"Szkielet rafy, czyli o biomineralizacji koralowców" - seminarium w Zakładzie Paleobiologii



"Szkielet rafy, czyli o biomineralizacji koralowców"

- seminarium anukowe z Zakładzie Paleobiologii

 

 

          Dnia 8. kwietnia 2009 roku z inicjatywy Zakładu Paleobiologii UO, doktor habilitowany Jarosław Stolarski, znany ekspert w sprawach taksonomii koralowców oraz procesów biomineralizacji, przedstawił referat pt. "Szkielet rafy, czyli o biomineralizacji koralowców". W sali budynku na ulicy Oleskiej 48 zgromadził się tłum słuchaczy, wśród których należy wspomnieć o: pracownikach i magistrantach Zakładu Paleobiologii UO, doktorze Sławomirze Mitrusie - pracowniku naszej Katedry, oraz studentach pierwszego roku kierunku Biologia. Referat miał charakter interdyscyplinary i przedstawiał wyniki badań uzyskane nowatorskim metodami. Mimo to wykład spotkał się z wyraźnym zainteresowaniem słuchaczy, co wyraziło się późniejszą dyskusją z Gościem.

 

Jak mniema piszący te słowa, głównym przesłaniem referatu była zachęta do należnego docenienia roli procesów biologicznych w kształtowaniu morfologii i mikrostruktury szkieletów koralowców. Wystąpienie rozpoczęło się od obrazowych przykładów z natury i doświadczeń. Słuchacze mogli dowiedzieć się o koralowcach umieszczonych w akwarium w lekko kwaśnym środowisku, których szkielet się rozpuścił bez żadnych dalszych implikacji biologicznych dla badanych zwierząt, które później zdołały go odbudować w warunkach naturalnych. Za przykład z drugiej strony szali posłużyły zaś koralowce z rodzaju Leptopenus, które mimo, że żyją na głębokości 5 km (i głębszej) są w staniu utrzymać (mimo panującego na tych głębokościach kwaśnego odczynu) swój szkielet, głównie dzięki okryciu go tkanką również z zewnątrz. Nastąpiło wstępne wprowadzenie w temat, wyjaśnienie przyczyn polimorfizmu węglanu wapnia (krystalizacja aragonitu w środowisku obfitym w magnez, a kalcytu - w ubogim w ten pierwiastek). Następnie prelegent rozważał, czy trendy w składzie wody morskiej w czasie geologicznym miały znaczny wpływ na "wybór" rodzaju budulca (kalcyt/aragonit) szkieletów. Został przedstawiony dawny (publikacja z 1941 r.), ale niemal do dziś rozważany, choć dość naiwny (czysto geochemiczny), model powstawaniu szkieletu koralowców. Dalej, wygłaszający poprowadził nas, przedstawiając obrazy z różnego typu analiz, od makrostruktury, przez mikrostrukturę, aż po nanostrukturę, próbując znaleźć kres wpływu biologii polipa na architekturę koralitu, co... nie zostało osiągnięte.

 

O sile metod badawczych niech stanowi bezwzględne wykazanie symbiotyzmu bruzdnicowego u triasowego koralowca.

 

Jeżeli chodzi o szczegóły architektoniczne szkieletu koralowców, referujący wskazał na obecność "kiełbaskowatych" nagromadzeń jednego z izotopów strontu. Analiza rozmieszczenia siarki wykazała, że sulfonowane wielocukry wplecione są w szkielet. Badacz zasugerował, że pasemka magnezu widoczne w szkielecie mogą być stabilizatorami amorficznej (bardzo plastycznej inżynieryjnie) fazy węglanu wapnia. Okazuje się, że sam węglan wapnia to "żywy" nanokompozyt - twór powstały z połączenie faz: organicznej i mineralnej. Widoczne punktowe skupienia inicjowane są najwidoczniej przez fazę organiczną. Dyfrakcja kryształów budujących szkielet wykazała, że faktycznie nie są to kryształy węglanu wapnia sensu stricte, inni badacze wykazują, że to wpleciona w ich wnętrze faza organiczna "nadyma" normalne krzyształy, powodując relatywne w stosunku do A i C skrócenie osi B krzyształów. Doświadczenia producentów cementu doprowadziły do stworzenia Modelu Budowy Nanostrukturalnej, w którym to przemieszanie elementów hydrofilnych i hydrofobowych daje obraz ziarnistości (Referujący użył pojęcia biomimetyzmu dla tego zjawiska).

 

Pod koniec referatu Gość żartował mówiąc o przyszłych możliwościach tworzenia koralowca bez koralowca. Wskazany został również ciekawy analog koralitu - okazuje się, że podobnym wzrostem charakteryzują się również otolity. W tym przypadku wpływ biologiczny jest decydujący - mutacja jednego genu może sprawić, że zamiast normalnego otolitu, powstanie letalny dla ryby "zwykły kamień".

 

W podsumowaniu, Prowadzący zaznaczył - wydaje się, że przy konstrukcji szkieletu równie duże znaczenie mają makrocząsteczki rusztowania, jak i analogi ulepszaczy do betonu - makrocząsteczki kontrolujące procesy. Wydaje się, że architektonicznie proste koralowce w odpowiednio "niesprzyjających" warunkach geochemizmu wody przestawały "opierać się" środowisku i budowały szkielety kalcytowe.

 

Niech wygłoszona przez Gościa parafraza słów Billa Clintona będzie ostatnią nauką z tego wystąpienia: "Biologia, głupcze!".

 

Opracowanie: mgr Dawid Mazurek


Zobacz zdjęcia

 



Zakład Paleobiologii
Katedra Biosystematyki
ul. Oleska 22
45-052 Opole
tel: o -77 401 60 10
email: paleontologia@uni.opole.pl


dol