشاه کبرا

کشنده ترین مارها در جهان

منتشر شده در 23 نوامبر 2017

تبلیغات

مرگ ادر

با نامی مانند مرگ افزودنی ، چندان تعجب آور نیست که این مار از استرالیا ، گینه نو و چند جزیره در نزدیکی این لیست را تهیه می کند. این بسیار مهم است که بدانید آنها جزء سمی ترین و سریعترین اعتصاب همه مارها در جهان هستند. هلو آنها شکارچیان فعال نیستند بلکه در انتظار هستند و طعمه های خود را کمین می کنند. اگر یکی از شما گزش شود ، احساس ناراحتی جزئی خواهید کرد که در طی شش ساعت به فلج و نارسایی تنفسی منجر می شود. اگر یک درمان نشود ، یک نتیجه معمولی است اما یک ضددرد وجود دارد.

مرگ ادر

مامبای سیاه

تعداد زیادی از مردم به دلیل نیش ناشی از یک مامبای سیاه در سراسر آفریقا جان خود را از دست داده اند. این مارها قادرند تا 12 برابر پشت سر هم حمله کنند و هر گزش با مقادیر عظیم نوروتوکسین بارگیری می شود. به طرز مشكل كافي ، يك گزش مامباي سياه مي تواند به اندازه كافي سم را به درون شما بخورد ، و شما را تا 25 برابر كشته شود. اگر درمان نشود ، نیش تقریباً 100 درصد کشنده است ، اما اغلب مرگ در 15 دقیقه اتفاق می افتد.

مامبای سیاه

تنگه دریای سیاه

تنگه دریایی با نوار مشکی در اکثر آبهای گرم اقیانوس آرام غربی وجود دارد. سم آنها نیز ده برابر قویتر از کبرا است ، به همین معنی ، یکنوع بازی شبیه لوتو ، آنها بسیار خطرناک هستند. علاوه بر این ، این مارها تمایل به دور شدن از انسان دارند و فقط در صورت تحریک حمله خواهند کرد.

سیاه باند دریایی کوتوله

کبرا هند

کبرا هند بخشی از "بزرگ چهار" هند است و یکی از کشنده ترین است. آنها اکثر همه مارهای انسان در هند را تشکیل می دهند. علاوه بر این ، باید بدانید که کبرا هند به دلیل قرار گرفتن در اساطیر و فرهنگ هندی ، از قدمت بالایی برخوردار است ، و اغلب آنها توسط "مارهای جذاب" مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این ، اگر شما از کبرا هندی گزیدید ، به احتمال زیاد حرکات فلج کننده ای در اعصاب خود احساس خواهید کرد که منجر به نارسایی تنفسی یا حمله قلبی می شود.

کبرا هن

https://www.dailyforest.com/travel/deadliest-snakes-world/

تیمی از محققان دانشگاه لیدز و دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو دریافتند که تغییر در جهت میدان مغناطیسی زمین می تواند 10 برابر سریعتر از آنچه قبلاً تصور می شد ، رخ دهد.

اشتراک گذاری:

  07 ژوئیه 2020 ، 11:07 AM IST

تیمی از محققان دانشگاه لیدز و دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو دریافتند که تغییر در جهت میدان مغناطیسی زمین می تواند 10 برابر سریعتر از آنچه قبلاً تصور می شد ، رخ دهد.

این مطالعه جدید بسیار چشمگیر است زیرا بینش جدیدی از جریان آهن در فاصله 2800 کیلومتری زیر سطح زمین و تاثیر حرکت آهن در میدان مغناطیسی در طی صد هزار سال گذشته را نشان می دهد.

لازم به ذکر است که میدان مغناطیسی زمین با جریان همرفت فلز مذاب که هسته بیرونی زمین را تشکیل می دهد ، حفظ و نگهداری می شود. حرکت آهن مایع جریانهای الکتریکی را ایجاد می کند که زمینه را ایجاد می کند.

دکتر کریس دیویس ، استادیار لیدز و پروفسور کاترین کانستابل از مؤسسه اقیانوس شناسی اسکریپس ، UC سن دیگو ، در کالیفرنیا یک روش منحصر به فرد برای مطالعه خود به کار گرفتند. محققان شبیه سازی رایانه ای روند تولید میدان را با بازسازی تغییرات زمانی در میدان مغناطیسی زمین ترکیب کردند.

یافته های این تحقیق در ارتباطات طبیعت منتشر شد.

دکتر دیویس از دانشکده زمین و محیط زیست می گوید: "ما دانش میدان مغناطیسی خود را قبل از 400 سال قبل کاملاً آگاهیم. از آنجا که این تغییرات سریع بیانگر برخی رفتارهای شدیدتر از هسته مایع است آنها می توانند اطلاعات مهمی را ارائه دهند. در مورد رفتار فضای عمیق زمین ".

پروفسور کنستابل گفت: "دانستن اینکه آیا شبیه سازی های رایانه ای از میدان مغناطیسی به طور دقیق منعکس کننده رفتار فیزیکی میدان ژئومغناطیسی است که از سوابق زمین شناسی استنباط می شود می تواند بسیار چالش برانگیز باشد.

"اما در این حالت ما توانسته ایم توافق بسیار خوبی را در مورد نرخ تغییر و همچنین موقعیت کلی شدیدترین اتفاقات در طیف وسیعی از شبیه سازی های رایانه ای نشان دهیم. بررسی بیشتر پویایی های در حال تحول در این شبیه سازی ها یک راهکار مفید برای مستند سازی چگونگی چنین تغییرات سریع اتفاق می افتد و این که آیا آنها نیز در مواقع قطبش مغناطیسی پایدار مانند آنچه که ما امروز تجربه می کنیم ، یافت می شوند. "

منبع

https://zeenews.india.com/science/earths-magnetic-field-can-change-10-times-faster-than-earlier-thought-finds-study-2294090.html

به گفته دانشمندان ، یک ستاره "هیولا" 2.5 میلیون بار درخشان تر از خورشید است که در سال 2019 بدون هیچ اثری از بین رفت. 

13 ژوئیه 2020 ، 14:30 PM IST

منبع:

WeTheVoice

به گفته دانشمندان ، یک ستاره "هیولا" 2.5 میلیون بار درخشان تر از خورشید است که در سال 2019 بدون هیچ اثری از بین رفت. 

مطالعه جدیدی که در ژورنال Monthly Notices of Royal Astronomical Society منتشر شده است نشان داد که تیمی از اخترفیزیکدانان سعی کرده اند از طریق چندین توضیح احتمالی دلیل ناپدید شدن ستاره را پیدا کنند.

محققان نوشتند که از همه توضیحی که درباره آن برجسته است ، این است: این ستاره غول پیکر درگذشت و بدون اینکه ابتدا انفجار ابرنواختر انجام شود ، به سیاه چاله سقوط کرد.

خوزه گرو ، ستاره شناس در کالج ترینیتی دوبلین و نویسنده مقاله جدید در مورد ستاره ، در بیانیه ای گفت: "ما ممکن است یکی از عظیم ترین ستاره های جهان محلی را که به آرامی به شب می رود تشخیص داده باشیم." 

اندرو آلن ، نویسنده اصلی تحقیق ، همچنین از کالج ترینیتی ، در این بیانیه گفت: "اگر درست باشد ، این اولین کشف مستقیم چنین ستاره هیولائی است که به زندگی خود به این شیوه پایان می دهد."

این ستاره در حدود 75 میلیون سال نوری در صورت فلکی Aquarius واقع شده بود و بین سالهای 2001 تا 2011 توسط اخترشناسان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در سال 2019 ، آلن و همکاران می خواستند از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه اروپای جنوبی استفاده کنند تا از تکامل این ستاره اطلاعاتی کسب کنند اما از تعجب متوجه شدند که این ستاره از کهکشان میزبان خود ناپدید شده است. آلن و همكارانش همچنین دریافتند كه LBV مفقود شده در حالی كه ناپدید می شود هیچ تابشی از خود به جای نمی گذارد.

همچنین تماشا کنید

منبع

https://zeenews.india.com/bhojpuri/bhojpuri-bombshell-monalisas-loved-up-pics-with-husband-vikrant-are-too-hot-to-handle-2303146.html

ما ممکن است در بزرگترین تصادف سالانه کربن در تاریخ ثبت شده زندگی کنیم . قرنطینه ها ، تعطیلی ها و توقف های تجاری و مسافرتی ناشی از شیوع تاجی ویروس منجر به سقوط تاریخی انتشار گازهای گلخانه ای شد. در بعضی جاها ، تغییر محیطی قابل لمس بود - دود صافی که از شهرها عاری از ازدحام ترافیک برداشته می شد ، رودخانه ها از ابرهایی که مدت ها سواحل آنها را گرفتار کرده بود ، پاک شدند.

اما بینش عاشقانه طبیعت "شفابخشی" همیشه توهم بود. همانطور که همکاران من در اوایل این ماه گزارش دادند ، میزان دی اکسید کربن موجود در جو بالاترین میزان موجود در تاریخ بشریت و احتمالاً بالاتر از 3 میلیون سال گذشته است. شگفت انگیز تغییرات آب و هوایی ساخته شده توسط انسان از همه چیز بدتر از یک سیاره در چنگال یک بیماری همه گیر ویروسی به وجود می آید.

نگاهی به عناوین فقط در چند روز گذشته ، تصویری واضح را نشان می دهد: ستونهای غول پیکر سحران که بر فراز اقیانوس اطلس موج می زدند و تمام بخش های جنوبی ایالات متحده را خفه می کردند - جایی که مقامات به همان شکلی که هستند ، تلاش می کنند تا با آن کنار بیایند. افزایش عفونت های یک بیماری کشنده تنفسی کشنده - یک رویداد نسلی بود که برخی دانشمندان آن را با تعمیق ، خشکسالی ناشی از تغییرات آب و هوا در شمال آفریقا پیوند می دهند.

تا روز شنبه ، بسیاری از ملخ ها به محوطه پایتخت هند New Delhi Delhi رسیدند ، و آخرین پیشرفت طاعون وسیع را نشان می دهد ، که مقیاس آن متخصصان در دهه ها ندیده اند. انتظار می رود تهاجم های متوالی حشرات بیابانی در تابستان به دنبال بخش هایی از جنوب غربی آسیا در شمال آفریقا ، قسمت هایی از آسیای جنوبی را لرزاند.

دانشمندان معتقدند بزرگی این swarms جدید نتیجه مستقیمی از گرم شدن دمای هوا در اقیانوس هند است که الگویی از بارندگی های شدید و سیکلون هایی را ایجاد کرد که زمینه بارور بیشتری برای ملخ ها فراهم می کند. اگرچه بخش اعظم برداشت بهار هند قبل از ورود چماق ملخ جمع آوری شده بود ، براساس اعلام بانک جهانی ، منطقه شاخ آفریقا می تواند تا پایان سال تا 8.5 میلیارد دلار از دست رفته محصولات زراعی و دامی متحمل شود. تخمین ها

کریستوفر اچ اسمیت (RN.J.) در بیانیه ای اعلام کرد: "ملت هایی که قبلاً مورد تهدید ناامنی غذایی قرار داشتند ، با خطر گرسنگی روبرو هستند." هجوم "اکنون بیش از 26 میلیون نفر در معرض خطر کمبودهای شدید غذایی و گرسنگی گسترده هستند."

نمایش پرده ای مرتبط: مکانهایی در سراسر جهان که در حال حاضر تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی هستند (ارائه شده توسط خدمات عکس)

گالری

رابطه با انسانها

خطر برای انسان

مقاله اصلی: حملات تمساح

علامت هشدار تمساح ، Trinity Beach ، کوئینزلند ، استرالیا

کارتون سرمقاله مشهور 1876 توسط توماس نست که اسقف های کاتولیک رومی در ایالات متحده را بهمراه کروکودیل هایی که به مدارس دولتی حمله می کنند ، با وابستگی سیاستمداران کاتولیک ایرلندی به تصویر می کشد.

گونه های بزرگ تمساح برای انسان بسیار خطرناک است ، عمدتا به دلیل توانایی حمله به آنها قبل از اینکه فرد بتواند واکنش نشان دهد. [90] تمساح آب شور و تمساح نیل ترین خطرناک، صدها کشته شدن مردم در هر سال در نقاط جنوب شرق آسیا و آفریقا هستند. گاندو و کروکودیل آمریکایی نیز برای انسان خطرناک هستند.

محصولات تمساح

اطلاعات بیشتر: مزرعه تمساح و پوست تمساح

کیف پول چرمی تمساح از یک مزرعه تمساح بانکوک

تمساح ها در بسیاری از مناطق جهان محافظت می شوند ، اما از نظر تجاری نیز کشاورزی می شوند. پنهان آنها برنزه شده و از آن برای تهیه کالاهای چرمی مانند کفش و کیف دستی استفاده می شود . گوشت تمساح نیز یک ظرافت محسوب می شود. [91] رایج ترین گونه های کشاورزی آب نمکی و تمساح نیل است ، در حالی که یک ترکیبی از آب شور و تمساح نادر سیامی نیز در مزارع آسیا پرورش می یابد. کشاورزی منجر به افزایش جمعیت تمساح آب شور در استرالیا شده است ، زیرا معمولاً تخم ها از حیوانات وحشی برداشت می شوند ، بنابراین صاحبان زمین انگیزه لازم برای حفظ زیستگاه خود را دارند. چرم تمساح را می توان به کالاهایی مانند کیف پول ، کیف ، کیف پول ، کیف دستی ، کمربند ، کلاه و کفش تبدیل کرد. روغن تمساحبرای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است [92] تمساح ها توسط ویتنامی ها خورده می شدند در حالی که برای چینی ها تابو و محدود بودند. زنان ویتنامی که با مردان چینی ازدواج کردند تابوی چینی را پذیرفتند. [93]

یک بشقاب گوشت تمساح در سس teriyaki در هلسینکی ، فنلاند .

گوشت تمساح در بعضی از کشورها از جمله استرالیا ، اتیوپی ، تایلند ، آفریقای جنوبی ، چین و همچنین کوبا (به صورت ترشی) مصرف می شود. همچنین گاهی اوقات به عنوان یک ظرافت "عجیب و غریب" در جهان غرب خورده می شود. [94] برش های گوشتی شامل تسمه پشت و فیله دم است.

به دلیل تقاضای زیاد برای محصولات تمساح ، TRAFFIC اعلام می کند که از سال 2006 تا 2015 ، 1418،487 پوسته تمساح نیل از آفریقا صادر شده است. [95]

در دین

مجسمه سوابك از معبد خمپاره آمنه سه .
حدود سال 1810 پیش از میلاد. موزه اشمولی ، آکسفورد.

موزه بروکلین - پلاک با خدای تمساح ، ca. 700-900. ، 33.448.12

تمساح ها در ادیان در سراسر جهان به اشکال مختلف ظاهر شده اند. مصر باستان بود سوبک ، خدای تمساح از سر، با او فرقه شهرستان Crocodilopolis ، و همچنین تاورت ، الهه زایمان و باروری با پشت و دم از تمساح،. [96] حرم Jukun در فدراسیون Wukari ، نیجریه به تمساح ها در برای کمک های خود را در طول مهاجرت اختصاص یافته است. [97] در ماداگاسکار ، اقوام مختلفی مانند ساکالاوا و آنتاندروی تمساح ها را به عنوان ارواح اجدادی می بینند و در زیر محلی محلی اغلب به آنها غذا می دهند. [98][99] در مورد دومی حداقل یک تمساح برجسته به عنوان یک خدای اجداد است. [98] [100]

تمساح ها در هندوئیسم به اشکال مختلف ظاهر می شوند . وارونا ، خدایی ودایی و هندو ، سوار ماشین ماکارونی نیمه تمساح می شود . همسر خود Varuni سواری یک تمساح. [86] به همین ترتیب شخصیت های الهه رودخانه های گانگا و یامونا اغلب به عنوان تمساح های سواری به تصویر کشیده می شوند. [101] [102] [103] همچنین در هند ، در گوا ، عبادت تمساح ، از جمله مراسم سالانه مانژ تپنه انجام می شود . [104]

در آمریکای لاتین ، Cipactli تمساح بزرگ زمین از آزتک و سایر اقوام نهاوا بود . [105]

اشک تمساح

مقاله اصلی: اشک تمساح

اصطلاح " اشک تمساح " (و معادل در زبان های دیگر) اشاره به نادرست، صفحه نمایش ریاکارانه از احساسات، مانند یک منافق گریه اشک های جعلی از غم و اندوه . برگرفته از حکایتی باستانی است که تمساحها برای فریب طعمه های خود گریه می کنند ، یا برای قربانیانی که می خورند گریه می کنند ، اولین بار در کتابخانه کتاب مقدس توسط فوتیوس اول قسطنطنیه گفت . [106] داستان در بهترین هایی مانند De bestiis و aliis rebus تکرار می شود . این داستان برای اولین بار در داستانهای سفرهای سر جان ماندویل در قرن چهاردهم میلادی به طور گسترده ای به زبان انگلیسی پخش شد و در چند مورد از آن ظاهر می شودنمایشنامه های شکسپیر . [107] در واقع ، تمساح ها می توانند و می توانند اشک ایجاد کنند ، اما در واقع گریه نمی کنند. [108]

کوسه سورابایا و تمساح

مبارزه با کوسه و تمساح ، نماد شهر سورابایا که از زمان استعمار به کار رفته است ، برگرفته از اخلاق محلی محلی

اعتقاد بر این است که نام سورابایا ، اندونزی ، از کلمات " سورو" ( کوسه ) و " بویو" (تمساح) گرفته شده است ، دو موجوداتی که در یک اسطوره محلی، برای بدست آوردن عنوان "قویترین و قدرتمندترین حیوان" در منطقه ، با یکدیگر جنگیدند. گفته شد که این دو حیوان قدرتمند برای آتش بس توافق کردند و مرزهایی را تعیین کردند. که دامنه کوسه در دریا خواهد بود در حالی که دامنه تمساح بر روی زمین خواهد بود. با این حال یک روز کوسه برای شکار در رودخانه رودخانه شنا کرد ، این تمساح را که آنرا قلمرو خود اعلام کرد خشمگین کرد. کوسه اظهار داشت که این رودخانه یک قلمرو آب است و به معنای آن قلمرو کوسه است ، در حالی که تمساح ادعا می کرد که این رودخانه در اعماق زمین جریان دارد ، بنابراین به همین دلیل قلمرو تمساح بود. به محض اینکه این دو حیوان یکدیگر را لگد کردند ، یک جنگ وحشتناک از سر گرفت. سرانجام کوسه به سختی گاز گرفته شد و به دریای آزاد گریخت و تمساح سرانجام بر منطقه رودخانه ای که امروزه این شهر است حاکم شد. [109]

منبع دیگری به نبوت جیابایا اشاره دارد - یک پادشاه روانی قرن دوازدهم پادشاهی کدیری - او پیش بینی جنگ بین یک کوسه غول پیکر سفید و یک تمساح غول پیکر سفید را در این منطقه پیش بینی کرد ، که گاهی اوقات به عنوان پیشگویی از حمله مغول ها تعبیر می شود. جاوا ، یک درگیری بزرگ بین نیروهای کوبلای خان ، مغول حاکم چین ، و کسانی که از رادن ویجایا را Majapahit در 1293. [110] دو حیوانات در حال حاضر به عنوان نماد در شهرستان، با دو رو و گردان استفاده هر یک از دیگر ، همانطور که در مجسمه ای مناسب در نزدیکی ورودی ورودی به تصویر کشیده شده استباغ وحش شهر (به عکس در صفحه سورابایا مراجعه کنید).

تمساح (پیاده روی)

در انگلستان ، ردیف بچه های مدرسه ای که به طور جفت یا دو یا دو نفر با هم قدم می زنند به عنوان "تمساح" شناخته می شوند. [111] [112]

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodile

طبقه بندی و فیلوژنی

بیشتر گونه ها به جنس Crocodylus گروه بندی می شوند . جنس موجود دیگر ، Osteolaemus ، یکنواخت است (همانطور که مکیستوپس ها در صورت شناخت).

کشاورزی تمساح در استرالیا

تمساح ها در کاستاریکا

تمساح آمریکایی در La Manzanilla ، Jalisco ، مکزیک

جمجمه ای از robustus Voay منقرض شده

• زیرخانواده کروکودیلینا
  • جنس Crocodylus
    • Crocodylus acutus ، تمساح آمریکایی
    • Crocodylus intermedius ، تمساح Orinoco
    • Crocodylus johnsoni ، تمساح آب شیرین یا تمساح Johnstone
    • Crocodylus mindorensis ، تمساح فیلیپین
    • moreletii Crocodylus ، Morelet را تمساح یا مکزیکی تمساح
    • Crocodylus niloticus ، تمساح نیل یا تمساح آفریقایی (زیرگونه هایی که در ماداگاسکار یافت می شود بعضا تمساح سیاه نامیده می شود)
    • Crocodylus novaeguineae ، تمساح گینه نو
    • Crocodylus palustris ، mugger ، مرداب یا تمساح هند
    • Crocodylus porosus ، تمساح آب شور یا تمساح رودخانه
    • Crocodylus rhombifer ، تمساح کوبا
    • Crocodylus siamensis ، تمساح سیامی (ممکن است در طبیعت منقرض شود)
    • Crocodylus Suchus ، تمساح آفریقای غربی ، تمساح بیابانی یا مقدس
  • جنس Osteolaemus
    • tetraspis Osteolaemus ، تمساح کوتوله (به این اختلاف ها به عنوان یا که این در واقع دو گونه است وجود دارد؛ اخیر (2010) تجزیه و تحلیل DNA نشان می دهد سه گونه متمایز: O. tetraspis ، O. osborni و یک سوم، در حال حاضر که نامش ذکر نشده.)
  • جنس Mecistops
    • مگستوپس cataphractus تمساح باریک و باریک آفریقای غربی
    • Mecistops leptorhynchus تمساح باریک و باریک آفریقای مرکزی
  • جنس † Euthecodon
  • جنس † Rimasuchus (قبلاً Crocodylus lloydi )
  • Genus † Voay Brochu، 2007 (قبلاً Crocodylus robustus )

فیلوژنی

کلادوگرام زیر به شرح زیر توپولوژی از یک تجزیه و تحلیل 2012 از مورفولوژیکی صفات توسط کریستوفر A. Brochu و گلن دبلیو روند. [88] بسیاری از گونه های در حال انقراض Crocodylus ممکن است جنس های مختلفی را نشان دهند. "Crocodylus" pigotti ، برای مثال، در جنس تازه ساخته قرار داده شد Brochuchus در سال 2013. [89] C. suchus شامل نمی شد، زیرا رمزگذاری مورفولوژیکی آن یکسان به کسانی که بودند C. niloticus می . با این حال ، نویسندگان اظهار داشتند که عدم اختلاف به دلیل نمونه گیری محدود از نمونه ها بوده و این دو گونه را از هم متمایز می دانند. این تجزیه و تحلیل حمایت ضعیف برای کلاد Osteolaeminae پیدا کرد. [88]بروشو در سال 2003 از Osteolaeminae به عنوان زیرمجموع Crocodylidae جدا از Crocodylinae نام برد ، اما این گروه از آن زمان در Crocodylinae طبقه بندی شده است. این شامل جنس زنده Osteolaemus و همچنین گونه های منقرض شده Voay robustus و Rimasuchus lloydi می باشد.

تجزیه و تحلیل سال 2013 توسط جک ال. کنراد ، کیرستن جنکینز ، توماس لمان ، و دیگران از Osteolaeminae به عنوان یک کلاد واقعی پشتیبانی نمی کند بلکه یک گروه پارافیلیک است که از دو کلاد کوچکتر تشکیل شده است. آنها به طور غیررسمی این کلادها را "استئولائمین" و "مکیستوپین" می نامیدند. "Osteolaemins" شامل Osteolaemus ، Voay ، Rimasuchus و Brochuchus و "mecistopins" شامل Mecistops و Euthecodon است . [89]

حرکت

تمساح ، در یک مزرعه ، برای گرمازدایی شکاف دارد

تمساح ها می توانند به سرعت در مسافت های کوتاه و حتی خارج از آب حرکت کنند. سرعت زمین رکورد برای یک تمساح 17 کیلومتر / ساعت (11 مایل در ساعت) اندازه گیری در یک تازد است تمساح آب شیرین استرالیا . [63] حداکثر سرعت بین گونه ها متفاوت است. بعضی از گونه ها می توانند از بین بروند ، از جمله تمساح های کوبا ، تمساح های جانستون ، تمساح گینه نو ، تمساح کوتوله آفریقایی و حتی تمساح های کوچک نیل. سریعترین وسیله ای که بیشتر گونه ها می توانند حرکت کنند یک "شکم" است که در آن بدن به شکلی شبیه مار (سینوسی) حرکت می کند ، اندام هایی که به هر طرف می چرخند به طرز بیهوده ای دور می شوند در حالی که دم شلاق می خورد و به جلو می رود. تمساح ها می توانند با سرعت 11-10 کیلومتر در ساعت (6-7 مایل در ساعت) در صورت "شکم دویدن" ، و در صورت لغزش در کنار رودخانه های گل آلود ، سرعت بیشتری کسب کنند. هنگامی که یک تمساح سریع قدم می زند ، پاهای خود را در حالت محکم تر و قائم تر از زیر بدن خود نگه می دارد ، که به آن "راه رفتن زیاد" گفته می شود. این پیاده روی سرعت حداکثر 5 کیلومتر در ساعت را ممکن می کند. [64]

تمساح ها ممکن است یک غریزه همسایه داشته باشند . در شمال استرالیا سه تمساح آب سرکش سرکش 400 کیلومتری (249 مایل) با هلیکوپتر جابجا شدند ، اما بر اساس داده های به دست آمده از دستگاه های ردیابی متصل به آنها ، طی سه هفته به مکان های اصلی خود بازگشتند. [65]

طول عمر

اندازه گیری سن تمساح غیرقابل اعتماد است ، اگرچه چندین روش برای به دست آوردن یک حدس معقول استفاده می شود. متداول ترین روش اندازه گیری حلقه های رشد لایه ای در استخوان و دندان است. هر حلقه مربوط به تغییر در سرعت رشد است که معمولاً سالی یک بار بین فصول خشک و مرطوب اتفاق می افتد. [66] با در نظر گرفتن این عدم دقت ها ، می توان با اطمینان گفت كه تمام گونه های تمساح حداقل طول عمر 30-40 سال و در مورد گونه های بزرگتر به طور متوسط ​​60-70 سال دارند. قدیمی ترین تمساح ها بزرگترین گونه به نظر می رسد. تخمین زده می شود که C. porosus به طور متوسط ​​حدود 70 سال زندگی می کند و شواهد محدودی در مورد برخی افراد بیش از 100 سال است. [67]

در اسارت ، ادعا می شود که برخی افراد بیش از یک قرن زندگی کرده اند. یک تمساح نر به سن تقریبی 110-115 سال در یک باغ وحش روسیه در یکاترینبورگ زندگی می کرد . [68] به نام كوليا ، او حدود سال 1913 تا 1915 به باغ وحش پيوست ، پس از گشت و گذار در يك نمايشگاه از حيوانات ، و تا سال 1995 زندگي كرد. [68] يك تمساح آب شيرين مرد در حدود 120-140 سال در استراليا زندگي كرد. باغ وحش . [69] که با نام محبت به عنوان "آقای تازه" شناخته می شود ، وی در حدود سال 1970 توسط باب ایروین و استیو ایروین نجات یافت ، پس از تیراندازی دوبار توسط شکارچیان و از دست دادن چشم در نتیجه ، و تا سال 2010 زندگی کرد. [69] مرکز حفاظت از Crocworld ، که دراسکاتبورگ ، آفریقای جنوبی ، ادعا می کند تمساح مرد نایل وجود دارد که در سال 1900 متولد شد. به گفته مارتین رودریگز ، مدیر مرکز ، گفته می شود كه تمساح به نام هنری ، در بوتسوانا در كنار رودخانه اوكاوانگو زندگی كرده است . [70] [71]

رفتار اجتماعی و آواز خواندن

تمساحهای اسیر شده و همراه آرواره های باز.

تمساح ها اجتماعی ترین خزندگان هستند. حتی اگر آنها گروه های اجتماعی تشکیل نمی دهند ، بسیاری از گونه ها در بخش های خاصی از رودخانه ها تجمع می کنند و در مواقع تغذیه و شستشو ، یکدیگر را تحمل می کنند . اکثر گونه ها به جز تمساح آب نمکی ، که یک گونه بسیار سرزمینی و تهاجمی است ، کاملاً ارضی نیستند : یک تمساح آب شور و بالغ نر ، هیچ پسر دیگری را در هر زمان از سال تحمل نمی کند ، اما بیشتر گونه های دیگر انعطاف پذیر تر هستند. . یک شکل خاص از سلسله مراتب وجود دارددر تمساح ها: بزرگترین و سنگین ترین نرها در صدر قرار دارند ، دسترسی به بهترین مکان آبخیزداری ، در حالی که ماده ها هنگام تغذیه گروهی یک قتل بزرگ یا لاشه در اولویت قرار دارند. مثال خوبی از سلسله مراتب در تمساح ها می تواند مورد تمساح نیل باشد. این گونه به وضوح تمام این رفتارها را به نمایش می گذارد. مطالعات در این زمینه چندان دقیق نیست ، و هنوز بسیاری از گونه ها با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار نگرفته اند. [72] تمساح های Mugger همچنین شناخته شده است که تحمل در غذاهای گروهی را نشان می دهد و تمایل به اجتماع در مناطق خاصی دارد. با این حال ، نرها از همه گونه ها در فصل جفت گیری نسبت به یکدیگر پرخاشگرانه هستند تا به زنان دسترسی پیدا کنند.

تمساح ها همچنین از همه خزندگان بیشترین صدا را دارند و بسته به نوع ، سن ، اندازه و جنس ، صداهای متنوعی را در موقعیت ها و شرایط مختلف ایجاد می کنند. بسته به متن ، برخی از گونه ها می توانند بیش از 20 پیام مختلف را از طریق واژگان به تنهایی برقرار کنند. [73] برخی از این آوازها در طول ارتباطات اجتماعی انجام می شود ، به خصوص هنگام نمایش ارضی به همان جنس و مهمانی با جنس مخالف. نگرانی مشترک تولید مثل است . بنابراین بیشتر آوازهای مشهور در فصل پرورش انجام می شود ، به استثناء رفتار ارضی سالیانهدر برخی از گونه ها و نزاع ها هنگام تغذیه تمساح ها همچنین تماس های پریشانی مختلف و در نمایشگرهای تهاجمی نسبت به نوع خود و حیوانات دیگر ایجاد می کنند. خصوصاً شکارچیان دیگر در طی درگیری های خصمانه ویژه بین لاشه و قتل های زمینی.

آوازهای خاص شامل -

• چیرپ : وقتی جوانی در حال طغیان است ، یک صدای "peaking" صدا می کند ، که باعث تشویق زن به حفاری لانه می شود. سپس زن جوجه کشی را در دهان خود جمع می کند و آنها را به آب منتقل می کند ، جایی که آنها برای مدت چند ماه در یک گروه باقی می مانند ، توسط زن محافظت می شود [74]
• تماس پریشانی : یک تماس بلند مرتبه است که بیشتر توسط حیوانات جوان تر مورد استفاده قرار می گیرد تا سایر تمساح ها را نسبت به خطر قریب الوقوع یا حمله حیوان به آنها هشدار دهند.
• تماس تهدید : صدایی سوزناک که از آن به عنوان سرفه سرفه نیز یاد شده است.
• تماس هچینگ : توسط یک زن در هنگام پرورش ساطع می شود تا به سایر تمساح ها هشدار دهد که تخم در لانه خود گذاشته است.
• Bellowing : تمساح های نر به ویژه آواز هستند. کرهای زالزالک اغلب در فصل بهار هنگام گروه های تولید مثل جمع می شوند ، اما می توانند در هر زمان از سال رخ دهند. برای پایین آمدن ، نرها وقتی دم و سر را از آب بلند می کنند ، به میزان قابل توجهی تورم می کنند و به آرامی دم را به عقب و جلو می کشند. سپس گلو را بیرون می آورند و با یک دهان بسته ، لرزش هوا را شروع می کنند. درست قبل از زنگ زدن ، نرها سیگنال مافوق صوت را در حدود 10 هرتز از طریق آب ، که زمین و اشیاء اطراف را ارتعاش می کند ، طراحی می کنند. این ارتعاشات با فرکانس پایین برای تبلیغ حضور آقایان مسافت های زیادی را از طریق هوا و آب طی می کند و به حدی قدرتمند است که منجر به ظاهر آب در "رقص" می شود. [75]

تولید مثل

تخم مرغ تمساح

تمساح ها بسته به نوع تخم ، تخم هایی را که در هر سوراخ یا لانه تپه قرار می گیرند ، قرار می دهند. یک لانه سوراخ معمولاً در ماسه حفاری می شود و یک لانه تپه معمولاً خارج از پوشش گیاهی ساخته می شود. دوره های لانه سازی از چند هفته تا شش ماه متغیر است. حسن معاشرت در یک سری از تعاملهای رفتاری صورت می گیرد که شامل انواع مالش پوزه و نمایش مطیع است که می تواند مدت زیادی طول بکشد. جفت گیری همیشه در آب صورت می گیرد ، جایی که جفت شدن چندین بار در جفت مشاهده می شود. ماده ها می توانند چندین لانه آزمایشی بسازند یا حفر کنند که بعداً ناقص و متروک به نظر می رسند. تخم گذاری تخم مرغ معمولاً در شب و حدوداً 30-40 دقیقه انجام می شود. [76]ماده ها از لانه های جوان و جوان بسیار محافظت می کنند. تخم مرغ ها به سختی پوسته پوسته می شوند اما در زمان تخم گذاری شفاف هستند. بسته به نوع تمساح ، 7 تا 95 تخم گذاشته می شود. جنین های تمساح کروموزوم های جنسی ندارند و بر خلاف انسان ، رابطه جنسی از نظر ژنتیکی تعیین نمی شود. رابطه جنسی با درجه حرارت مشخص می شود ، جایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد (86 درجه فارنهایت) یا بیشتر جوجه کشی ها ماده هستند و در 31 درجه سانتیگراد (88 درجه فارنهایت) ، فرزندان هر دو جنس هستند. درجه حرارت 32 تا 33 درجه سانتیگراد (90 تا 91 درجه فارنهایت) عمدتا نر را در حالیکه بالاتر از 33 درجه سانتیگراد (91 درجه فارنهایت) در بعضی از گونه ها همچنان به نرها می دهد ، اما در سایر گونه ها منجر به ماده ها می شود ، که بعضاً زیاد خوانده می شوند. دما زنان. [77] دما همچنین بر رشد و میزان بقاء جوان تأثیر می گذارد ، که ممکن است توضیح دهددیمورفیسم جنسی در تمساحها متوسط دوره جوجه کشی حدود 80 روز است و همچنین به دما و گونه هایی بستگی دارد که معمولاً بین 65 تا 95 روز است. ساختار پوسته تخم مرغ از طریق تکامل بسیار محافظه کارانه است ، اما تغییرات کافی وجود دارد که می تواند گونه های مختلفی را با ساختار ساختار پوسته تخم مرغ آنها جدا کند. [78] ممکن است اسکیت ها در ذخیره کلسیم برای تشکیل پوسته تخم مرغ نقش داشته باشند. [23]

در زمان جوجه کشی ، جوان ها شروع به تماس در داخل تخم ها می کنند. آنها یک نوک تخمک در نوک پوزه خود دارند که از پوست ایجاد شده است و به آنها کمک می کند تا از پوسته سوراخ شوند. با شنیدن تماس ها ، ماده معمولاً لانه را حفر می کند و بعضی اوقات تخم های بی دست و پا را در دهان خود می گیرد ، به آرامی تخم ها را می چرخاند تا به روند کار کمک کند. این جوان معمولاً به آب داخل دهان منتقل می شود. سپس او جوجه های خود را به آب معرفی می کرد و حتی آنها را تغذیه می کرد. [79] سپس مادر بیش از یک سال قبل از فصل جفت گیری بعدی ، از مراقبت از جوان خود مراقبت می کرد. در غیاب تمساح مادر ، پدر برای مراقبت از جوان در جای خود عمل می کرد. [80] با این حال ، حتی با یک تربیت والدین والدینتمساح های جوان به دلیل آسیب پذیری در برابر شکار از میزان مرگ و میر بسیار بالایی برخوردار هستند. [81] به گروهی از تخم ها غلاف یا كراچه گفته می شود و ممکن است برای ماه ها محافظت شود. [76]

شناخت

تمساح ها توانایی های شناختی پیشرفته ای دارند. [82] [83] [84] آنها می توانند الگوهای رفتاری طعمه را مشاهده کرده و از آنها استفاده کنند ، مانند وقتی که طعمه های خود را به رودخانه می رسانند تا همزمان در همان ساعت بنوشند. ولادیمیر داینتز از دانشگاه تنسی ، مشاهده کرد که تمساحها از شاخه های شاخه ای به عنوان طعمه پرندگان که به دنبال ماده لانه سازی هستند استفاده می کنند. [85]آنها میله های خود را روی پوزه های خود قرار می دهند و بخشی از خود را فرو می برند. وقتی پرندگان برای گرفتن میله ها سوار شدند ، تمساح ها پرندگان را گرفتار می کنند. تمساح ها این کار را فقط در فصول لانه سازی پرندگان انجام می دهند ، در صورتی که تقاضای زیادی برای استفاده از چوب برای ساخت لانه وجود دارد. ولادیمیر مشاهدات مشابه دیگری را نیز از سوی دانشمندان مختلف کشف کرد که برخی مربوط به قرن 19 است. [82] [84] گذشته از استفاده از چوب ، تمساح ها همچنین قادر به شکار مشارکتی هستند . [84] [86] تعداد زیادی از تمساح ها در دامان شنا می شوند تا ماهی را به دام بیندازند و نوبت گرفتن آنها را بدست آورند. در شکار طعمه بزرگتر ، کروکودیل ها swarm می شوند ، در حالی که یکی طعمه را پایین نگه می دارد ، و دیگران آنرا جدا می کنند.

طبق یک مطالعه در سال 2015 ، تمساحها با هر سه نوع اصلی رفتار بازی ضبط شده در حیوانات درگیر هستند: بازی حرکتی ، بازی با اشیاء و بازی اجتماعی. بازی با اشیاء اکثر اوقات گزارش می شود ، اما بازی حرکتی مانند مکرر کشویی در دامنه ها ، و بازی های اجتماعی مانند سوار شدن به پشت سایر تمساح ها نیز گزارش می شود. این رفتار با جنایات ویژه و پستانداران به نمایش گذاشته شد و ظاهراً غیر معمول نیست ، هرچند در گذشته به دلیل خطرات آشکار تعامل با گوشتخواران بزرگ ، مشاهده و تفسیر آن دشوار بوده است. [87]

شکار و رژیم

تمساح نیل به wildebeest حمله می کند

درگیری تمساح انسانی

حتی یک تمساح Cruising در پیدا کردن آن دشوار است

تمساح شکارچیان کمین ، انتظار برای ماهی و یا حیوانات زمین به نزدیک می شود، پس از آن عجله از برای حمله به. تمساح اغلب خوردن ماهی ، دوزیستان ، سخت پوستان ، نرم تنان ، پرندگان ، خزندگان ، و پستانداران و گاهی آنها تکه تکه تمساح کوچکتر است. آنچه تمساح می خورد با نوع ، اندازه و سن بسیار متفاوت است. از اکثر گونه های ماهی ماهی ، مانند تمساح های باریک و باریک و آب شیرین ، گرفته تا گونه های بزرگتر مانند تمساح نیل و تمساح آب شوررژیم غذایی حاوی طعمه های زیادی در پستانداران بزرگ مانند گاومیش ، گوزن و گراز وحشی است . رژیم غذایی همچنین تحت تأثیر اندازه و سن فرد در همان گونه قرار دارد. تمام تمساح های جوان عمدتا بی مهرگان و ماهی های کوچک را شکار می کنند و به تدریج به طعمه های بزرگتری می روند. بودن جانوری شکارچیان (خونسرد)، آنها را بسیار آهسته سوخت و ساز بدن ، به طوری که آنها می توانید مدت طولانی بدون غذا زنده بماند. با وجود کند بودن ظاهر ، تمساح ها اعتصاب بسیار سریع دارند و درنده ترین محیط شکارچیان هستند و گونه های مختلفی نیز مشاهده شده اند که به حمله و کشتن سایر شکارچیان حمله می کنندمانند کوسه ها و گربه های بزرگ . [47] [48] تمساحها همچنین به عنوان محافظان تهاجمی شناخته می شوند که از هویج تغذیه می کنند و از سایر شکارچیان دزدی می کنند. [49] شواهد نشان می دهد که تمساح ها همچنین بر اساس کشف بذرها در مدفوع و معده ها از بسیاری از افراد و همچنین در مورد تغذیه آنها ، از میوه ها تغذیه می کنند. [50] [51]

تمساح ها دارای اسیدی ترین معده هر مهره دار هستند. آنها به راحتی می توانند استخوان ها ، سمورها و شاخ ها را هضم کنند. تلویزیون بی بی سی [52] گزارش داد که یک تمساح نیل است که مدت زمان طولانی در زیر آب برای گرفتن طعمه کمین می سازد تا یک بزرگ بدهی اکسیژن . هنگامی که آن طعمه را گرفت و خورده است ، قوس آئورت راست خود را می بندد و از قوس آئورت سمت چپ خود برای شستشوی خون پر شده از دی اکسید کربن از ماهیچه های آن به طور مستقیم به معده خود استفاده می کند. اسید اضافی حاصل از خونرسانی آن باعث ترشح بیشتر اسید معده برای معده می شودبرای حل سریع قسمتهای زیادی از گوشت و استخوان طعمه های بلعیده شده. بسیاری از تمساح های بزرگ سنگ ها را قورت می دهند (به نام های گاسترولیت ها یا سنگ معده) ، که ممکن است به عنوان بالاست برای تعادل بدن یا کمک به خرد کردن غذا عمل کند ، [20] شبیه به ریزه کاری شده توسط پرندگان. هرودوت ادعا كرد كه تمساحهای نیل با تعدادی از پرندگان ، مانند مورب مصر ، كه وارد دهان تمساح می شوند و زالوهایی را تغذیه می كنند از خون تمساح ، رابطه همزیستی دارند . با وجود هیچ مدرکی از این تعامل که در واقع در هر گونه تمساح اتفاق می افتد ، به احتمال زیاد داستان افسانه ای یا تمثیلی است. [53]

نیش زدن

تمساح نیل در تلاش برای بلع یک تیلاپیا بزرگ در پارک ملی کروگر ، آفریقای جنوبی

از آنجا که آنها با گرفتن و نگه داشتن طعمه خود تغذیه می کنند ، دندانهای تیز برای سوراخ کردن و نگه داشتن روی گوشت و ماهیچه های قدرتمند برای بستن فک و بسته نگه داشتن آنها تکامل یافته اند . دندانها به خوبی از بین بردن گوشتهای زیادی از طعمه های گوشتی مانند دندان ها و پنجه های بسیاری از گوشتخواران پستانداران ، صورتحساب های قلاب شده و استیل های پرنده های خزنده یا دندانهای کوفته شده مناسب نیستند . با این حال ، این یک مزیت است و نه ضرری برای تمساح از آنجا که خواص دندان اجازه می دهد تا آن را با کمترین احتمال فرار حیوان طعمه بر روی طعمه نگه دارد. برش دندان ، همراه با نیروی نیش فوق العاده زیاد، به راحتی به اندازه کافی از بدن عبور می کند تا فرصتی برای فرار از طعمه باقی بماند. آرواره ها می توانند با نیروی بسیار زیاد ، قویترین نیش هر حیوان را گاز بگیرند. نیروی نیش تمساح بزرگ بیش از 5،000 پوند (22000 نیوتن متر) است ، که در یک تمساح 5.5 متر (18 فوت) نیل ، در مزرعه اندازه گیری شد . [54] در مقایسه با 335 پوند (1،490 N) برای Rottweiler ، 800 lbf (3،600 N) برای کفتار ، 2،200 lbf (9،800 N) برای یک تمساح آمریکایی ، [55] [ تأیید انجام نشد ] و 4،095 lbf (182020 N) برای بزرگترین تایید کوسه بزرگ سفید . [56]تمساح آب نمکی به طول 5.2 متر (17 فوت) به اثبات رسیده است که دارای قوی ترین نیروی نیش تا کنون برای یک حیوان در یک آزمایشگاه ثبت شده است. این ماده توانست یک مقدار نیروی نیش 3 هزار و 700 پوند (16000 نیوتن متر) را اعمال کند و بدین ترتیب از رکورد قبلی 2،125 پوند (9،450 نیوتن متر) ساخته شده توسط تمساح 3.9 متر (13 فوت) بلند آمریکایی پیشی گرفت . [57] [58] با در نظر گرفتن اندازه گیری چندین تمساح 5.2 متری (17 فوت) به عنوان مرجع ، نیروهای نیش افراد 6 متری 7 هزار و 700 پوند (34000 نیوتن متر) تخمین زده شد. [59] این تحقیق ، به سرپرستی دکتر گرگوری م. اریکسون ، همچنین بر گونه های بزرگتر و در حال انقراض تمساح ها روشن شد . از آنجا که آناتومی تمساح استطی 80 میلیون سال گذشته فقط کمی تغییر کرده است ، می توان از داده های فعلی در مورد تمساح های مدرن برای تخمین نیروی نیش گونه های منقرض شده استفاده کرد. Deinosuchus از 11 تا 12 متر (36-39 فوت) نیرویی برابر با 23100 پوند (103000 نیوتن متر ) استفاده می کند ، تقریباً دو برابر بیشترین تخمین نیرو نیش بالاتر از تیرانوسوروس (12 هزار و 814 پوند (57000 نیوتن متر)). [7] [60] [61] [62] نیش فوق العاده تمساح ها نتیجه آناتومی آنها است . فضای عضله فک در جمجمه بسیار بزرگ است که به عنوان برآمدگی در هر طرف از خارج به راحتی قابل مشاهده است. عضلهآنقدر سفت است ، لمس استخوان تقریباً سخت است ، گویی که این قضیه جمجمه است. ویژگی دیگر این است که بیشتر ماهیچه های فک تمساح برای بستن تنظیم می شوند. با وجود عضلات قوی برای بستن فک ، تمساح ها دارای ماهیچه های بسیار کوچک و ضعیفی برای باز کردن فک هستند. بدین ترتیب تمساح ها می توانند با ضربه زدن به آرواره های آنها یا نگه داشتن فکهای خود با باند لاستیکی بزرگی که از لوله‌های داخلی اتومبیل بریده شده است ، برای مطالعه یا حمل و نقل قرار بگیرند .

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodile

مشخصات

تمساح ها شبیه به تمساح ها و قهوه ها هستند. برای ویژگی های مشترک و تفاوت های موجود بین آنها ، به تمساح (Crocodilia) مراجعه کنید .

تمساح ها مانند دایناسورها دارای دنده های شکمی هستند که به گاسترال تغییر یافته اند .

صفات جسمی تمساح این امکان را می دهد که یک شکارچی موفق باشد. مورفولوژی بیرونی آن نشانه ای از سبک زندگی آبزی و درنده آن است. بدن ساده تر آن را قادر می سازد سریع شنا کند. همچنین در هنگام شنا پاهای خود را به طرف خود متصل می کند و با کاهش مقاومت در برابر آب سریعتر می شود. تمساح ها دارای پاهای مشبک هستند که اگرچه از آنها برای عبور از آب استفاده نمی شود ، اما به آنها امکان می دهد چرخش سریع و حرکات ناگهانی در آب ایجاد کنند یا شنا را آغاز کنند. پاها در وب کم است یک مزیت در آب های کم عمق ، جایی که حیوانات گاهی با راه رفتن به اطراف خود می چرخند. تمساح ها دارای palatal هستندفلپ ، بافت سفت و سختی در قسمت پشت دهان است که ورود آب را مسدود می کند. کام از سوراخ بینی تا گلوت که از دهان دور می شود مسیر خاصی دارد. بینی در هنگام غوطه وری بسته است.

تمساحان مانند سایر آرکوسورها دیپسید هستند ، اگرچه فنسندهای پس از موقت آنها کاهش می یابد. دیواره های مغز استخوانی هستند ، اما فاقد استخوانهای فوق جمجمه و بعد از رحم هستند. [20] زبان آنها آزاد نیست ، اما توسط یک غشایی که حرکت را محدود می کند ، در جای خود قرار دارند. در نتیجه ، تمساح ها نمی توانند زبان خود را از بین ببرند. [21] تمساح ها روی پوست و پهلوهای خود پوست صاف دارند ، در حالی که سطوح پشتی آنها با استئودرم های بزرگ زره پوش است . پوست زرهی دارای مقیاس و ضخیم و ناهموار است و برخی از محافظت می کند. آنها همچنان به عنوان شبکه ای از مویرگ های کوچک قادر به جذب گرما از طریق این زره هستندبه خون اجازه می دهد تا از طریق مقیاس گرما را جذب کند. استئودرم ها به شدت عروق هستند و به تعادل کلسیم کمک می کنند ، هر دو اسیدها را خنثی می کنند در حالی که حیوان نمی تواند زیر آب تنفس کند [22] و کلسیم لازم برای تشکیل پوسته تخم مرغ را فراهم می کند. [23] مقیاس های تمساح دارای منافذی هستند که از نظر عملکرد حسی هستند ، شبیه به خط جانبی ماهی ها. بخصوص در فک بالا و پایین آنها دیده می شود. احتمال دیگر این است که آنها ترشح شوند ، زیرا ماده ای روغنی تولید می کنند که به نظر می رسد لکه ها را از بین می برد. [20]

اندازه

کروکودیل آب شور در اسارت

اندازه تا حد زیادی در بین گونه ها متفاوت است ، از تمساح کوتوله گرفته تا تمساح آب شور . گونه ها از کوتوله های تمساح Osteolaemus رشد به اندازه بزرگسالان فقط 1.5 به 1.9 متر (4.9-6.2 فوت)، [24] در حالی که کروکودیل آب شور می تواند به اندازه بیش از 7 متر (23 فوت) رشد و وزن 1000 کیلوگرم (2200 پوند) . [25] چندین گونه بزرگ دیگر می توانند به طول 5.2 متر (17 فوت) برسند و بیش از 900 کیلوگرم وزن داشته باشند (2،000 پوند). تمساحان نشان می دهند که جنسیت جنسی برجسته ای نشان می دهد ، در حالی که نرها بسیار بزرگتر و سریعتر از زنان رشد می کنند. [20]علیرغم اندازه های بزرگ بزرگسالان ، تمساح ها زندگی خود را با طول تقریبا 20 سانتی متر (7.9 اینچ) شروع می کنند. بزرگترین گونه تمساح ، تمساح آب شور است که در شرق هند ، شمال استرالیا ، در سراسر جنوب شرقی آسیا و آبهای اطراف یافت می شود.

حجم مغز از دو تمساح بزرگسالان 5.6 سانتی متر بود 3 برای کیمن spectacled و 8.5 سانتی متر 3 برای بزرگتر تمساح نیل . [26]

بزرگترین تمساح تا به حال در اسارت ترکیبی آب شور-سیامی نام یای است ( تایلندی : ใหญ่ ، به این معنی بزرگ؛ زاده 10 ژوئن 1972) در Samutprakarn تمساح مزرعه و باغ وحش ، تایلند . این حیوان 6 متر (20 فوت) طول دارد و وزن آن 11114 کیلوگرم (2،456 پوند) است. [27]

طولانی ترین تمساح زنده مانده لولونگ ، یک تمساح آب شور بود که در 6.17 متر (20.2 فوت) اندازه گیری شد و توسط یک تیم ملی جئوگرافیک در استان آگوسان دل سور ، فیلیپین به وزن 1075 کیلوگرم وزن داشت. [28] [29] [30]

دندان

تمساح ها چند شکل هستند . آنها قادر به جایگزینی هر 80 دندان خود تا 50 برابر در طول عمر 35 تا 75 سال خود هستند. [31] [32] در کنار هر دندان کامل ، یک دندان جایگزین کوچک و یک سلول بنیادی odontogenic در لایه دندانی در حالت آماده به کار وجود دارد که در صورت لزوم می تواند فعال شود. [33]

زیست شناسی و رفتار

تمساحها بیشتر از حیواناتی که به عنوان خزندگان طبقه بندی می شوند ، بیشتر با پرندگان و دایناسورها ارتباط دارند ، سه خانواده در گروه Archosauria ("خزندگان حاکم") قرار گرفتند. با وجود نگاه ماقبل تاریخ خود ، تمساحها جزو خزندگان پیچیده تر از نظر زیست شناختی به حساب می آیند. بر خلاف دیگر خزندگان ، یک تمساح دارای قشر مغز و قلب چهار گوش است . تمساحان با ترکیب عضلات مورد استفاده برای حرکات آبزیان در تنفس ، معادل عملکردی دیافراگم را نیز دارند. [34] غدد نمکی به زبان تمساح ها وجود دارد و دارای سطح باز شدن منافذ روی سطح زبان هستند ، صفتی که آنها را از تمساح ها جدا می کند. غدد نمکی در Alligatoridae عملکردی ندارد. [20]به نظر می رسد عملکرد آنها مشابه عملکرد غدد نمکی در لاک پشت های دریایی است . تمساح ها غدد عرق ندارند و گرما را از طریق دهانشان آزاد می کند. آنها غالباً با دهان باز می خوابند و ممکن است مثل یک سگ جفت شوند. [35] چهار گونه تمساح آب شیرین در مناطقی که فاقد ساحل هستند ، از درختان بالا می روند. [36]

احساسات

چشم تمساح

تمساح ها دارای حاد حاد هستند ، یک مزیت تکاملی است که آنها را درنده های موفق قرار می دهد. چشم ، گوش و سوراخ بینی در بالای سر قرار دارد و به تمساح اجازه می دهد تا در آب کم ، تقریباً کاملاً غوطه ور و از طعمه پنهان شود.

چشم انداز

تمساح ها دید بسیار خوبی در شب دارند و بیشتر شکارچیان شبانه هستند. آنها از مزایای دید شبانه ضعیف ترین حیوانات طعمه به نفع خود استفاده می کنند. گیرنده های نوری در چشمان تمساح ها شامل مخروط ها و میله های بی شماری هستند ، بنابراین فرض بر این است که همه تمساح ها می توانند رنگ ها را ببینند. [37] تمساح ها دارای دانش آموزان به شکل شکاف عمودی ، شبیه به گربه های اهلی هستند. یک توضیح برای تکامل دانش آموزان شکاف این است که آنها نور را به طور مؤثرتر از یک مردمک مدور محروم می کنند و به محافظت از چشم در هنگام نور روز کمک می کنند. [38] در قسمت پشتی چشم یک tapetum lucidum وجود دارد، که نور ورودی به شبکیه را منعکس می کند ، در نتیجه از کمترین نور موجود در شب برای بهترین استفاده استفاده می کند. علاوه بر محافظت از پلک های فوقانی و تحتانی ، تمساح ها دارای غشای ناصافی هستند (که گاهی به آن "درب سوم چشم" نیز گفته می شود) که در حالی که درپوش ها باز هستند ، می توان از گوشه داخلی از روی چشم کشید. سطح چشمان در نتیجه در زیر آب محافظت می شود در حالی که هنوز درجه خاصی از بینایی ممکن است. [39]

زرده

حس بوی تمساح نیز به خوبی توسعه یافته است و به آنها کمک می کند لاشه طعمه یا حیوانات لاشه را که از روی زمین یا در آب هستند ، از دور دور کشف کنند. ممکن است تمساح ها قبل از جوجه ریزی از بویایی در تخم مرغ استفاده کنند. [39]

درک شیمیایی در تمساحها به خصوص جالب توجه است زیرا آنها هم در محیط های زمینی و هم در آبزی ها شکار می شوند. تمساح ها فقط یک اتاق بویایی دارند و اندام استفراغی در بزرگسالان وجود ندارد [40] که نشان دهنده تمام درک بویایی محدود به سیستم بویایی است. آزمایشات رفتاری و بویایی نشان می دهد که تمساحها هم مواد شیمیایی ناشی از هوا و هم محلول در آب را ردیابی می کنند و از سیستم بویایی آنها برای شکار استفاده می کنند. تمساحها وقتی از بالای آب هستند ، توانایی خود در تشخیص بویاهای بی حرکت را با پمپاژ گولار ، حرکتی ریتمیک کف حلق افزایش می دهند. [41] [42]تمساح ها هنگام غوطه وری ، سوراخ بینی خود را ببندند ، بنابراین بویایی در زیر آب بعید نیست. تشخیص مواد غذایی زیر آب ، احتمالاً روانپزشکی و لامسه است. [43]

شنوایی

تمساح ها می توانند به خوبی بشنوند. خود غشاء پرده گوش توسط فلپ تخت است که ممکن است بالا و پایین توسط عضلات پنهان. [20]

دست زدن به

جرثقیل : آرواره های فوقانی و تحتانی پوشیده از گودالهای حسی است که به صورت لکه های کوچک و سیاه بر روی پوست قابل مشاهده است ، نسخه تمساح شده اندام های خط جانبی که در ماهی ها و دوزیستان وجود دارد ، هرچند از یک منشأ کاملاً متفاوت ناشی می شود. این گره های رنگی بسته های مختلفی از فیبرهای عصبی را که در زیر شاخه های عصب سه قشر قرار دارد ، پوشش می دهند. آنها به کمترین آشفتگی در آبهای سطحی پاسخ می دهند و لرزش ها و تغییرات فشار کوچک را به اندازه یک قطره واحد تشخیص می دهند. [44] این امر باعث می شود تا تمساحها حتی در تاریکی کامل ، طعمه ، خطر و متجاوزان را نیز شناسایی کنند. این اندام های حساس به عنوان گیرنده های فشار گنبدی (DPRs) شناخته می شوند. [45]

پس از کرانه ای : در حالی که تمساحها و سموم بدن فقط DP دارند در آرواره های خود ، تمساح ها تقریباً در هر مقیاس روی بدنشان دارای اندام مشابه هستند. عملکرد DPR ها در فک ها مشخص است. برای گرفتن طعمه ، اما هنوز مشخص نیست که عملکرد اعضای بدن در بقیه بدن چیست. گیرنده ها هنگام قرار گرفتن در معرض فشار اسمزی افزایش می یابند ، مانند موردی که هنگام شنا در آب های دریایی به طور شایع در مایعات بدن تجربه می شوند. هنگامی که تماس بین integument و محلول آب دریا اطراف آن مسدود شده است ، تمساح ها پیدا می شوند که توانایی خود را برای تبعیض شوری از دست می دهند. پیشنهاد شده است که صاف کردن اندام حسی در آبهای دریایی هایپروسمیوتیک توسط حیوان به عنوان "لمس" حس می شود ، اما به عنوان اطلاعات شیمیایی در مورد محیط اطراف آن تفسیر می شود. [45]این ممکن است به همین دلیل باشد که در تمساحها در بقیه بدن غایب هستند. [46]

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodile

گونه ها

توزیع تمساح ها

در مجموع 16 گونه موجود شناخته شده است. مطالعه ژنتیکی بیشتر برای تأیید گونه های پیشنهادی زیر جنس استئولائوس ، که در حال حاضر یکنواخت است مورد نیاز است .

نام گونه ها	تصویر	توزیع	توضیحات / نظرات
تمساح آمریکایی ( Crocodylus acutus )		در سراسر حوضه کارائیب ، از جمله بسیاری از جزایر کارائیب و فلوریدا جنوبی .	گونه ای با ابعاد بزرگتر ، با رنگ خاکستری و پوزه برجسته V شکل. آب شور را ترجیح می دهد ، اما همچنین دارای امتداد کمتری از رودخانه ها و محیط های دریایی واقعی است. این یکی از گونه های نادری است که رفتارهای منظم در هنگام رفت و آمد در دریا را نشان می دهد ، و این توزیع گسترده را در سراسر کارائیب توضیح می دهد . همچنین در دریاچه های هایپرسالین مانند لاگو انریویلو ، در جمهوری دومینیکن یافت می شود که یکی از بزرگترین جمعیت های این گونه را دارد. [7] رژیم غذایی بیشتر از مهره های آبزی و زمینی تشکیل شده است. طبقه بندی می شود به عنوان آسیب پذیر ، اما جمعیت خاص محلی در معرض تهدید بیشتر.
تمساح گینه نو هال ( Crocodylus halli )		جزیره گینه نو ، جنوب ارتفاعات گینه نو	گونه ای کوچکتر که از نزدیک شبیه است و مدت ها در زیر تمساح گینه نو طبقه بندی می شد ، که اکنون به نظر می رسد از نظر ژنتیکی از آن متمایز است. در جنوب سد کوه واقع شده است که دامنه های دو گونه را تقسیم می کند. می توان از لحاظ جسمی از تمساح گینه نو با اجزای کوچکتر فک بالا و بزرگ شدن پس از کرانه آن جدا شد. عناصر طناب هنوز هم می تواند به طور گسترده ای در گونه ها متفاوت باشد ، به طوری که جمعیت دریاچه موری دارای سرهای بسیار وسیع تری نسبت به نمونه های رودخانه آرامیا است . [8]
تمساح Orinoco ( Crocodylus intermedius )		کلمبیا و ونزوئلا	این یک گونه بزرگ با یک پوزه نسبتاً دراز و رنگ آمیزی برنز کمرنگ با نشانه های قهوه ای تیره پراکنده است. در درجه اول در حوضه اورینوکو زندگی می کند . علیرغم داشتن یک پوزه نسبتاً باریک ، طعمه های متنوعی از مهره داران ، از جمله پستانداران بزرگ را طعمه می زند. این یک گونه بحرانی در معرض خطر است.
تمساح آب شیرین ( Crocodylus johnstoni )		استرالیا شمالی	گونه ای کوچکتر با یک پوزه باریک و کشیده. دارای رنگ قهوه ای روشن با نوارهای تیره روی بدن و دم است. برای جلوگیری از درگیری با تمساحهای آب شور ، در رودخانه هایی با فاصله قابل توجهی از دریا زندگی می کند. بیشتر به ماهی و سایر مهره داران کوچک تغذیه می شود .
تمساح فیلیپین ( Crocodylus mindorensis )		اندمیک به فیلیپین	این یک گونه نسبتاً کوچک با یک پوزه نسبتاً وسیع است. دارای زره ​​پشتی سنگین و رنگ قهوه ای طلایی است که با بلوغ حیوان تیره می شود. زیستگاه های آب شیرین را ترجیح می دهد و از انواع مهره داران کوچک و متوسط ​​تغذیه می کند. این گونه از نظر بحرانی در معرض خطر و گونه های شدید تهدیدآمیز تمساح قرار دارد. [9]
تمساح مورلت ( Crocodylus moreletii )		مناطق آتلانتیک مکزیک ، بلیز و گواتمالا	تمساح کوچک و متوسط ​​با پوزه نسبتاً وسیع. این رنگ قهوه ای تیره و قهوه ای دارد و در بیشتر زیستگاه های آب شیرین وجود دارد . از پستانداران ، پرندگان و خزندگان تغذیه می کند. به عنوان حداقل نگرانی ذکر شده است .
تمساح نیل ( Crocodylus niloticus )		جنوب صحرای آفریقا	گونه ای بزرگ و پرخاشگر با یک پوزه گسترده ، به ویژه در حیوانات مسن. دارای رنگ برنز تیره است و با بالغ شدن حیوان تیره می شود. در انواع مختلفی از زیستگاه های آب شیرین زندگی می کند اما در آب شور نیز وجود دارد. این یک شکارچی بالایی است که قادر به گرفتن طیف گسترده ای از مهره داران آفریقایی از جمله شاخه های بزرگ و سایر شکارچیان است. [10] این گونه به عنوان حداقل نگرانی ذکر شده است .
تمساح گینه نو ( Crocodylus novaeguineae )		جزیره گینه نو ، شمال ارتفاعات گینه نو	گونه کوچکتر تمساح با رنگ خاکستری قهوه ای و نشان های قهوه ای تیره تا سیاه بر روی دم. جوانها یک باریک باریک V شکل دارند که با بالغ شدن حیوان گسترده تر می شوند. زیستگاه های آب شیرین را ترجیح می دهد ، حتی اگر تحمل آب نمکی داشته باشد ، به منظور جلوگیری از رقابت و شکار تمساح آب شور. این گونه از مهره داران کوچک و متوسط ​​تغذیه می کند.
تمساح مگر ( Crocodylus palustris )		شبه قاره هند و کشورهای اطراف	این یک تمساح متوسط ​​است با یک پوزه بسیار گسترده و ظاهری شبیه به تمساح. دارای رنگ خاکستری تیره تا قهوه ای است. پوسته های بزرگ شده در اطراف گردن ، آن را به گونه ای بسیار زره پوش تبدیل می کنند. رودخانه ها ، باتلاق ها و دریاچه ها را آهسته ترجیح می دهد . همچنین می تواند در باتلاق های ساحلی یافت شود اما از مناطقی که از تمساح های نمکی برخوردار هستند جلوگیری می کند. [11] بر روی طیف گسترده ای از مهره داران تغذیه می کند.
تمساح آب شور ( Crocodylus porosus )		در سراسر آسیای جنوب شرقی ، شمال استرالیا و آبهای اطراف آن	بزرگترین خزندگان زنده و تهاجمی ترین تمساح ها. این گونه بزرگ است و بویژه هنگامی که بزرگتر است ، پوزه نسبتاً وسیعی دارد. این رنگ وقتی به رنگ بزرگسالان جوان اما تیره مایل به سبز است ، رنگ زرد کمرنگ با نوارهای سیاه دارد. زندگی در محیط های شکننده و دریایی و همچنین امتداد رودخانه های پایین . این گونه بیشترین توزیع کلیه تمساح ها را دارد. نمونه های برچسب زده رفتار رفت و آمد دریایی از مسافت طولانی را نشان می دادند. این شکارچی بالور در سراسر محدوده خود است و تقریباً بر روی هر حیوان در دسترس خود طعمه می زند. این طبقه بندی به عنوان حداقل نگرانی با چند جمعیت در معرض خطر بیشتر طبقه بندی می شود . [12]
تمساح بورنئو ( Crocodylus raninus )		جزیره بورنئو در جنوب شرقی آسیا	گونه ای از تمساح های آب شیرین که مترادف تمساح آب شور محسوب می شود .
تمساح کوبایی ( رومسیفر Crocodylus )		تنها در یافت باتلاق زاپاتا و جزیره جوانان از کوبا	این یک نوع تمساح کوچک اما بسیار تهاجمی است که مرداب های آب شیرین را ترجیح می دهد . [13] رنگ حتی اگر بزرگسالان و مقیاس ها ظاهری "سنگریزه" دارند پر جنب و جوش است. این یک گونه نسبتاً زمینی است که دارای حرکات چابک در زمین است و گاهی شکار زمینی را به نمایش می گذارد. پوزه پهن با دندانهای فک بالا و بزرگ است. ویژگی های منحصر به فرد و سابقه فسیلی حاکی از یک رژیم غذایی نسبتاً خاص در گذشته است که در جستجوی مگاگونا مانند شلاق غول پیکر است. این گونه گاها رفتار شکار بسته را به نمایش می گذارد ، که ممکن است علیرغم کوچک بودن ، در گذشته کلید شکار گونه های بزرگ باشد. [14] امروزه بیشتر طعمه ها مهره داران کوچک و متوسط ​​هستند. این استاز نظر بحرانی در معرض خطر قرار گرفته و جمعیت وحشی باقیمانده نیز در معرض تهدید هیبریداسیون قرار دارند. [15]
تمساح سیامی ( Crocodylus siamensis )		اندونزی ، برونئی ، مالزی شرقی و هندوچینای جنوبی	تمساح نسبتاً کوچکی که زیستگاه های آب شیرین را ترجیح می دهد . دارای یک پوزه نسبتاً گسترده و رنگ زیتونی سبز تا تیره است. این ماده از انواع مهره داران کوچک و متوسط ​​تغذیه می کند. ذکر شده به عنوان بحرانی در معرض خطر ، اما ممکن است در حال حاضر در طبیعت منقرض شده باشد. وضعیت ناشناخته است [16]
تمساح آفریقای غربی ( Crocodylus Kështu )		آفریقای غربی و مرکزی	مطالعات اخیر نشان داد که این گونه جدا از تمساح بزرگ نیل است. [17] [18] این ماده باریک کمی باریک است و در مقایسه با پسر عموی بزرگتر بسیار کوچکتر است.
تمساح کوتوله ( Osteolaemus tetraspis )		آفریقای غربی	این کوچکترین از تمام تمساحهای زنده است. متعلق به جنس یکنواخت خود است . با این حال ، مطالعات جدید نشان می دهد که ممکن است دو یا حتی سه گونه مجزا وجود داشته باشد. [19] این گونه بسیار زره پوش است و رنگ آمیزی یکنواخت سیاه در بزرگسالان دارد ، در حالی که نوجوانان دارای بانداژ قهوه ای سبک تر هستند. در جنگلهای استوایی آفریقای غربی زندگی می کند. بر روی مهره داران کوچک و بی مهرگان آبزی تغذیه می کند. این گونه بسیار نسبتاً زمینی است و شکار زمینی را به ویژه در شب به نمایش می گذارد. این گونه به عنوان آسیب پذیر طبقه بندی می شود .
تمساح باریک و باریک آفریقای غربی ( مگستوپاتوس مکیستوپس )		آفریقای غربی	یک گونه متوسط ​​و دارای یک پوزه باریک و کشیده است. در زیستگاه های آب شیرین در جنگل های گرمسیری این قاره زندگی می کند. بیشتر از ماهی ها بلکه سایر مهره داران کوچک و متوسط تغذیه می شود . این یک گونه بحرانی در معرض خطر است.
تمساح باریک و باریک آفریقای مرکزی ( Mecistops leptorhynchus )		آفریقای مرکزی	گونه ای با اندازه متوسط ​​که در مناطق آبکی در جنگلهای انبوه یافت می شود. به طور عمده از ماهی تغذیه می شود. داده های حفاظت کافی ، اما به عنوان بحرانی در معرض خطر قرار گرفتند که با M. cataphractus در معرض خطر قرار گرفتند ، اگرچه M. leptorhynchus در حوزه خانه خود بهتر عمل می کند.

برای کسب اطلاعات در Tomistoma یا گریال کاذب است که به تازگی به عنوان یک تمساح واقعی در نظر گرفته نمی، و گریال کاذب .

تمساحها محدوده زمانی: ائوسن - هولوسن ،55-0  کارشناسی ارشد  مقدمه Ꞓ ای س د ج پ تی ج ک صفحه ن
تمساح نیل ( Crocodylus niloticus )
تمساح آب شور ( Crocodylus porosus )
طبقه بندی علمی
پادشاهی:	حیوانات
پناهندگی:	آکوردا
کلاس:	خزندگان
سفارش:	تمساح
خانواده:	کروکودیلیدها
زیر خانواده:	Crocodylinae Cuvier ، 1807
گونه ها
Crocodylus niloticus لورنتی ، 1768
جنرا
† آلداباچامپوس † بروشوچوس کروکودیلوس † Euthecodon مکیستوپ (پیشنهاد شده) پوکی استخوان † Rimasuchus † واوی

تمساح (زیرخانواده Crocodylinae ) یا تمساح واقعی بزرگ semiaquatic خزندگان که در سراسر مناطق استوایی آفریقا، آسیا، آمریکا و استرالیا زندگی می کنند. کروکودیلیناها ، که تمام اعضای آن تمساح واقعی به حساب می آیند ، به عنوان یک زیرخانواده بیولوژیکی طبقه بندی می شوند . یک مفهوم گسترده تر از اصطلاح تمساح ، Crocodylidae که شامل Tomistoma است ، در این مقاله استفاده نمی شود. اصطلاح تمساح در اینجا فقط مربوط به گونه های زیرخانواده Crocodylinae است. این اصطلاح گاهی اوقات حتی با سست تر مورد استفاده قرار می گیرد تا تمام اعضای موجود سفارش Crocodilia را شامل شودتمساح و نوعی سوسمار (خانواده الیگاتورواران )، این تمساح پوزهباریک گنگی و گریال کاذب (خانواده تمساحپوزهباریکان )، و همه موجودات زنده دیگر و فسیلی تمساحریختان .

اگر چه آنها به نظر می رسد مشابه، تمساح، تمساح و تمساح پوزهباریک گنگی متعلق به بیولوژیکی جداگانه خانواده . قاریان با پوزه باریک خود ، ساده تر است ، در حالی که تفاوت های مورفولوژیکی مشاهده نشدن در تمساح ها و تمساح ها مشکل تر است. واضح ترین تفاوت های خارجی در سر مشاهده می شود ، با تمساح ها دارای باریک تر و بلندتر ، با شکل V نسبت به یک پوزه U شکل نسبت به تمساح ها و قهوه ها بیشتر است. یکی دیگر از ویژگی های بارز این است که فک های بالا و پایین تمساح ها به عرض یکسان و دندان ها هستندهنگامی که دهان بسته می شود ، در فک پایین در امتداد لبه یا خارج از فک بالا قرار می گیرید. بنابراین ، همه دندانها بر خلاف تمساح ، که در فک فوقانی وجود دارد ، دارای کمبودهایی هستند که دندانهای پایینی در آن قرار دارد ، قابل مشاهده است. همچنین ، هنگامی که دهان تمساح بسته است ، دندان بزرگ چهارم در فک پایین در یک انقباض در فک بالا قرار می گیرد. برای نمونه های دشوار ، دندان بیرون زده مطمئن ترین ویژگی برای تعریف خانواده گونه ها است . [1] تمساح اند بیشتر بافته شده بر روی انگشتان پا از عقبی پا و بهتر می تواند تحمل آب شور با توجه به تخصصی غدد نمکیبرای تصفیه نمک موجود در تمساحها که وجود دارند اما عملکردی ندارند. صفت دیگری که تمساح ها را از سایر تمساح ها جدا می کند ، میزان پرخاشگری بسیار بالاتر آنها است . [2]

اندازه تمساح ، مورفولوژی ، رفتار و بوم شناسی تا حدودی در بین گونه ها متفاوت است . با این حال ، آنها در این مناطق شباهت های بسیاری نیز دارند. تمام تمساح ها نیمه قیمتی هستند و معمولاً در زیستگاه های آب شیرین مانند رودخانه ها ، دریاچه ها ، تالاب ها و گاهی اوقات در آب های شفاف و نمکی نمک جمع می شوند . آنها حیوانات گوشتخوار هستند و بیشتر از مهره داران مانند ماهی ، خزندگان ، پرندگان و ... تغذیه می کنندپستانداران ، و گاهی اوقات در مهرگان مانند نرم تنان و سخت پوستان ، بسته به گونه و سن. تمام تمساح ها گونه های گرمسیری هستند که برخلاف تمساح ها نسبت به سرما بسیار حساس هستند . آنها از دیگری جدا کروکودیل در طول ائوسن عصر، حدود 55 میلیون سال پیش است. [3] بسیاری از گونه ها در معرض خطر انقراض هستند که برخی در معرض خطر واقع شده اند.

فهرست

• 1علم اشتقاق لغات
• 2گونه ها
• 3مشخصات
  • 3.1اندازه
  • 3.2دندان
• 4زیست شناسی و رفتار
  • 4.1احساسات
    • 4.1.1چشم انداز
    • 4.1.2زرده
    • 4.1.3شنوایی
    • 4.1.4دست زدن به
  • 4.2شکار و رژیم
    • 4.2.1نیش زدن
  • 4.3حرکت
  • 4.4طول عمر
  • 4.5رفتار اجتماعی و آواز خواندن
  • 4.6تولید مثل
  • 4.7شناخت
• 5طبقه بندی و فیلوژنی
  • 5.1فیلوژنی
• 6رابطه با انسانها
  • 6.1خطر برای انسان
  • 6.2محصولات تمساح
  • 6.3در دین
  • 6.4اشک تمساح
  • 6.5کوسه سورابایا و تمساح
  • 6.6تمساح (پیاده روی)
• 7همچنین ببینید
• 8منابع
• 9خواندن بیشتر
• 10لینک های خارجی

علم اشتقاق لغات

کلمه "تمساح" از یونان باستان κροκόδιλος ( crocodilos ) "مارمولک" گرفته شده است ، در عبارت ho krokódilos tou potamoú ، "مارمولک رودخانه ( نیل )" استفاده شده است. چندین نوع اشکال یونانی کلمه گواهی، از جمله κροκόδειλος بعد فرم (وجود دارد crocodeilos ) [4] در بسیاری از آثار انگلیسی مرجع آن اشاره شد. [5] در دوران كین یونان در زمان روم ، كروكودیلوس و كروكودیلوس به یكدیگر تلفظ می شدند ، یا هر دو یا هر دو ممكن است منشأ فرم لاتین كروكودولوس باشند.مورد استفاده رومیان باستان است. پیشنهاد شده است ، اما مسلم نیست که کلمه crocodilos یا crocodeilos ترکیبی از krokè ("سنگریزه") ، و drilos / dreilos ("کرم") است ، گرچه دریلوها فقط به عنوان اصطلاح محاوره ای برای "آلت" تصدیق می شوند . . [5] به هرودوت نسبت داده می شود ، و ظاهراً عادت های شیرین کردن تمساح مصر را توصیف می کند. [6]

شکل crocodrillus در لاتین قرون وسطایی گواهی شده است . [5] مشخص نیست که آیا این یک فساد قرون وسطایی است یا از اشکال جایگزین یونانی-لاتین ناشی می شود ( corcodrillos اواخر یونان و corcodrillion مورد تأیید است). کوکودریل به شکل خراب شده (بیشتر) در فرانسوی قدیمی یافت می شود و به عنوان کوکودریل (LE) به انگلیسی میانه قرض داده شد . انگلیسی مدرن شکل تمساح به طور مستقیم از لاتین کلاسیک اقتباس شده crocodīlus در قرن 16th، به جای فرم های قبلی است. استفاده از -y- به نام علمی Crocodylus(و اشکال ناشی از آن) فسادی است که توسط لورنتی (1768) وارد شده است.

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Crocodile

این شهاب سنگ در شمال جزیره تنریفه در جامعه خودمختار جزایر قناری سقوط کرد. این توسط روزنامه Diario de Avisos گزارش شده است.
جسد فضایی در 14 ژوئیه سقوط کرد ، اما این رویداد فقط اکنون شناخته شده است. موزه علم و فضا جزیره اتفاقی را که به لطف یکی از دوربین های آن افتاد ، تأیید کرد.
این روزنامه همچنین تصاویری از سقوط شهاب سنگ را منتشر کرده است.

4. بحث

عنکبوت طاووس از لحاظ ساختاری تقویت ، ضد انعکاس ، رنگ فوق العاده سیاه است. عنکبوتهای طاووس طاووس با رنگهای درخشان M. speciosus و M. karrie به دلیل داشتن آرایه های میکرولن روی کوتیکول (و در M. karrie ، یک جنگل پوشاننده از مقیاس های قلم مو مانند سیاه) فوق العاده از لایه رنگی متراکم جذب می کنند.

ریزنمونه های کوتیکول فوق العاده سیاه در عنکبوت های طاووس شباهت چشمگیری با تزئینات سطح ضد انعکاس دارند که باعث افزایش جذب می شود و بازتاب دانه ای را در موجودات دیگر کاهش می دهد - از جمله گلبرگهای گل [ 56 - 59 ] ، برگهای سایه بان گرمسیری [ 60 ] ، حساس به نور بازوهای بریتلستار [ 61 ] و omatatidea در چشمان پروانه [ 62 ]. به عنوان مثال ، در گلها ، سلولهای مخروطی نور حادثه را متمرکز می کنند و پراکنده کننده نور منعکس شده یا مجدداً انتشار می یابند [ 63 ] تا ظاهری با رنگی مخملی ایجاد کنند و جذب نور توسط رنگدانه را تقویت کنند. استفاده از ساختارهای الهام گرفته از گل در سلولهای خورشیدی (قدرت گل) بطور معنی داری كارآیی را افزایش داده است [ 64 ، 65] گلها و گیاهان ساختارهای ساده ای را برای برداشت موثر از نور (من) همه کاره و (ii) در طیف مرئی (ضد انعکاس پهنای باند) تکامل دادند ، بنابراین آنها الهام مفیدی برای برداشت پهنای باند و برداشت همه کاره نور هستند [ 65 ]. در گلها ، به عنوان نسبت بین ارتفاع و قطر میکرونس ها از 0.1 به 0.4 افزایش می یابد ، تلفات بازتاب به طرز چشمگیری کاهش می یابد [ 65 ]. ما در میکرو لنزهای عنکبوتی همان الگوی را مشاهده می کنیم ، که برای آن میکروبولانس های بلندتر ضد انعکاس هستند ( شکل 2 ساعت ).

مدلهای ما نشان می دهند كه آرایه های میكرولن ها در عنكبوتها به طور مشابه با میكرولنس های مهندسی رفتار می كنند ، كه برای برنامه های ضد انعكاس گسترده است [ 53 ، 66 ، 67 ]. لایه فعال در سلولهای خورشیدی شبیه به لایه جذب متراکم ملانین در زیر کوتیکول در عنکبوتهای ماراتوس است ( شکل 4 ؛ مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S3 ، [ 15 ]). مهندسان برای افزایش راندمان جذب نور در مقایسه با سطح مسطح تا 10٪ یک آرایه میکرولنس را به طرف نورپردازی سلول خورشیدی اضافه کردند: آرایه میکرولنها باعث افزایش تلفات نوری از طریق پراش و تمرکز نور برای افزایش طول مسیر می شود. نور در لایه فعال [ 53] ریزگردها در عنکبوت های طاووس متفاوت از این میکرولنزهای مهندسی هستند ، بنابراین می توان شبیه سازی تلفات نوری برای یک سلول خورشیدی را با یک آرایه میکرولنس بیضوی ساخته شده از عناصر عنکبوتی آموزنده دانست.

سطوح ضد انعکاس Archetypal به طور معمول دارای ویژگی های نانوساختار (به عنوان مثال چشمان پروانه [ 34 ] ، پروانه شیشه ای [ 36 ] و سیلیکون سیاه برای سلولهای خورشیدی است [ 39 ]) اما ویژگی های فوق العاده سیاه در عنکبوت طاووس و پرندگان بهشت ​​در درجه اول ساختارهای ریزساختاری دارند. از طریق شبیه سازی های ما ، ما عملکرد نسبی آرایه های میکرون را در شعاع از 0.01 تا 10 میکرومتر بررسی کردیم. نانوساختارها به وضوح بازتاب کمتری نسبت به زاویه مجموعه گسترده (90 درجه) ارائه می دهند ، اما آنها در زاویه های جمع آوری کوچکتر مزیت خود را از دست می دهند ( شکل 2 گرم ، ساعت ). در طول نمایش جفت گیری ، عنکبوت ها و پرندگان با تغییر مکان بدن خود از زاویه ای که در آن توسط همسر بالقوه خود مشاهده می شود ، کنترل می کنند.11 ، 13 ، 29 ، 31 ، 68 ]. بنابراین ، نرها می توانند زاویه مجموعه مربوط به چشم زن را محدود کنند. آنها فقط باید بیش از مخروط دید یک زن سیاه باشند (در اینجا 12 درجه تخمین زده می شود ؛ روش ها را ببینید). از طرف دیگر ، در مورد چشم پروانه ، فشار اصلی تکاملی رانندگی ، جمع آوری هرچه بیشتر نور از همه جهت برای دیدن در شرایط کم نور (و همچنین کاهش تابش در همه جهات برای پنهان کردن از شکارچیان) است. این امر باعث ایجاد نانوساختارهایی می شود که ضد انعکاس زاویه کم در همه جهات را ایجاد می کنند.

در اکثر ارگانیسم ها ، رنگدانه های ملانین رنگ مشکی معمولی با برجسته های برجسته و سفید (مثلاً موهای براق) ایجاد می کنند. در مقابل ، فوق العاده سیاه ساختاری در عنکبوت طاووس و همچنین پرندگان [ 31 ] ، پروانه ها [ 69 ] ، مارها [ 37 ] و مواد ساخته شده توسط انسان [ 32 ] - یک سطح سیاه بدون ویژگی برجسته می کند. به طور کلی، سیاه و سفید فوق العاده به نظر می رسد همیشه مجاور به رنگ روشن در عنکبوت طاووس (در اینجا، در مجاورت قرمز و آبی: چهره های  1 و 3 ب - د ) و پرندگان بهشت [ 31] تکامل همگرا از رنگ آمیزی ساختاری سیاه رنگ برای نمایش رنگارنگ جنسی توسط هر دو پرنده بهشت ​​و در حال حاضر عنکبوت طاووس نشان می دهد که سطوح سیاه و پهن باند بدون ویژگی نقش حسی مهمی در نمایشگرهای رنگارنگ برای گونه های دورافتاده اما مرتبط با محیط زیست دارند.

ما فرض می کنیم که فوق العاده سیاه در عنکبوت طاووس و پرندگان بهشت ​​همگرا از طریق تعصب حسی مشترک ذاتی به درک رنگ تکامل یافته است. مطابق نظریه تعصب حسی ، یک ویژگی تطبیقی ​​سیستم حسی یا شناختی ممکن است به یک رمان یا تجربه ادراکی ذاتاً تحریک کننده در بستر سیگنالینگ اجتماعی یا جنسی منجر شود [ 70 ]. در اینجا ، ما نشان می دهیم که بینایی رنگ در عنکبوتها ، مانند مهره داران ، دارای ویژگی تطبیقی ​​برای تصحیح رنگ است که موجب تعصب ذاتی ذاتی تحریک شده توسط فوق العاده سیاه و نزدیک به رنگ درخشان می شود. مهره داران برای برآورد میزان و طیف نور محیط که از صحنه بصری استفاده می کند ، از نکات برجسته خاص و یا از سطح سطح اشیاء استفاده می کنند و درک رنگ آنها بر اساس این اطلاعات ، "تعادل رنگ سفید" را نشان می دهند.46 ] سوپر سیاه در اصل نقاط مرجع خاص را از بین می برد. در مهره داران (به طور خاص انسان و ماهی های طلایی) ، سطوح سیاه ضد انعکاس مانع از توانایی مشاهده گر در تنظیم میزان نور محیط [ 44 ، 45 ، 71 ] می شود و باعث می شود تکه های رنگی به خودی خود درخشان یا در بالای صفحه تصویر ظاهر شوند. . این توهم ادراکی شبیه به سایه بررسی شده آدلسون [ 72 ] است که در آن زمینه پیرامون یک مربع خاکستری تا حد زیادی بر درک ما از روشنایی آن تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، ویژگیهای سطح ضد انعکاس نشان داده شده است که باعث افزایش درخشندگی و اشباع رنگهای رنگی در اسنپدراگونها ( Antirrhinum majus [ 57]) و پلیمرهای پلاستیکی [ 73 ]. سوپر سیاه اطراف و یا در مجاورت رنگ روشن همان اثر کروماتیک را خواهد داشت. بنابراین ، ما فرض می کنیم که صفت تطبیقی ​​تصحیح رنگ باعث ایجاد تعصب ذاتی / شناختی ذاتی نیز می شود. مردان در رقابت شدید برای جفت گیری ممکن است با تحریک این تعصب ذاتی از طریق سوپر سیاه بتوانند رنگ های غیرقابل تصوری ایجاد کنند.

در هر دو پرنده و عنکبوت ، انتخاب جنسی ظاهراً منجر به تکامل یک توهم نوری همگرا ، اغلب وابسته به زاویه شده است - استفاده از جذب ساختاری فوق العاده سیاه به منظور تقویت درخشندگی درک شده از رنگهای مجاور. سوپر سیاه تعصب حسی اساسی و گسترده توزیع می کند.

 منابع

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0589

3. نتایج

با استفاده از تصویربرداری ابرقطعی ، در می یابیم که مناطق سیاه مخملی تنها 0.44٪ از نور را در M. speciosus و 35/0٪ در M. karrie منعکس می کنند (شکل  1 a ، b و 3 ؛ مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S1 و جدول S1 ، مجموعه زاویه 30 درجه است) ، که شبیه به مقادیر برای سطوح ضد بازتابی ساخته شده توسط انسان است [ 39 - 41 ]. این تکه های سیاه و سفید فوق العاده در M. speciosus و M. karrie از عنکبوت سیاه معمولی در یک عنکبوت پرش با تمام سیاه و نزدیک (Salticidae) Cylistella sp تیره تر از کوتیکول سیاه معمولی هستند . (بازتاب 4.61٪ ، شکل 3 a) و کوتیکول قهوه ای / سیاه در Maratus (مواد مکمل الکترونیکی ، جدول S1). بازتاب سیاه فوق العاده در عنکبوت طاووس قابل مقایسه با بازتاب جهت از غوطه وری فوق العاده سیاه در پرندگان بهشت ​​است ( شکل 3 الف ). پرنده بهشت ​​که در اینجا اندازه گیری می شود - Drepanornis bruijnii ، قرقره با رنگ کم رنگ - دارای پرهای فوق العاده سیاه با بازتاب 0.17٪ در مجاورت قرمز و آبی روشن است ، در حالی که سایر پرندگان بهشت ​​از [ 31 ] از 05/0 تا 31/0 درصد متغیر هستند.

شکل 3. اندازه گیری بازتاب طیفی با استفاده از زاویه 30 درجه از مجموعه. ( الف ) منحنی های بازتاب برای عنکبوت سیاه معمولی Cylistella sp. ، کوتیکول فوق العاده سیاه در M. speciosus ، کوتیکول فوق العاده سیاه به علاوه مقیاس فوق العاده سیاه مانند برس در M. karrie و پرهای صفحه نمایش فوق العاده سیاه از پرنده بهشت D. bruijnii . اعداد در سمت راست نمودار نمایانگر کل بازتاب درصد در مقایسه با استاندارد آینه (ناحیه زیر منحنی بازتاب تقسیم بر منطقه در زیر منحنی بازتاب 100٪) هستند. ( ب ) منحنی بازتاب برای مقیاس های قرمز ، مقیاس های آبی و مناطق فوق العاده سیاه M. speciosus . ( ج)) منحنی بازتاب برای مقیاس های قرمز ، مقیاس های آبی و مناطق فوق العاده سیاه از M. karrie . ( د ) منحنی بازتاب برای نوک پر قرمز ، نوک پر آبی و پرهای فوق العاده سیاه D. bruijnii. تمام اندازه گیری ها با همان مجموعه تصویربرداری نیمکره ای انجام شد ، با هدف میکروسکوپ 50 ap (دیافراگم عددی 0.5). اعتبار هنری کی شیا. (نسخه آنلاین در رنگ.)

• شکل بارگیری
• در برگه جدیدی باز کن
• دانلود پاورپوینت

با استفاده از تصویربرداری SEM ، دو نوع ریزساختار موجود در مناطق فوق العاده سیاه این عنکبوت های طاووس را تشخیص می دهیم: آرایه های میکرولن کوتیکول در هر دو و مقیاس قلم مو مانند سیاه با بسیاری از بیرون زدگی های ضعیف در M. karrie ( شکل 4 ). کوتیکول نمکی معمولی صاف و نسبتاً مسطح و بدون ساختار است [ 48 ، 52 ] ( شکل 4 الف ، ب ؛ مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S4) ، اما کوتیکول در مناطق فوق العاده سیاه ماراتوس توسط آرایه های میکرولن ها با بسته بندی های بلند ، محکم طراحی شده است. برجستگی مرتب در فاصله ، شبیه به ردیف های شل دیسک های بیرون زده یا مخروط ها ("MLA" در شکل 4 c - f) برجستگی ها در هر دو گونه تقریباً 6 میکرون متر هستند ، اما در M. speciosus از نظر دیسک بیشتر و در M. karrie مخروطی تر هستند (مواد مکمل الکترونیکی ، جداول S2 و S3) . آرایه های میکرون در مناطق فوق العاده سیاه با: (i) کوتیکول نامنظم و کم تحرک در زنان Maratus قهوه ای تیره ، (ب) کوتیکول مسطح در مناطق غیر نمایش پسران ( شکل 4 الف ، ب ) ، و (iii) ) کوتیکول بدون ساختار در عنکبوت کلسیتلا Salticid کاملاً سیاه ، از نزدیک مرتبط (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S4). در برخی از مردان Maratus، در زیر مقیاسهای رنگارنگ ، کوتیکول نسبتاً مسطحی وجود دارد که با برآمدگیهای کوچک (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S5) طرح ریزی شده است ، که از رنگ سیاه و سفید معمولی گرفته تا ضعیف و آبی تیره رنگ می باشد [ 10 ]. برجستگی های کوتیکلی فوق العاده سیاه به میزان 3-4 میکرومتر از مواد سخت افزاری برآمدگی معمولی بلند هستند (مواد مکمل الکترونیکی ، جداول S2 و S3). در مواد ساخته شده توسط انسان ، میکرولنزهای بلندتر ضد انعکاس هستند [ 53 ]؛ بنابراین ، این برجستگی های ساده ، نسبتاً مسطح آبی یا مشکی ممکن است هنگام افزایش برجستگی ها به شدت سیاه شوند.

شکل 4. مناطق فوق العاده سیاه در عنکبوت طاووس نسبت به مناطق سیاه معمولی دارای ریزساختارهای مجزا هستند. ( ، ب ) باز شونده از منطقه ای قهوه ای از M. speciosus ، نشان دادن ( ) سطح و ( ب ) مقطع. ( ج ، د ) SEM منطقه فوق العاده سیاه در M. speciosus ، سطح ( c ) سطح و ( d ) سطح مقطع را نشان می دهد . ( e ، f ) SEM منطقه فوق العاده سیاه در M. karrie ، سطح ( e ) سطح و ( f) را نشان می دهد) سطح مقطع؛ BLS ، مقیاس های قلم مو مانند؛ MLA ، آرایه میکرولنها. PLS ، مقیاس های صفحه ای مانند آبی. IC ، کوتیکول نامنظم. SLC ، لایه های کوتیکول نژاد. لایه ، جذب لایه های گرانول رنگدانه ملانین. ( گرمنمودار مکانیسمهای جذب ساختاری پیشنهادی توسط ریزساختارهای عنکبوتی طاووس: 1 ، پراکندگی چندگانه بین پیش بینی های خاردار و جذب تکرار شونده به عنوان انتشار نور از طریق کوتیکول و به لایه جذب کننده در هر رویداد پراکندگی (خط خال خال دار). 2 ، پراکندگی چندگانه بین برجستگی ها و جذب تکرار شونده با پخش شدن نور از طریق کوتیکول و به لایه جذب کننده در هر رویداد پراکندگی (خط سفید خال دار). 3 ، افزایش طول مسیر از طریق لایه های ملانین برای جذب بهتر (خط سفید خال دار) در مقایسه با یک سطح صاف (خط قرمز خال خال). و 4 ، پراش نور به دلیل وجود میكرولن های دوره ای ، به گونه ای كه نور كمتری وارد مخروط بصری عنكبوت ماده شود. میله های مقیاس: ( الف ) 30 میکرومتر ، ( ب ) 10 میکرومتر ، ( ج) 30 میکرومتر ، ( د ) 10 میکرومتر ، ( ه ) 50 میکرومتر و ( ج ) 10 میکرومتر. محل تصاویر SEM روی نمونه در مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S1 نشان داده شده است.

• شکل بارگیری
• در برگه جدیدی باز کن
• دانلود پاورپوینت

هر دو آرایه میکرولنها و مقیاسهای برس مانند بازتاب ظاهری را کاهش داده و جذب مبتنی بر ملانین را تقویت می کنند. مقیاس های قلم مو مانند تنها 77/0٪ بازتاب دارند (اندازه گیری مقیاس فوق العاده سیاه مانند برس جدا شده در زمینه سیاه کم رنگ ؛ مواد مکمل الکترونیکی ، جدول S1 و شکل S5B). ما فرض می کنیم که مقیاس های قلم مو مانند ، نور پراکندگی را بین پیش بینی های خاردار ضرب می کند ( شکل 4 گرم)، نه 1)؛ در هر رویداد پراکندگی ، بخشی از نور به مقیاس منتقل می شود که در آن توسط رنگدانه های ملانین جذب می شود ، در حالی که بخش باقی مانده از نور در رابط کوتیکول هوا منعکس می شود. به جای اینکه به دور از سطح عنکبوت منعکس شود ، بیشتر این امواج منعکس شده متعاقباً با یک پیش بینی مقیاس چرخش دیگر مواجه می شوند ، جایی که این روند تکرار می شود. بنابراین ، پراکندگی چندگانه باعث جذب تکراری ، تقریباً کامل می شود. ویژگی های سطح فوق العاده سیاه با بسیاری از پیش بینی های خاردار قبلاً مدل شده است [ 31 ] ، و برای دو جنس عنکبوت پرش ( Phidippus و Platycryptus ، Salticidae) ، Hill ( 54)] مشاهده كرد كه شكل مقياس هاي رنگي تيره ، درخشش سطحي را به حداقل مي رساند ، بنابراين ممكن است بر تعامل نور حادثه با رنگدانه در مقياس برتري بگذارد. [ 54 ، p. 200] بنابراین ، ما شبیه سازی های خود را روی ریزگردها متمرکز کردیم.

شبیه سازی انتشار نور توسط ساختارهای سطح به تنهایی مدل بازتاب تجربی را برای (i) دو عنکبوت طاووس (دایره های دارای برچسب S و K بر روی توطئه ها ؛ شکل 2 ساعت ) و (ii) کوتیکول طبیعی سیاه ، بدون ساختار Cylistella sp . ( شکل 3 ؛ ما بازتاب تقریبی 4.6٪ ، با مواد مکمل الکترونیکی ، معادله S1 پیش بینی کردیم).

شبیه سازی عددی ما تأیید می کند که ویژگی های سطح آرایه میکرولنها بازتاب specular را کاهش می دهد ( شکل 2 ؛ مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S6-S8). ما سه مکانیسم نوری را شرح می دهیم. اول ، ما نشان می دهیم که نور کمتری از بدن عنکبوت در رابط هوا-کوتیکول منعکس می شود. در عوض ، ما پیشنهاد می کنیم که نور بین لنزهای مجاور پراکنده شده و باعث جذب تکرار شونده شود ( شکل 4 گرم)، نه 2) و کاهش بازتاب سطح کل. برای یک سطح کوتیکول مسطح ، امواج نور منعکس شده از سطح عنکبوت پراکنده می شوند و باعث ایجاد ظاهری روشن تر می شوند. برای آرایه میکرولنها کوتیکول ، امواج نور منعکس شده اغلب با میکرولن های دیگری روبرو می شوند ، جایی که بخشی از نور منتقل و جذب می شود. از طریق پراکندگی مکرر در رابط هوا-کوتیکول ، به طور کلی نور کمتری از عنکبوت منعکس می شود و با پخش شدن در لایه کوتیکول و لایه جذب ، نور بیشتری جذب می شود ( شکل 4 گرم ، خطوط سفید خال دار). به این ترتیب ، مناطق فوق العاده سیاه نسبت به سطح مسطح قابل مقایسه ، بازتاب کمتری دارند و بازتاب کلی نیز دارند.

دوم ، شبیه سازی های ما ثابت می کنند که میکرولن ها با افزایش طول مسیر نور در تعامل با رنگدانه ، میزان جذب نور را افزایش می دهند (شکل  2 گرم ، ساعت و 3 گرم ، شماره 3). آرایه های میکرولن های M. karrie و M. speciosus طول مسیر انتقال نور را در مقایسه با یک سطح کوتیکول ساختاری نشده 20٪ افزایش می دهند ( شکل 2) چنین افزایش طول مسیر تعامل بین نور حادثه و لایه جذب همگن زیر لنز را تقویت می کند. این باعث می شود عنکبوتها نسبت به ضخامت مورد نیاز برای رسیدن به همان جذب با یک سطح بدون ساختار ، یک لایه جذب نازک تر داشته باشند. در حالی که گرانولهای ملانین در پراکندگی و همچنین جذب نقش دارند ، محاسبات ما بر اساس [ 55 ] نشان می دهد که اهمیت نسبی پراکندگی کم است و بنابراین ، افزایش طول مسیر برای مکانیسم فوق العاده سیاه مهم است (به ماده مکمل الکترونیکی مراجعه کنید). ، مواد و روش ها).

سوم، میکرولنز آرایه های پراکنده کردن نور از مخروط در حال مشاهده از چشم یک زن (ارقام کاهش بازتاب آینه  2 E و 3 گرم ، شماره 4). در حالی که اندازه ویژگی (قطر لنز تقریباً 5-10 میکرومتر) در مقایسه با طول موج نور بزرگ است ، هنوز هم به اندازه کافی کوچک است تا بتواند نور را به دستورات پراش از بازتاب طبیعی هدایت کند ، بنابراین بخشی از نور را کاهش می دهد که می تواند وارد شود. زاویه چشمان یک چشم انداز یا لنزهای عینی ( شکل 2 ه ). این با مشاهدات در اندازه گیری پوشش های ضد انعکاس دهنده ساخته شده توسط انسان با تناوب 2 میکرومتر سازگار است [ 53 ].

سرانجام ، از طریق شبیه سازی ها ، ما بررسی کردیم که چگونه تغییرات پارامترها - اندازه ، شکل ، ترتیب ، ضریب شکست و غیره - می تواند پدیده فوق العاده سیاه را تحت تأثیر قرار دهد. مهمتر اینکه با جابجایی ابعاد میکرولنها در شبیه سازی متوجه می شویم که اندازه و شکل آرایه های میکرولن ها در عنکبوت طاووس یک بهینه متعادل بین دو اثر نوری ضد بازتابی است: (من) بازتاب سطح (از طریق پراش و چند برابر) پراکندگی) و (ب) افزایش جذب رنگدانه (افزایش طول مسیر از طریق لایه رنگدانه). میکرو لنزهای بزرگتر در کاهش بازتاب سطح کارآیی کمتری دارند اما در افزایش طول مسیر انتقال یافته نور کارآمدتر هستند ( شکل 2 گرم ، ساعت) شعاع تقریباً 2 میکرومتر و ارتفاع دو تا سه برابر شعاع (تقریباً 4-6 میکرومتر ، در شکل 2 ساعت به عنوان تابعی از شعاع رسم شده است ) ، همانطور که در این عنکبوت ها مشاهده شده است ، در یک تجارت مناسب بین اینها قرار دارد دو اثر جسمی ( شکل 2 گرم ، ساعت ). پرتونگاری و قد مهمترین آنها هستند. تنوع در ضریب شکست از 1.5 به 1.65 (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S6) ، شکل N از بیضی به هرمی (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S7) و سیستم بسته بندی (ترتیب میکرولیزها از نمای بالا به پایین) چه شش ضلعی در مقابل مستطیل (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S8) اثرات نسبتاً کمی داشت.

برای مقایسه تأثیر نانوساختارها در مقابل ریزساختارها ، ما با استفاده از شعاعهای مختلف از 0.01 تا 10 میکرومولار ریزنسل را شبیه سازی کردیم. نانوساختارها مؤثرتر هستند ، یعنی بازتاب کمتری داشته باشند ، در یک زاویه وسیع (90 درجه) ، اما لزوماً هنگام استفاده از زاویه جمع آوری کوچکتر عملکرد بهتری ندارند ، همانطور که در شکل 2 گرم ، ساعت مشهود است .

منبع

2.1

ساختارها به گونه ای گسسته می شدند که حداقل در هر جهت دکارتی حداقل 50 عنصر مش در هر عرض استفاده می شد ، حداکثر اندازه عنصر مش 30 نانومتر است. برای منطقه هوای خارج از سازه ، مش داخلی 2 در جهت یابی z استفاده شده است.

شکل 2. شبیه سازی های FDTD تأیید می کند که آرایه های میکرولنس مانند عنکبوت باعث افزایش طول مسیر و کاهش بازتاب specular می شوند. ( الف ) میکروگراف SEM از گروهی از میکرو لیزرهای M. speciosus در یک منطقه فوق العاده سیاه. ( ب ) دیدگاه از میکرولن های تک در شبیه سازی یک آرایه شش ضلعی نامتناهی. ( ج ) چشم انداز xz و ( د ) نمای بالای میکرون ها ، از جمله تعریف پارامترهای هندسی مورد استفاده در شبیه سازی. ( ه ) شماتیک رفتار شبیه سازی (نشان دادن سفارشات m = 0 تا 4) از ساختار دوره ای ، با تعریف زاویه جمع آوری α، که در آن فقط زوایای منعکس شده کمتر از α در اندازه گیری بازتاب تجربی و همچنین توسط عنکبوت زن جمع آوری می شود. ( f ) عکس تعامل مردانه (بالا) -ترکیبی (پایین) ، با برآوردی از زاویه مجموعه ، α ، برای عنکبوتهای زن ، که با در نظر گرفتن عرض شکم نر ، فاصله چشم از مرکز زن از مرکز و فاصله معاشرت تعیین می شود. مسافت شکم نر تقریباً 2.1 میلی متر عرض دارد. عکس با احترام از یورگن اتو است و ممکن است تکثیر نشود. ( g ) نقشه های کانتور که نشان دهنده وابستگی بازتاب (سمت چپ) و تغییر طول مسیر (راست) در مقیاس طول میکرولنها: شعاع ، R 0 و ارتفاع ، ساعت 0 برای کشیدگی لنزهاe 0 = 3 و زاویه جمع آوری ، α = 90 درجه. 'S' و 'K' به ترتیب قد و شعاع برای M. speciosus و M. کرrie به ترتیب تقریبی دارند. ( h ) بازتاب (محور سمت چپ ، منحنی های آبی) و تغییر در طول مسیر (محور سمت راست ، منحنی های قرمز) برای α های مختلف (نقشه چپ) و e 0 (نقشه راست) و به عنوان تابعی از R 0 (با e 0 = 1 ، نقشه سمت چپ) و h 0 (جایی که α = 90 درجه ، طرح راست).

• شکل بارگیری
• در برگه جدیدی باز کن
• دانلود پاورپوینت

در محاسبه بازتاب ، سه زاویه جمع آوری مورد علاقه است: (i) 30 درجه برای مطابقت با تنظیم میکروسکوپ ، (ب) 90 درجه برای به دست آوردن کل نور منعکس شده ، و (iii) 12 درجه ، تخمین زاویه مجموعه چشمان زن تقریباً 0.85 میلی متر از انتهای انتهای روبرو شکم نر تقریباً 2.1 میلیمتر که تقریباً 7 میلی متر از آن قرار دارد ( شکل 2 E ، F ). اگرچه چشم های عنکبوتی طاووس طاووس دارای دید چشمگیر 58 درجه است [ 48 ] ، فقط پرتوهای منعکس شده یا ساطع شده از شکم نر که از چشمان او قطع می شود ، مربوط به کار ما است.

برای این کار ، یک موج هواپیما به طور معمول در یک خط بی نهایت ریزساختار در (( x ، y )) هواپیما رخ می داد ( z -direction) . دامنه های شبیه سازی در محدود شد Z -direction توسط لایه های کاملا همسان (PMLs) در حالی که تقارن و antisymmetry شرایط مرزی در استفاده شد X و Yبسته به اینکه قطبش برای چراغ حادثه انتخاب شده باشد. تمام نتایج ارائه شده به طور میانگین دو شبیه سازی با قطبش متعامد است. مانیتورهای حوزه دامنه فرکانس برای جمع آوری نور منعکس شده و منتقل شده ، به ترتیب در بالا و پایین ساختار قرار داده شده اند. بسته بندی شش ضلعی به منظور تقلید بسته بندی غالب مشاهده شده در SEM های دو گونه عنکبوت مورد مطالعه انتخاب شد.

پالس الکترومغناطیسی محدوده طول موج را در حدود 350-750 نانومتر (به منظور اطمینان از قدرت قابل ملاحظه میدان در دامنه مورد علاقه ، 400-700 نانومتر) پوشانده است. مرزها و مانیتورهای PML با فاصله حداقل λ حداکثر / 2 از یکدیگر و از ساختار فاصله داشتند. این شبیه سازی با سطح خاموش شدن اتومبیل 10 − 4 به پایان رسید . ساخته شده در شبکه شانه عسل تابع طرح به تجزیه زمینه توسط مانیتور های جمع آوری شده به مجموعه ای از امواج مسطح سفر در جهات مختلف مورد استفاده قرار گرفت، θ. برای بازتاب ، این جهات معادل زاویه پراش است ، در جایی که زوایای بزرگتر از زاویه پذیرش (یا با انتخاب هدف میکروسکوپی یا موقعیت عنکبوتها در حین مهمانی تعریف شده باشند) فیلتر شدند. برای انتقال ، از زوایای مسافرتی برای محاسبه افزایش طول مسیر در مقایسه با یک سطح مسطح استفاده می شد ، که نور را به طور عادی از بین نمی برد. افزایش طول مسیر بدین ترتیب توسط Δ مسیر طول = 1 / cos θ داده شده است . 1. نتایج برای طول موج بصورت خطی در مراحل 10 نانومتر از طول موج 400-700 نانومتر نمونه برداری شده است.

مقدار مورد استفاده در شبیه سازی برای ضریب شکست کوتیکول عنکبوت از 1.5 تا 1.63 متغیر است ، معمولاً با شناسایی مایع از ضریب شکست شناخته شده که با کوتیکول مطابقت دارد [ 9 ، 49 ، 50 ] استنباط می شود ، بنابراین رنگ های ساختاری را هنگام غوطه ور شدن از بین می برد. اقدامات دقیق تر از ضریب شکست ، به عنوان مثال ، میکروسکوپ تداخل Jamin-Lebedoff ، مقادیر قابل مقایسه ای برای پروانه کیتین [ 51 ] ، ماده ای مربوط به کوتیکول عنکبوتی [ 48 ] پیدا می کند. ما فرض می کنیم که جزء تخیلی از ضریب شکست معادل 0 است ، به دنبال آنچه برای کیتین بدون استفاده در بال پروانه در 51 فرض شد.] این ممکن است به یک برآورد کوچک از بازتاب کمک کند ، که ترجیح داده می شود برای کمترین ارزیابی باشد زیرا ما در اینجا در حال مطالعه درجه ای هستیم که کوتیکول عنکبوت می تواند بازتاب کم باشد. در اینجا ، به دنبال [ 10 ] ، ما از مقدار n = 1.55 استفاده می کنیم (به استثنای جایی که اثرات متفاوت n در شبیه سازی را مطالعه می کنیم) ، که توسط یک مسابقه نزدیک بین محاسبه و اندازه گیری اعتبار می یابد (مواد مکمل الکترونیکی ، معادله S1 ، مشاهده نتایج )

در عنکبوت طاووس ، رنگ سیاه توسط ملانین بسته بندی شده در دانه های رنگی کروی به نام ملانووزوم تولید می شود [ 15 ]. در گونه های مورد مطالعه در اینجا ، ما ملانووزوم ها را در یک لایه متراکم ، بی نظم و انباشته در زیر کوتیکول (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S3 ، "مل" در شکل 4) شناسایی کردیم ، با همان اندازه و مکان به عنوان ملانووزوم های مشخص شده در کار Hsiung در رابطه گونه ها [ 9 ، 15 ]. برای این تجزیه و تحلیل ، ما روی ریزساختارها تمرکز می کنیم اما به طور خاص جذب ملانین را مدل نمی کنیم (به مواد مکمل الکترونیکی ، روش ها مراجعه کنید).

منبع

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0589

2. روشها

(الف) جزئیات نمونه

تمام نمونه های عنکبوت از مجموعه های باغ وحش بی نظیر باغ وحش هاروارد به دست آمد و هر دو نمونه پرنده از موزه تاریخ های طبیعی موزه تاریخ طبیعی ییل Peabody هستند. توجه داشته باشید که چندین نمونه جداگانه توسط یک نمونه واحد مشخص می شوند زیرا در تعداد زیادی از افراد تقریباً 3-10 نفر از همان محل و تاریخ جمع آوری در یک کوزه واحد درمان می شوند.

(ب) میکروسکوپ الکترونی روبشی

عنکبوتها با 10 نانومتر از Pt / Pd به پوشش اسپری پوشانده شدند تا برای SEM آماده شوند. تصاویر SEM روی FESEM Ultra55 گرفته شده است ، و اندازه گیری هایی از این تصاویر با استفاده از I m J. J. گرفته شده است. محل تصاویر SEM روی نمونه ها در مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S1 نشان داده شده است.

(ج) تصویربرداری بیش از حد

برای ثبت طیف بازتاب برای این عنکبوتها ، با توجه به اندازه کوچک آنها (قطر تقریبی 2-5 میلی متر ، با مناطق سیاه و سفید مخملی حتی کوچکتر) ، نمی توان از طیف سنجی استاندارد استفاده کرد. بنابراین ، ما از شکلی از میکروسفکتروفتومتری استفاده کردیم که تصویری را ضبط می کند که در آن هر پیکسل یک طیف بازتاب بین طول موج 420 و 1000 نانومتر را رمزگذاری می کند ، که توسط یک استاندارد آینه نرمال شده است (Thorlabs Inc.). ما یک میکروسکوپ ابر طیفی HORIBA و Cytoviva مدل XploRA با M استفاده icro M anagerو نرم افزار ENVI (شماره 4.8). منبع نور DC-950 Fiber-Lite (صنایع کالان- جنر) بود. ما از یک هدف میکروسکوپ 50 ((دیافراگم عددی 0.5) و زمان قرار گرفتن در معرض 1000 میلی ثانیه برای مناطق فوق العاده سیاه استفاده کرده ایم. استاندارد آینه برای این زمان قرار گرفتن در معرض بسیار انعکاس پذیر بود ، بنابراین ما از قرار گرفتن در معرض 100 ms استفاده کردیم و همه مقادیر را با 10 ضرب کردیم (می توانیم یک تحول خطی انجام دهیم زیرا دستگاه شارژ شده یک آشکارساز خطی برای شدتهای به کار رفته است). برای کنترل نویز پس زمینه از ابزارهای خود ، همه اندازه گیری ها را توسط طیف لامپ عادی کردیم. برای اطمینان از عدم وجود صدای پس زمینه از شرایط محیط ، ما منبع نور را خاموش کردیم و یک اندازه گیری ابر قطبی گرفتیم.

از تصاویر ابرشخصی حاصل ، ما به طور متوسط ​​10 طیف بازتاب از نقاطی که در تمرکز بر روی تصویر بودند (محدود به دلیل انحنای بدن عنکبوت). برای محاسبه بازتاب کل٪ ، ما یک منحنی لس (محاسبه پراکندگی پراکنده محلی) را از طول موج 420-700 یکپارچه کردیم و نتیجه را با انتگرال یک استاندارد بازتاب کامل آینه با بازتاب = 100٪ برای طول موج موج 280 نانومتر مورد مطالعه تقسیم کردیم. ما این تجزیه و تحلیل با هر سه گونه از عنکبوت و با یک گونه از پرنده ای از بهشت (Paradisaeidae)، که قبلا مشخص شد [انجام 31 ]، به منظور اعتبار این روش است.

ما تضمین کردیم که تکه های سیاه در محدوده ماوراء بنفش از طریق تصویربرداری چند طیفی از یک نمونه نر از هر گونه و یک گونه زن M. M. (مواد مکمل الکترونیکی ، شکل S2) منعکس نمی شوند .

نمونه های ذخیره شده در اتانول به دلیل شستشوی رنگدانه ممکن است تغییراتی در رنگ ایجاد کنند. قبل از تصویربرداری از ابر ، ما به عنکبوتها اجازه می دهیم 60 ثانیه در هوا خشک شوند (خشک شدن سطح ماراتوس رنگ اصلی را بازیابی می کند [ 20 ]). علاوه بر این ، ما کمی "تاریکی" یک منطقه را تحلیل می کردیم. اگر ملانین شسته شود ، اندازه گیری های ما از "تاریکی" منطقه یک دست کم گرفتن است و این نشان می دهد که اثر فوق العاده سیاه در عنکبوتهای طاووس زنده حتی بیشتر برجسته است.

(د) مدل سازی نوری

شبیه سازی FDTD با استفاده از نرم افزار تجاری موجود در LD FDTD L ، که از روش استاندارد سلول Yee استفاده می شود [ 47 ] برای محاسبه توزیع میدان الکترومغناطیسی فضا-زمانی ناشی از یک پالس اولیه که وارد حوزه شبیه سازی شده است ، انجام شد. هر میکرولن واقعی ( شکل 2 الف ) دارای یک شکل فوق چربی ( شکل 2 b-d ) است که با عملکرد زیر (معادله (2.1)) شرح داده شده است ، با اندازه ساختار مشخصه ، R 0 ، ارتفاع ، h 0 ، کشیدگی ، e 0 ، و شکل N (جایی که N = 2 با بیضی و N مطابقت دارد= 1 تقریباً هرمی است در جهت یابی x 

منبع

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0589

چکیده

عنکبوت های طاووس نر ( Maratus ، Salticidae) برای جذب همسران زن با استفاده از نمایشگرهای دقیق ، جنسی انتخاب شده رقابت می کنند. آنها هر دو رنگ درخشان و سیاه مخملی را تکامل دادند. در اینجا ، ما با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ، تصویربرداری فوق قطبی و مدل سازی نوری دامنه زمان با اختلاف محدود ، به بررسی سطوح سیاه عمیق عنکبوت طاووس می پردازیم. ما در بر داشت که مناطق فوق العاده سیاه و سفید منعکس کمتر از 0.5٪ از نور (برای یک زاویه 30 درجه سانتی مجموعه) در Maratus speciosus (0.44٪) و Maratus KARRIE (0.35٪) با توجه به ساختار میکرو. هر دو گونه برجستگی های کوتیکولی غیرقابل انعطاف بالا ، کاملاً بسته بندی شده (آرایه میکرولنها ) ، و M. karrieدارای پوشش متراکم اضافی از مقیاس های قلم مو مانند مانند در بالای کوتیکول است. مدلهای نوری ما نشان می دهد که شعاع و ارتفاع میکرولیزهای عنکبوتی تعادل بین (i) کاهش بازتاب سطح و (II) جذب ملانین افزایش یافته (از طریق پراکندگی چندگانه ، پراش از مخروط پذیرش چشم های زن و افزایش طول مسیر نور از طریق رنگدانه های ملانین را جذب می کند). پرندگان بهشت ​​(Paradiseidae) ، آنالوگهای زیست محیطی عنکبوت طاووس ، همچنین در نزدیکی تکه های رنگ روشن فوق العاده سیاه تکامل یافته اند. سوپر سیاه به صورت محلی نکات برجسته سفید ، نقاط مرجع مورد استفاده برای کالیبراسیون ادراک رنگ را از بین می برد و باعث می شود رنگ های اطراف درخشان ، حتی درخشان تر از مهره ها باشد. ما پیشنهاد می کنیم که این تجربه حسی کیفی از قبل موجود ، در تعصب عنکبوتی نیز در عنکبوتها یافت شود ،

1. پس زمینه

رنگ نقش مهمی در سیگنالینگ بصری درون یا خاص ، از جمله استتار ، تقلید ، رنگ آمیزی هشدار دهنده و سیگنالینگ اجتماعی ایفا می کند [ 1 ]. برخی از دقیق ترین نمایشگرهای رنگی به دلیل انتخاب جنسی توسط همسر انتخاب شده اند [ 2 - 5 ] که نمونه آن توسط عنکبوت طاووس است ( Maratus ، Salticidae [ 6 ]) ، که در معرض انتخاب جنسی غیر منتظره شدید قرار گرفته اند [ 7 ]. در بین مردان ، رقابت مورد علاقه زنها و فرصتهای مناسب جفت گیری ، صفات بصری خلاقانه ای را در مقیاس های مختلف ایجاد کرده است [ 6 ، 8 - 11] بررسی این نمایشگرهای تحریک کننده بصری می تواند (i) مکانیسم های تولید رنگ جدید را نشان دهد [ 10 ، 12 ] ، (ii) درک ما از زیست شناسی بصری حیوانات و تجربیات حسی [ 8 ، 13 ] و (iii) طراحی انسان را آگاه سازد. دستگاههای ساخته شده برای تولید رنگ و سایر اشکال دستکاری نور [ 12 ].

عنکبوتهای پرش بسیار همسان و بصری (Salticidae) نمایشگرهای مفصلی از رنگها و رفتارهای روشن دارند [ 6 ، 14 ]. به خصوص ، عنکبوت های پرش مردانه از جنس Maratus ، معروف به عنکبوت طاووس ، شکم هایی با شکوه و رنگی دارند که آنها را هنگام نمایش جفت گیری به سمت زن ها احاطه می کنند و از یک طرف به یکدیگر موج می زنند [ 6 ، 8 ، 9 ]. رنگ ساختاری در عنکبوت طاووس توسط بشقاب مانند فلس آبی (تارچه اصلاح شده) با یک ساختار دوگانه فیلم نازک [تولید 10 ] یا مقیاس رنگین کمان با توری های پراش دو بعدی در بالای یک محدب ساختار سه بعدی [ 12] مقیاس های قلم مویی ، رنگهای خامه ای ، زرد یا قرمز را از طریق رنگدانه ها در ترکیب با جلوه های ساختاری تولید می کنند [ 10 ، 14 ]. سایر مقیاسهای سیاه مانند برس دارای ملانین هستند [ 12 ، 15 ]. عنکبوت زن طاووس زن برای انتخاب الگوهای روشن و رنگی جسورانه ، یک همسر خوب دارد. عنکبوت های پرش دارای دید حاد رنگی هستند [ 16 ، 17 ] و زیور آلات نر رنگارنگ اهداف مستقیم انتخاب خانم ها هستند [ 7 ، 18 ، 19 ]. علاوه بر این ، عنکبوت های طاووس زن بسیار انتخابی هستند و معمولاً فقط یک بار با هم جفت می شوند [ 6 ]. بنابراین ، مردان برای تحقق ترجیحات زن تحت فشار انتخابی قدرتمند قرار دارند.

جالب توجه اینکه نرها در بسیاری از گونه های عنکبوت طاووس دارای تکه های سیاه و تیره و مخملی در مجاورت لکه های رنگ روشن هستند ( شکل 1 ). این یادآور غوطه وری فوق العاده سیاه در نزدیکی رنگهای روشن در پرندگان بهشت ​​(Paradisaeidae) است ، که همچنین در معرض انتخاب جنسی شدید قرار دارند [ 25 ] و نمایشگرهای جفت گیری فوق العاده ای پیچیده را تکامل داده اند [ 26 - 30 ]. بسیاری از پرندگان نر بهشت ​​، مخملهای عمیق و مخملی "فوق العاده سیاه" در نزدیکی رنگ روشن تکامل یافتند [ 26 ، 28 ، 30 ، 31 ]. سوپر سیاه با پراکندگی چندگانه در میان ساختارهای باربیول تولید می شود که کارآیی جذب ملانین را تا حد زیادی افزایش می دهد [ 31] به طور کلی ، فوق العاده سیاه به عنوان جذب سازه ای یا ساختاری با بازتاب ظاهری قابل توجهی کاهش می یابد در مقایسه با سطح مسطح (بدون ساختار) از همان مواد تعریف می شود [ 31 - 33 ]. در طبیعت ، ضد انعکاس (چه در ترکیب با جذب رنگدانه ای و چه در ترکیب) در چشم های پروانه تکامل یافته است تا تابش خیره کننده باشد [ 34 ] ، در حیوانات آبی شفاف برای جلوگیری از تشخیص [ 35 ] ، در پروانه های شیشه ای برای جلوگیری از شکارچیان مرغی [ 36 ] ، در لکه های سیاه مخملی روی یک اهریمن برای ادغام سایه های کف جنگل [ 37 ] و بیشتر — و اغلب از مواد مهندسی ضد بازتاب الهام گرفته است (به عنوان مثال [ 38 ]).

شکل 1. تکه های سیاه عمیق در کنار رنگ های درخشان در عنکبوت طاووس ( a - g ) و یک عنکبوت سیاه براق نزدیک ( H ). ( ) Maratus speciosus ، ( ب ) Maratus KARRIE ، ( ج ) Maratus nigromaculatus ، ( د ) Maratus robinsoni ، ( E ) Maratus hortorum ، ( F ) Maratus avibus ، ( گرم ) chrysomelas Maratus و ( ساعت ) Cylistellasp میله های مقیاس همه 1 میلی متر هستند؛ برای ( a - g ) ، آنها بر اساس اندازه معمولی گونه ها تخمین زده می شوند. میله های مقیاس از: ( a ، b ) اندازه گیری نمونه در اینجا گرفته شده است ، ( c ) [ 20 ، 21 ] ، ( d ) [ 20 ] ، ( e ) [ 22 ] ، ( f ) [ 23 ] ، ( g ) [ 24 ] و ( ح ) Facundo Martín Labarque. تصاویر از ( a - g ) یورگن اتو و ( ح ) Facundo Martín Labarque استقبال می کنند و ممکن است تکثیر نشوند.

• شکل بارگیری
• در برگه جدیدی باز کن
• دانلود پاورپوینت

سوپر رنگ سیاه و سفید بازتاب بسیار کم (کمتر از 0.5٪ بازتاب جهت در پرندگان بهشت)، نزدیک تاریک ترین مواد ساخته دست بشر در دسترس است [ 39 - 41 ]. این سؤال را ایجاد می کند که چرا چنین خصیصه پیچیده و افراطی تکامل یافته است. در پرندگان بهشت ​​، سوپر سیاه ممکن است از طریق تعصب حسی تکامل یافته باشد [ 31 ] ، به موجب آن یک صفت تعصبات و ادراک های حسی / شناختی از قبل موجود را در زنان تحریک می کند [ 4 ، 42 ، 43] به طور خاص ، در انواع مهره داران ، سطوح فوق العاده سیاه با از بین بردن نکات برجسته مخصوص رنگ سفید که به عنوان نقاط مرجع سفیدی مورد استفاده قرار می گیرند ، مانع از مکانیسم های طبیعی تصحیح رنگ می شوند و باعث می شود رنگ های اطراف روشن تر شود - حتی نورانی [ 44 - 46 ]. آیا تکه های سیاه مخملی در عنکبوت های طاووس نمونه ای همگرا از فوق العاده سیاه کمک ساختاری برای تاکید رنگ هستند؟ اگر چنین است ، این دلالت بر (i) تعصب گسترده حسی ذاتی برای بینایی رنگ در گونه های دورافتاده دارد ، و (ب) نقش مهمی برای تعصب حسی در افراط در انتخاب جنسی رقابتی.

در اینجا، ما بازتاب و سطح طیفی ریزساختار از مناطق سیاه و سفید مشخص در دو گونه درخشان و شجاعانه الگو از عنکبوت طاووس، Maratus speciosus ( شکل 1 ) و Maratus KARRIE ( شکل 1 ب ). ما از آنالیزهای ابر قطبی ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و الگوی محدوده اختلاف زمانی محدود (FDTD) از تعامل بین ساختارها و میدان الکترومغناطیسی حادثه استفاده می کنیم. ما تعیین می کنیم که آنها از نمایشگرهای فوق العاده سیاه و با کمک ساختاری در نمایشگرهای خود استفاده می کنند ، که بازتابی کمتری نسبت به کوتیکول سیاه معمولی یک عنکبوت سیاه و سفید نزدیک طبیعی دارندsp. ، که هیچ رنگ روشن ندارد) و قابل مقایسه با بازتاب فوق العاده سیاه پرندگان از بهشت ​​است. علاوه بر این ، ما یک ساختار جدید و متمایز در عنکبوتهای فوق العاده سیاه متفاوت از مدل های قبلی را که در پرندگان بهشت ​​توصیف شده است مشاهده می کنیم. ماراتوس دارای مقیاس هایی شبیه به قلم مو شبیه پرنده پرهای بهشتی است ، اما دارای آرایه های جدیدی برای ضد بازتابی میکرولنس ها نیز هست. بر اساس مدل سازی FDTD ، ما مکانیزمی را برای کاهش بازتاب و افزایش جذب نور پیشنهاد می کنیم. ما بیشتر نشان می دهیم که ویژگیهای ریزساختاری عنکبوتها تقریباً در حد مطلوب برای ریزساختارها برای دستیابی به حداقل بازتاب و جذب حداکثر در لایه ملانین هستند.

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0589

مواد و روش ها

کسب نمونه

پنج گونه پروانه های پاپیلونیید فوق سیاه ( Trogonoptera brookiana نر ، Parides iphidamus ، Papilio bangui ، P. oribaeus و Troides helena ) ، یک نمونه معمولی پاپیلونیید سیاه ( Trogonoptera brookiana نر ) و هفت گونه پروانه های پوره ( Euploupe duo) ، Euploea midamus ، Heliconius doris ، Heliconius wallacei ، Catonephele antinoe و Eunica chlorocroa ) از مجموعه فرد نژوت در دانشگاه دوک به دست آمد. نمونه های باقیمانده ( C. numilia زن و مرد ، Heliconius ismenius)) از موزه زندگی و علم کارولینای شمالی (دورام ، NC ، ایالات متحده) به دست آمد. برای جلوگیری از پوسیدگی بین اندازه گیری اسپکتروفتومتر و میکروسکوپ الکترونی ، همه نمونه ها در جعبه های حشرات چوبی با نفتالن قرار داده شدند. هر نمونه برای حداقل سایش انتخاب شد ، زیرا مقیاس های گمشده باعث ایجاد لکه های بازتاب کوچکی در بال می شوند. از آنجا که ما به اجزای ساختاری بازتاب کم علاقه داشتیم ، و نه تنوع در یک گونه خاص ، ما یک نمونه را برای هر گونه انتخاب کردیم.

اندازه گیری بازتاب

بازتاب طیفی از بال پروانه با استفاده از یک طیف سنجی رادیاله ای چند کاناله (R400-7 Ocean Optics Inc. ، Dunedin، FL ، ایالات متحده) با یک منبع نور ماوراء بنفش Xenon (UV) قابل استفاده (VIS) (PX-2 Ocean Optics) همراه شد. ) و کاغذ بازتابی فیبر نوری (USB2000). تمام اندازه گیری ها در 90 درجه نسبت به هواپیمای بال انجام شده است تا حداکثر بازتاب دانه ای را بدست آورند و بنابراین تخمین محافظه کارانه از چگونگی سیاه بودن ماده ارائه می دهند. اندازه گیری 3 تا 5 مکان در بال برای هر گونه به طور متوسط ​​انجام شد. در حین اندازه گیری ، بالها بر روی طیف سنجی TM قرار گرفتندبلوک با بازتاب انتشار 2٪ (Labsphere، North Sutton، NH، USA). اندازه گیری بازتاب با همان بازتاب 2٪ استاندارد به جای یک استاندارد بازتاب 99٪ معمولی کالیبره شد. ما از استاندارد سیاه برخلاف استاندارد معمولی سفید استفاده کردیم زیرا بازتاب بالها به حدی کم بود که نسبت سیگنال به نویز هنگام کالیبراسیون با یک استاندارد سفید کوچک بود.

خصوصیات مقیاس بال

بخش های کوچکی از بال پروانه های بسیار سیاه Trogonoptera brookiana (مذكر) ، Catonephele antinoe ، Catonephele numilia (مذكر) ، Heliconius doris ، Napeocles jucunda ، Eunica chlorocroa ، و Euploea dufresne ، Euploea klugi روی آلومینیوم مس نصب شدند نوار و اسپاتر پوشیده از 7.5 پوند نانومتر از طلا (دنتون میز V ؛ دنتون وکیوم LLC ، Moorestown ، NJ ، ایالات متحده). بخش هایی از پروانه های معمولی سیاه و قهوه ای قهوه ای Trogonoptera brookiana (زن) ، C. numilia (زن) ، H. ismenius و Euploea midamusبا استفاده از پروتکل مشابه نصب و روکش شدند. ما مقیاس ها را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی Apreo S (ThermoFisher علمی ، Waltham ، MA ، ایالات متحده) در سرعت بخشیدن به ولتاژهای 1-5 کیلو ولت و بزرگنمایی 100000 12 512 imaged تصویربرداری کردیم.

مدل سازی دامنه زمانی با اختلاف محدود

شبیه سازی سه بعدی از بازتاب و انتقال مقیاس پروانه فوق سیاه با اجرای پایتون بسته نرم افزاری آزادانه در دسترس MIT انتشار معادله الکترومغناطیسی (MEEP) 16 انجام شد . MEEP مدل سازی دامنه زمانی اختلاف محدود (FDTD) را که در آن اشکال دیفرانسیل معادلات ماکسول بر روی یک شبکه گسسته حل می شود ، پیاده سازی می کند و زمینه های الکترومغناطیسی در زمان ، مرحله به مرحله تکامل می یابد. ما برای اولین بار مدل خود را با شبیه سازی بازتاب یک دال شفاف و جذب تأیید کردیم. همه شبیه سازی ها با یک هندسه سلولی واحد و شرایط مرزی دوره ای در جهت z- و y با جذب کننده لایه کاملاً مطابق (PML) در جهت x انجام می شود (شماتیک سلول واحد: مکمل شکل  3)) منبع یک موج هواپیمای پالس گاوسی بود که در جهت x با فرکانس مرکزی متناظر با طول موج 360 نانومتر و در محدوده 200 تا 2000 نانومتر حرکت می کرد. وضوح خطی 20 نانومتر تنظیم شده است تا حداقل ده نقطه نمونه برداری در طول موج امکان پذیر باشد. تمام محاسبات در قسمت دور انجام شد (> 4 طول موج از مقیاس).

ما یک هندسه سفارشی ایجاد کردیم که از یک سوراخ در لایه فوقانی ، چهارراه ، نیمی از هر خط الراس و یک لایه زیرین تشکیل شده بود ، که نمایانگر سلول واحد یک مقیاس پروانه ای بسیار سیاه است. ما سلول واحد استاندارد را در نظر گرفتیم که دارای سوراخ 500 × 300 نانومتر ، پشته 600 نانومتر و فاصله 1200 نیوتن متر بین لمینه فوقانی و تحتانی باشد (مقادیری که از C. antinoe ، سیاهترین پروانه در اینجا در نظر گرفته شده است). سلول استاندارد با یک ضریب شکست پیچیده از  0.06i n 1.56 نانومتر شبیه سازی شد ، مقدار گزارش شده برای مقیاس زمین مورفو سیاه 18. ما برای شاخص های ضریب شکست از یک مقدار ثابت استفاده کردیم زیرا پراکندگی دقیق مقیاس های فوق سیاه در حال حاضر ناشناخته است و مدل ها برای شناسایی خصوصیات هندسی مهم هستند ، نه اینکه دقیقاً بازتاب مقیاس پروانه ای را بازآفرینی کنند. فرض بر این بود که ملانین به طور مساوی در کل ساختار توزیع می شود زیرا به نظر می رسد در پروانه های فوق العاده سیاه 8 .

برای تعیین تأثیرات خصوصیات ساختاری خاص بر سیاه بودن مقیاس ، ما بطور سیستماتیک بخش هایی از سازه را حذف کرده و شبیه سازی انجام شده برای سلول استاندارد را تکرار کردیم. از آنجا که برخی از تغییرات بازتاب ( R ) را کاهش می دهد اما انتقال انتقال ( T ) را تا حد زیادی افزایش می دهد ، که در نهایت توسط بستر بال یا مقیاس دیگر بازگردد ، ما بازتاب دو مقیاس پشتیبان شده توسط یک بازتاب دهنده کامل را مقایسه کردیم. این را می توان با بیان R  +  R ( T 2 ) +  T 4 تقریب داد (این عبارت برای محاسبه مقادیر دیده شده در شکل 3 و 4 نیز استفاده شد. ) اصلاحات ساختاری با بیشترین تأثیر در بازتاب: از بین بردن ترابکولای قوی ، از بین بردن پشته های مقیاس و برداشتن لایه زیرین ، در اینجا گنجانده شده است. تمام نتایج گزارش شده در شکل  3 نتیجه میانگین 5 شبیه سازی است که در آن اندازه سلول واحد از 95٪ اندازه مدل اصلی تا 105٪ از اندازه مدل اصلی متغیر است. این کار برای از بین بردن هرگونه اثر رزونانس اختصاصی به طول موج که ممکن است از داشتن یک ساختار کاملاً تناوبی که منعکس کننده یک ماده بیولوژیکی واقعی باشد ، رخ نمی دهد.

به عنوان وسیله ای برای جدا کردن اثر اثر سازه بر جذب از جذب مستقیم مواد تشکیل دهنده پشته ها یا ترابکول ها ، ما دو مجموعه مقیاس اضافی را با پشته های شفاف یا ترابکول های شفاف شبیه سازی کردیم. ما این کار را با نگه داشتن قسمت واقعی از ضریب شکست همان بقیه مقیاس و تنظیم قسمت تخیلی صفر فقط برای مؤلفه علاقه انجام دادیم.

برای بررسی اینکه آیا خصوصیات نوری خاص ملانین parts قسمتهای واقعی و تخیلی بالا از ضریب شکست برای عملکرد این ساختار ضروری است ، ما قسمتهای واقعی و تخیلی از ضریب شکست را جدا کردیم. ما بازتاب مقیاس ها را با 99 ترکیب منحصر به فرد از قطعات واقعی ( n ) و تخیلی ( K ) در 550 نانومتر (یک طول موج مربوط به نور در جنگل که توسط یک سایبان فیلتر شده است) شبیه سازی کردیم. ما با n  = 1.33 ، 1.38 ، 1.44 ، 1.50 ، 1.56 ، 1.62 ، 1.68 ، 1.74 ، 1.80 هر کدام مقادیر زیر را برای قسمت تخیلی از ضریب شکست شبیه سازی کردیم : k = 0.0 ، 0.015 ، 0.03 ، 0.045 ، 0.06 ، 0.075 ، 0.09 ، 0.12 ، 0.15 ، 0.18 ، 0.20. بازتاب دو بال پشتی توسط یک بازتابنده به عنوان یک طرح کانتور در ماتلب با استفاده از درون یابی خطی ترسیم شد (شکل  4 ).

در دسترس بودن داده

مؤلفان اظهار داشتند كه داده هاي حمايت از يافته هاي اين مطالعه در داخل مقاله و پرونده هاي اطلاعات تكميلي موجود است. اطلاعات منبع زیر انجیر. 1 ، 3 - 5 به عنوان یک فایل منبع داده ارائه می شود. همه شبیه سازی های FDTD با استفاده از بسته نرم افزاری منبع آزاد pyMEEP انجام شد.

در دسترس بودن کد

کد مورد استفاده در این مطالعه بنا به درخواست از نویسندگان در دسترس است.

منابع

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15033-1

شکل 4: جدا کردن اثرات ساختار و جذب در بازتاب مقیاس.

(سمت چپ) مقایسه شبیه سازی مقیاس با ترابکول ها در مقابل مقیاس با ترابکول های غیر قابل جذب برداشته شده است. افزودن ترابکولای غیر قابل جذب به مقیاس که هیچ بازتابی بین 5 تا 70٪ در دامنه مرئی (350-700 نانومتر) کاهش نمی دهد. (سمت راست) مقایسه شبیه سازی مقیاس با پشته های برداشته شده در مقابل مقیاس با پشته های غیر قابل جذب. پشته های غیر جذب باعث کاهش بازتاب بین 14 تا 58٪ در محدوده قابل مشاهده (350-700 نانومتر) می شوند. برای هر دو پشته و ترابکولاها ، ساختار بیشتر در کاهش بازتاب در محدوده مرئی نقش دارد.

تصویر با اندازه کامل

پس از توصیف ساختار زیرین ، سپس رنگدانه جذب ، ملانین را مورد بررسی قرار دادیم تا بررسی کنیم که آیا خصوصیات نوری خاص آن در ایجاد مقیاس فوق سیاه بسیار مهم است. ملانین است واقعی غیر منتظره ای بالا ( N ) و موهومی ( K ) ضریب شکست برای یک ماده بیولوژیکی 17 . با استفاده از پارامترهای مورفولوژیکی و پیکربندی همانطور که در بالا توضیح داده شد ، بازتاب را در 550 نانومتر با استفاده از 99 ترکیب منحصر به فرد از قسمت های واقعی و تخیلی از ضریب شکست شبیه سازی کردیم. ما قسمت واقعی ضریب شکست را از n  = 1.33 (آب) تا n  = 1.8 (ملانین) تغییر دادیم و قسمت تخیلی را از k  = 0.0 (بدون جذب) تا k  = 0.20 تغییر دادیم (شکل. 5 ) بدون جذب ، بازتاب از دو مقیاس که دارای یک پس زمینه سفید هستند به 100٪ نزدیک می شود ، اما با k  = 0.06 (قسمت تخیلی از ضریب شکست مقیاس زمین Morpho didius سیاه ) به 1٪ کاهش می یابد 18 . اثر ضریب شکست واقعی تاثیری از ضریب شکست تخیلی تا k  > 0.06 دارد. برای مقیاس با یک قسمت خیالی بالا ( K  > 0.10) الگوی معکوس می شود ، و یک قسمت واقعی بالا در درجه اول مسئول افزایش بازتاب است. به عنوان مثال ، هنگامی که k  = 0.15 باشد ، بازتاب زمانی که n  = 1.33 88٪ کمتر از N  = 1.8 است. وقتی 0.06 <  k <0.10 ، بازتاب به هر دو مؤلفه شاخص انکسار بستگی دارد. این نشان می دهد که خصوصیات نوری خاص ملانین (اجزای بسیار واقعی و تخیلی بالای ضریب شکست) برای ساخت مقیاس پروانه ای فوق العاده سیاه لازم نیست ، فقط یک ماده کاملاً جذب کننده است - در حالت ایده آل با یک قسمت واقعی از ضریب شکست کمتر از ملانین. .

شکل 5: بازتاب در درجه اول توسط قسمت تخیلی از ضریب شکست انجام می شود.

طرح کانتور بازتابی شبیه سازی شده در 550 نانومتر از مقیاس با 99 ترکیب منحصر به فرد از قسمت های واقعی و تخیلی از ضریب شکست. بازتاب در نظر گرفته می شود بازتاب از دو مقیاس همپوشانی با سطح 100 refl بازتاب سطح سفید است. قسمت واقعی از ضریب شکست از آب (  33 / n = n ) تا ملانین (  1.8 = n ) متغیر است و قسمت تخیلی از k  = 0.0 (بدون جذب) تا k  = 0.20 متغیر است . رنگ نشانگر بازتاب است.

تصویر با اندازه کامل

بحث

نتایج ما نشان می دهد که پروانه ها به طور همگرا نانوساختارهایی را تکامل داده اند که کمترین میزان 0.06٪ از نور را در بروز 90 درجه منعکس می کند. به طور مداوم ، پروانه های فوق سیاه دارای ترابکول های قابل ملاحظه ای بزرگتر بین لایه مقیاس بالا و پایین هستند که باعث افزایش سطح سطح جذب توسط ملانین کوتیکول می شوند. هم پشته ها و هم ترابکول ها جذب کل کل مقیاس را با ساختار آنها به تنهایی افزایش می دهند ، حتی باعث جذب جزء منفرد نمی شوند. این مطابق با ادبیاتی در حال رشد است که از بسته بندی پراکنده ، سطح زیاد و جذب قوی به عنوان اصول طراحی کلی مواد فوق طبیعی سیاه مانند پرنده پرهای بهشت 10 یا مصنوعی مانند نانو لوله های کربنی 5 ، 6 سازگار است.. جالب اینجاست که در پروانه ها ، این اصول در لایه ای اعمال می شود که فقط 1/5 ضخامت ضخامت مصنوعی یا سایر مواد طبیعی است.

مشابه کارهای دیگر ، می فهمیم که نانو سوراخ ها برای کاهش بازتاب با جذب نور که به داخل سوراخ های 7 ، 9 ، 13 هدایت می شوند ، بسیار مهم هستند . با این حال ، مدل سازی قبلی مقیاس پروانه ای فوق العاده سیاه فقط شامل پشته ها ، سوراخ ها و لایه بالایی و فوقانی مقیاس بوده و از ترابکولای 13 غافل شده است . در اینجا ترابکول ها به عنوان تفاوت عمده ساختاری بین مقیاس پروانه ای معمولی و فوق العاده سیاه شناخته شده اند و در مدل ما بیشتر به افزایش جذب کمک می کنند. علاوه بر این ، بر خلاف کار قبلی که پیدا شده است پشته ها تأثیر ناچیزی در جذب باند پهن 9 دارند، ما نقش مهمی از پشته های دوره ای را در کاهش بازتاب که با ترابکول ها هماهنگ است ، پیدا کردیم. این اختلافات در نقش پشته ها ممکن است نتیجه اختلاف هندسه مقیاس باشد. پروانه های Papilionid دارای دو ردیف سوراخ شبه دوره ای بین پشته ها هستند که فاصله بین پشته ها را به> 1 میکرومتر افزایش می دهد ، که ممکن است سهم پشته ها در جذب را کاهش دهد. در عوض ، پروانه های پوره پایدار ، در فاصله متوسط ​​از عرض موج نور مرئی قرار دارند. علاوه بر این ، تنوع شکل های سوراخ (شورون ، مستطیل و شبه لانه زنبوری) و اندازه (اعم از 350 تا 750 نانومتر) نشان می دهد که افزایش جذب از اثرات رزونانس هنگام شعاع سوراخ ( r ) ength طول موج ( λ) ممکن است اهمیت کمتری داشته باشد یا معیار انعطاف پذیرتر از آنچه قبلاً فرض شده بود 13 .

مشخص نیست که چه فشارهای تکاملی منجر به رنگ آمیزی فوق العاده سیاه در پروانه ها شده است. با این حال ، بسیاری از گونه های موجود در مکانهای آفتابی باز و آفتابی نمایش داده می شوند که در آن یک ماده سیاه بیشتر بازتاب دهنده بازتاب های سفته ای قابل توجهی ایجاد می کند که باعث کاهش کنتراست لکه های رنگی مورد استفاده در سیگنالینگ بین و درون زا می شود 19 . در حقیقت ، رنگ سیاه در Trogonoptera و Catonephele از جنس جنسی است و نرهایی که دارای تکه های فوق سیاه هستند و ماده هایی با رنگ مشکی با بازتاب بالاتر 20 ، 21 است . تکه های بال سیاه بسیار غالباً با مناطق پر رنگ و باریک مرز دارند ، همانطور که در سایر حیوانات فوق سیاه 10 ، 11 مشاهده می شود، و یافته های ما با این فرضیه سازگار است که پروانه ها از این تکه های بسیار سیاه استفاده می کنند تا تضاد آن رنگ ها را در یک زمینه سیگنالینگ 8 تقویت کنند .

تحقیقات بیشتر برای درک عملکرد بیولوژیکی مقیاسهای فوق سیاه در تعاملات بین و درون بینایی و همچنین ارزیابی مناسب بودن مقیاسهای پروانه ای برای تکثیر به عنوان یک ماده فوق العاده سیاه مصنوعی مورد نیاز است. با وجود داشتن بازتاب کمی بالاتر از جایگزین نانولوله های کربنی، مقیاس پروانه دو مزیت بزرگ دارند برای تکرار: آنها نازک تر از جایگزین شناخته شده است و می توان آنها را در دمای پایین تر از طریق پلاسما بخار شیمیایی رسوب ساخته 9 به جای این که از نانولوله های کربنی رشد کرده است. این یافته ها پیامدهای مهمی در طراحی ابزار دقیق نوری ، سلول های فتوولتائیک و در صورت اندازه گیری بیشتر ، مواد جذب کننده رادار دارد.

نتایج

طیف بازتاب بال

برای کشف تنوع بالقوه نانوساختارهای موجود در رنگ فوق العاده سیاه در پروانه ها ، ما ابتدا ده گونه پروانه ای را انتخاب کردیم که از نظر بصری بسیار سیاه ارزیابی شده اند که نمایانگر چهار زیرخانواده است: Papilioninae ، Biblidinae ، Danainae و Heliconinae ( تعداد  10 گونه ؛ جدول تکمیلی  1 ). . ما همچنین پروانه های قهوه ای یا سیاه رنگی را از چهار جنس که حاوی گونه های فوق سیاه است انتخاب کردیم تا به عنوان کنترل استفاده شوند ( n  = 4؛ جدول تکمیلی  1 ). تمام پروانه های فوق سیاه که در اینجا اندازه گیری شده اند دارای بازتاب بین 0.06٪ و 0.4٪ در 500 نانومتر در زمان روشنایی حادثه عمود هستند (شکل  1) (تقریباً طول موج حداقل بازتاب برای همه گونه ها) ، با نزدیک شدن به مواد مصنوعی فوق سیاه که مانند وانتابلاک (Surrey Nanosystems ، New Haven ، انگلستان) و پیشی گرفتن از تاریک ترین مواد طبیعی طبیعی (غوطه ور شدن فوق العاده سیاه پرندگان بهشت) در هنگام اندازه گیری شده تحت همان هندسه (داده های منتشر نشده). پروانه های شاهد مقادیر بازتاب بین 1 تا 3 درصد داشتند.

شکل 1: بازتاب پروانه های فوق سیاه و کنترل.

بازتاب (1/1 SE SE ؛ تعداد  = 5-5 بسته به نوع) از 11 پروانه فوق العاده سیاه و سفید از پنج زیرخانواده. مقیاس لگاریتمی را برای بازتاب ( y -axis) توجه کنید.

تصویر با اندازه کامل

مقیاس نانو ساختار

مواد فوق سیاه در نهایت به رنگدانه جذب شده تعبیه شده در یک زیرساخت پیچیده بستگی دارد. ما ابتدا با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، ساختار مقیاس 11 پروانه (هفت کنترل فوق العاده سیاه ، چهار کنترل) را مشخص کردیم. همه پروانه ها دارای مقیاس هایی با لایه فوقانی سوراخ شده با سوراخ های شبه تناوبی بودند (شکل  2 ). در شکل و اندازه سوراخ ها تغییرات چشمگیری مشاهده شده است ، در سوراخ های شکل شورون به شکل Eunica chlorocroa ، سوراخ های مستطیلی 500 × 330 نانومتر در آنتی های Catonephele ، Catonephele numilia و Heliconius doris و سوراخ های مستطیل شکل 750 m 500 نانومتر در Euploea dufresne و Euploea klugi (شکل  2 و شکل مکمل). 2 ) قابل ذکر است که هیچکدام از پروانه های پوره (که در زیر خانواده های Biblidinae ، Danainae و Heliconinae وجود دارد) ساختار لانه زنبوری مشابه با نمونه موجود در پاپیلونیدها نداشتند. عدم وجود ساختار لانه زنبوری ، همراه با تغییر اندازه و شکل سوراخ ها ، نشان می دهد که سیاهی فوق العاده سیاهی در پروانه ها به شکل یا اندازه سوراخ خاص وابسته نیست ، اگرچه برخی از تغییرات درون فردی در شکل سوراخ وجود دارد. به افزایش جذب در زاویه های غیر طبیعی 14 ، 15 کمک می کند .

شکل 2: مقیاس پروانه ای بسیار سیاه بسیار گسترده و از نظر مورفولوژی متنوع است.

فیلوژنی سطح خانوادگی پروانه ها اقتباسی از Ref. 22 که توزیع رنگهای فوق سیاه و SEM های نانوساختارهای زیرین را نشان می دهد. توجه داشته باشید تغییر در شکل سوراخ و اندازه از جمله لانه زنبوری ( )، مستطیل بزرگ و کوچک ( ج - ج )، و حفره شورون شکل ( ب ). خانواده های زیربنایی نشان داده شده به رنگ خاکستری هیچ نماینده ای فوق العاده سیاه ندارند. تمام میله های مقیاس 1 میکرومتر است. رنگ فریم ها با رنگ زیر خانواده در فیلوژنی مطابقت دارد. تصاویر اضافی در شکل  1 . گونه: brookiana Trogonoptera (مرد)، ب E. chlorocroa ، ج C. antinoe ، d H. doris ، e E. dufresne ، f E. klugi .

تصویر با اندازه کامل

دو ویژگی ساختاری ، پشته های طولی شیب دار و ترابکولای های مستحکم که لایه های فوقانی و تحتانی را به هم متصل می کنند ، به طور مداوم در همه نمونه های فوق سیاه دیده می شدند. پروانه های شاهد دارای سوراخ های بزرگتری بودند و ترابکول های آنها نیز کمبود داشت و یا به طور قابل توجهی کاهش یافته بود (شکل های تکمیلی  1 و 2 ). وجود پشته ها و ترابکولاهای بزرگ در پروانه های فوق العاده سیاه تکاملی از راه دور ، و عدم وجود ترابکولای قوی در پروانه های کنترل ، نشان می دهد که هر دو این ویژگی ها برای تولید بازتاب کم هستند. شگفت آور است که همه پروانه هایی که این ویژگی ها را داشتند این رنگ سیاه را در هنگام پوشش با طلا برای SEM حفظ کردند در حالی که آنهایی که بازتابی نداشتند (شکل مکمل  3 ).

مدل سازی دامنه زمانی با اختلاف محدود

پس از شناسایی اجزای هندسی رایج برای همه پروانه های فوق سیاه در میان گونه های نمونه برداری شده ، ما سهم نسبی آنها را در کاهش بازتاب تعیین کردیم. به عنوان یک مقیاس می تواند بازتاب کم و شفاف باشد (به عنوان مثال ، ساختار پروانه چشم) به جای سیاه مانند بال پروانه ، ما بازتاب دو مقیاس همپوشانی با سطح 100٪ سطح سفید را برای تعیین اندازه گیری سیاهی محاسبه کردیم. ما برای شبیه سازی بازتاب یک ساختار با سوراخ های مستطیلی 500 × 330 نانومتر از طول ، فاصله دامنه زمانی محدود (FDTD) 16 ، ابعاد سیاهترین پروانه ای که اندازه گیری کردیم ، C. آنتی وین (پارامترهای مدل جدول مکمل  2) برای شماتیک استفاده کردیم. به شکل تکمیلی شکل  4 مراجعه کنید) سپس با شبیه سازی از پشته ها ، ترابکول ها یا لایه بازال ، همان شبیه سازی را اجرا کردیم. مدل مقیاس پروانه ای بازتابی بین 0.4 تا 1.0 درصد در قسمت قابل مشاهده طیف داشت (شکل  3 ). این 14-40 برابر کمتر از بازتاب شبیه سازی شده دو صفحه تخته با هم تخته ای روی یک پس زمینه 100٪ سفید ساخته شده از همان حجم مواد جذب کننده بود. از بین بردن پشته ها یا ساختار داخلی منجر به افزایش سه تا 16 برابری در بازتاب ، و از بین بردن هر دو بازتاب را بین 7 تا 28 برابر افزایش می دهد. در مقابل ، از بین بردن همان حجم مواد جاذب از یک بلوک مسطح ، بازتاب را تا حداکثر دو برابر افزایش می دهد (شکل مکمل  5)) تغییرات در بازتاب پس از برداشتن لایه بازال حاشیه بود. افزایش بازتاب هنگام برداشتن ترابکول ها یا پشته ها با این فرضیه سازگار است که اینها اجزای سازنده اصلی برای ساختن یک ساختار فوق العاده سیاه هستند.

شکل 3: از بین بردن عناصر ساختاری محافظت شده بازتاب 3- تا 16 برابر را افزایش می دهد.

بازتاب دو مقیاس همپوشانی پشتیبان شده توسط یک سطح 100٪ بازتاب دهنده سطح سفید شبیه سازی شده با روش دامنه زمان-اختلاف محدود (سلول واحد برای هر شبیه سازی نشان داده شده است). شامل مدل در مقیاس کامل (آبی) ، مقیاس هایی با ترابکول برداشته شده (قرمز) ، با پشته های برداشته شده (زرد) ، با لایه بازال برداشته شده (بنفش) ، هر دو پشته و ترابکولای برداشته شده (قهوه ای) ، و یک بلوک مستطیل شکل است. ساخته شده از همان حجم مواد جذب کننده به عنوان تمام مقیاس (سبز). مقیاسهای کامل منعکس کننده 2.5-10٪ از نور منعکس شده از یک بلوک مستطیلی از مواد جذب کننده است. از بین بردن ترابکولای های قوی یا پشته ها بازتاب را 3- تا 16 برابر افزایش می دهد ، در حالی که لایه لایه تأثیر کمی در بازتاب دارد. منحنی ها با میانگین 5 بار شبیه سازی با اندازه سلول واحد 5/5 درصد سلول استاندارد ساخته می شوند.

تصویر با اندازه کامل

برای جدا کردن سهم نسبی ساختار به بازتاب از خصوصیات جذب مواد مقیاس ، مقیاس پروانه را با پشته های شفاف یا ترابکول های شفاف شبیه سازی می کنیم در حالی که بخش واقعی شاخص ضریب مقاومت را ثابت نگه می داریم. ما دریافتیم که ساختار پشته ها به تنهایی بازتاب بین 14 تا 58 درصد را در مقایسه با مقیاس کاهش می دهد که اصلاً هیچگونه پشته ای ندارد و ساختار ترابکول ها بازتاب بین 5 تا 70 درصد را در مقایسه با مقیاس که فاقد آنهاست کاهش می دهد (شکل.  4) یعنی این ویژگیهای ساختاری به تنهایی بازتاب قابل توجهی را کاهش می دهند ، حتی اگر مستقیماً در جذب آنها نقش نداشته باشند. همچنین لازم به ذکر است که کاهش بازتاب در محدوده قابل مشاهده برجسته تر است و این نشانگر تخصص در جذب نور مرئی است.

منبع

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15033-1

چکیده

اخیراً نشان داده شده است حیواناتی مانند عنکبوت پرنده ، پرندگان و پروانه ها رنگ آمیزی فوق العاده سیاه را با قابل مقایسه با سیاهترین مواد مصنوعی تکامل داده اند. از این تعداد ، پروانه های papilionid خاص بازتاب نزدیک به 0.2 ing ، که ناشی از ساختار لانه زنبوری چند لایه است. مشخص نیست که دیگر پروانه های فوق سیاه از این مکانیسم استفاده می کنند یا خیر. در اینجا ، ما مجموعه ای از پروانه ها از نظر فیلوژنتیکی متنوع را بررسی می کنیم و نشان می دهیم که پروانه های دیگر نانوساختارهای ساده تری را به کار می گیرند که در مقیاس های نازک تر از گزینه های مصنوعی به رنگ آمیزی فوق العاده سیاه می رسند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ، ما شاهد تنوع بینابینی قابل توجهی در هندسه سوراخ در سازه ها هستیم و با مدل سازی دامنه زمانی با اختلاف محدود که تابلوچه ها و پشته ها را گسترش داده است ، در پروانه های فوق سیاه مشاهده می کنیم ، بازتاب را تا 16 برابر کاهش دهید. نتایج ما نشان می دهد که پروانه ها با ایجاد یک ماده پراکنده با مساحت سطح بالا برای افزایش جذب و به حداقل رساندن بازتاب سطح ، فوق العاده سیاه تولید می کنند. فرضیه ما این است که پروانه ها از رنگ سیاه بسیار زیاد برای افزایش کنتراست سیگنال های رنگی استفاده می کنند.

مقدمه

مواد فوق سیاه ، آنهایی که بازتابی فوق العاده کم دارند و جذب بالایی نیز دارند ، از پتانسیل افزایش بازده سلول فتوولتائیک ، بهبود ضبط نور ولگرد در تلسکوپ ها و اطلاع رسانی درباره طراحی استتار مادون قرمز یا رادار ، از جمله دیگر کاربردهای 1 ، 2 ، 3 ، 4 . در حال حاضر ، بیشترین مواد مصنوعی فوق سیاه از فلزات با الگوی نانو یا نانولوله های کربن 5 ، 6 ساخته می شوند. در هر دو ماده ، انعکاس ویژه در سطح نانو در مقیاس نانو ناشی از اچ کندن اسید در مورد آلیاژهای نیکل-فسفر یا رسوب نانولوله در آرایه های کربن کاهش می یابد. نوری که از سطح منعکس نشود ، تا زمانی که جذب نشود ، درون مواد پراکنده می شود. سیاه ترین این مواد فوق العاده سیاه مصنوعی (Vantablack) از یک رشته پراکنده از نانولوله های کربنی به صورت عمودی تراز 5 ساخته شده است . با این حال ، این نانولوله ها باید در دماهای بالا ساخته شوند و در معرض سایش و سایر صدمات بسیار مستعد هستند ، و آنها را برای بسیاری از موارد مناسب نمی کند. به طور طبیعی مواد فوق سیاه که ممکن است وجود داشته باشد ، بینش بیشتری نسبت به جذب قدرتمندتر برای تکثیر در آینده ارائه می دهد.

به تازگی ، نشان داده شده است که چندین حیوانات ریز ساختار یا نانوساختارهایی را تکامل داده اند که حتی در بروز عادی 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، حتی 0.05 درصد از نور مرئی را منعکس می کنند . چندین گونه از پرندگان بهشت ​​ریزساختارهای پیچیده ای از باربول را تکامل داده اند که باعث افزایش پراکندگی نور و به تبع آن تعداد فرصت های جذب نور توسط ملانین تعبیه شده در پر 10 می شوند . به طور مشابه، برخی از عنکبوت طاووس پریدن یک آرایه میکرو لنز کوتیکولی تکامل یافته اند که محدودیت سطح بازتاب با پراکندگی چندگانه بین لنز مجاور و اجازه می دهد تا نور به تصویب بیشتر به کوتیکول که در آن جذب شده است 11. سرانجام ، پروانه های مشخص شده papilionid دارای تکه های بال بسیار سیاه با دو لایه نازک (2.5 µ میکرومتر) هستند ، مقیاس های همپوشانی دارند که دارای لایه بالایی هستند و دارای یک ساختار شبه لانه زنبوری ساخته شده از crossribs اتصال پشته های 8 ، 9 . پروانه ها ، به ویژه ، یک سیستم مطالعه همه کاره را برای بررسی سطوح فوق العاده سیاه طبیعی ارائه می دهند ، زیرا: (من) مقیاس های آنها تعدادی از تخصص های نوری از جمله بازتابنده های چند لایه و فیبرهای نازک 12 ، (II) مقیاس ها چندین برابر نازک تر است. سایر مواد فوق طبیعی سیاه یا جایگزین های مصنوعی ، و (iii) مقیاس پروانه ای تحت فشار قرار دارند تا هم برای استفاده در پرواز ، سبک و قوی باشند.

مطالعات قبلی نشان داده اند که نانو سوراخ های بالای لایه بالایی مقیاس پروانه پاپیلونیید اجازه می دهد تا نور وارد فضای داخلی مقیاس شود که در آن توسط ملانین جذب می شود که در کوتیکول 8 ، 9 ، 13 به کیتین وصل می شود . علاوه بر این ، صفحات طرح دار با سوراخهایی با تقریب تقریبی اندازه آن در پروانه ها (240 نانومتر) نشان داده شده است که باعث افزایش جذب نور هنگام مقایسه با یک تخته بدون الگوی 9 می شوند . نقش پشته های دوره ای شیب دار که از مرزهای این نانو سوراخ ها فاصله دارد ، کمتر قطعی است. یکی از این تلاش مدل سازی نقش مهمی برای پشته در افزایش جذب را با هدایت نور را به داخل سوراخ از 13، در حالی که یکی دیگر از آنها دریافتند آنها تأثیر ناچیزی در جذب پهنای باند دارند- به ویژه در محدوده قابل مشاهده 9 . این مطالعات پایه ای را برای ارزیابی چگونگی تقویت ساختار مقیاسهای پروانه ای ، جذب نور می دهد ، با این وجود ، آنها فقط به خانواده Papilionidae محدود می شوند ، تفاوتهای بین مقیاس های منظم و فوق سیاه را بررسی نمی کنند و جذب را به جای بازتاب () مورد دوم که در زمینه های بیولوژیکی ، مانند سیگنالینگ یا استتار ، اهمیت بیشتری دارد).

در اینجا ، ما با استفاده از اسپکتروفتومتری ، میکروسکوپ الکترونی روبشی ، و الگوبرداری از دامنه زمان با اختلاف محدود برای بررسی ساختار نانو زیربنای تکه های بال بسیار سیاه در پروانه ها از چهار زیرخانواده برای استخراج اصول طراحی کلی مواد طبیعی فوق العاده سیاه استفاده می کنیم. ما می دانیم که با وجود تغییر قابل توجه در اندازه و شکل نانو سوراخ ها ، کلیه مقیاس های فوق سیاه مشکی دارای پشته های شیب دار و ترابکول ها هستند که از لحاظ ظاهری عمیق تر و گسترده تر از اندازه هایی هستند که در مقیاس های معمولی سیاه یا قهوه ای یافت می شوند. ما با مدل سازی نوری تأیید کردیم که این دو عنصر ساختاری مؤلفه های اصلی در تولید بازتاب کم هستند ، و حذف هر یک از آنها به میزان چشمگیر میزان بازتاب را بیش از یک مرتبه زیاد می کند. با توجه به اینکه این تغییرات ساختاری باعث افزایش سطح جذب می شود ، نتیجه می گیریم که پروانه ها با همان اصول طراحی مانند مواد فوق سنگ سیاه مصنوعی کار می کنند — زبری سطح بالا و یک منطقه بزرگ برای جذب. ما همچنین این فرضیه را داریم که به دلیل اینکه تکه های بسیار سیاه همیشه تکه های رنگی ، سفید یا روشن (به عنوان مثال ، هیچ پروانه شناخته شده ای وجود ندارد که کاملاً بسیار سیاه باشد) که از آنها برای افزایش درخشندگی درک شده و اشباع رنگ ها استفاده می شود. نمایشگرهای آخرالزمانی یا درونگرا.

منبع

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15033-1