게시 및 게시 날짜 : 2024/08/21
실시간 바카라 골격 형성 과정에서 발생하는 가시적 결정질 미세 입자
-실시간 바카라 해골의 3 차원 구조에 관여하는 중산 중심-
Cora*1주로 탄산 칼슘으로 구성된 3 차원 골격을 만듭니다 실시간 바카라 표면에 분포 된 폴립의 입 근처에 수직으로 자라는 골격은 "Bodywall*2(kakuheki) "그리고 실시간 바카라 종을 구별하는 데 사용되는 중요한 부분입니다 실시간 바카라 골격 형태 형성에 관련된 성장 영역소액 화 센터*3의 존재와 연구는 분할 벽의 형성과 관련된 지구 화학적 관점에서도 진행되었습니다 Kitasato University의 해양 생명 과학 학부, Ono Yoshikazu를 포함한 연구 그룹, Takahashi Yunan의 Yasumoto Tsuyoshi 강사, Takahashi Yunan 대학원생 (1 학년 석사 프로그램), 해양 생명 과학 대학원, Iguchi Ryo의 대학원 및 Iguchi Ryo의 대학원 과정 및 국무부의 역사 연구원, The National Institute and the National Institute and the National Institute and the National Harsice and the National Institute and the National Hareed Technology (AIST)는 Ryukyus 대학교, 일본 전자 공학 연구소 및 자연 과학 연구소의 National Institute of Natural Research and Biophotonics Research Division과 협력하고 있습니다신선한 실시간 바카라 폴립*4의 석회화 센터를 직접 관찰했습니다
이 결과는 2024 년 8 월 6 일 Frontiers Media SA에 의해 게시되었습니다해양 과학의 프론티어"에 게시되었습니다

[참조 이미지] 아직 살아있는 동안 바닥에서 관찰 된 골격 (직경 : 약 1mm)
편광
현미경 사진*5이 경우, 빛이 통과하는 주변의 탄산 칼슘 결정은 색상이있는 것으로 보입니다 반면에 회색으로 보이는 12 개의 방사형 파티션은 두껍고 회색으로 보이게합니다 (사진 : Takahashi Yunan)
연구 결과 포인트
- Young Coral Polyp의 석회화 센터의 형성 과정을 성공적으로 촬영했습니다
우리는 우리의 연구에서 zooxanthellae를 운반하지 않는 젊은 실시간 바카라 폴립을 사용했으며 [그림 1] Coral Septum 형성에서 초기에 발생하는 석회화 센터의 형성 과정을보고했습니다 [그림 2]
- 결정질 미세 입자가 청소년 실시간 바카라 폴립의 격막 형성 시작에 나타난다는보고
석회화 센터의 초기 단계에서미세 입자*6이후에 섬유질 칼슘 탄산 칼슘 결정의 성장이 기록되었다 [도 3]
- 실시간 바카라 조직 내의 분할 성장 영역의 가시 입자
실시간 바카라를 포함한 해양 유기체의 골격 형성 과정에 대한 연구에서스캐닝 2 광자 여기 레이저 현미경(이하 2 광자 현미경이라고 함)*7[그림 4] 이 연구에서, 우리는 청소년 실시간 바카라 폴립의 입 쪽 (상단)에서 파티션 벽의 석회화 센터에 존재하는 미세 입자의 역학을 성공적으로 관찰했습니다

[그림 1] zooxanthellae가 있거나없는 젊은 실시간 바카라 폴립의 비교 사진
오른쪽의 사진에 나와있는 바와 같이 갈색 zooxanthellae와 자연 공생에 존재하는 암초 건설 실시간 바카라, 그러나이 실험에서는 조류가 신체에서 공존 할 수없는 젊은 실시간 바카라 폴립이 사용되었습니다 실시간 바카라는 반투명하므로 관찰되면 입 주위의 골격 구조 (이형 벽)의 모양을 관찰 할 수 있습니다 스케일 바 : 500μm*8

[그림 2] 전자 현미경 (SEM) 골격 표면의 사진 및 청소년 실시간 바카라 폴립의 분할 벽
실시간 바카라 골격의 표면 구조를 관찰하려면
전자 현미경관찰
*9사용됩니다 위에서 실시간 바카라 골격 만 관찰하면 청소년 폴립의 중심에서 방사형 3 차원 구조 (분할)가 관찰 될 수 있습니다 오른쪽의 그림은 파티션 벽의 일부에 대한 확대 된 모습을 보여 주며 주변 골격은 고르지 않은 미세 구조로 볼 수 있습니다

[그림 3] 분할 벽에서 석회화 센터의 형성 과정
편광 현미경을 사용하여 살아있는 유기체에서 어린 폴립의 바닥 (하단)을 관찰 할 때 주변의 황색 보이는 결정 (관찰이 시작된 후 39 시간 후)과 달리 작은 창백한 결정이 나타났습니다 그 후, 파티션 벽의 형성이 기록되었다 (관찰이 시작된 후 48 시간 후)

[그림 4] 형광을 이용한 파티션 벽 성장 영역에서 미세 입자의 시각화
중격은 구체적으로 염색되었고, 신체 내 격막의 형성은 2 광자 현미경을 사용하여 청소년 실시간 바카라 폴립 위에서 관찰되었다 오른쪽의 사진은 약 40 μm의 두께가있는 파티션 벽 끝의 3 차원 구조를 보여 주며, 분할 벽 성장 표면에서 직경이 1 μm 미만인 미세 입자의 움직임에 대해보고합니다
연구 배경
실시간 바카라 골격은 고리와 함께 자라며 수백 년 동안 환경 기록을 유지하며 고해상도에서 기후 변화의 장기 복원에 유용합니다 칼슘 외에도 실시간 바카라의 탄산 칼슘은 미량 원소를 함유하고 있으며, 이러한 농도는 수온과 염분에 따라 열역학적 법칙에 의해 관리되며 고생물 환경 (과거 해양 pH, 온도, 이온 성분 등)을 회복시키는 데 사용됩니다 그러나 최근의 연구에 따르면 실시간 바카라는 생물학적으로 제어되는 골격을 만들 수 있습니다 (관련 기사 1) 특히, 파티션 벽과 같은 석회화 센터라고 불리는 장소는생물학적 효과수신*10추적 요소의 구성이 바뀌면서, 그 메커니즘이 지질 학적 및 지구 화학적 관점에서 적극적으로 연구되었다는 사실에 대한 배경이있다 암초 건설 실시간 바카라 외에도 암초 건설 실시간 바카라뿐만 아니라 깊은 바다에 사는 비리가 만든 실시간 바카라에도 석회화 센터가 있으며 연구가 진행 중이며 연구가 진행되었습니다 실시간 바카라 골격은 화석으로 생산되므로 실시간 바카라 종을 식별하고 진화 역사를 추적하고 지질 학적시기에 고생물 환경을 추정하는 데 사용됩니다
반면에, 실시간 바카라에 대한 생리 학적 연구는 여전히 개발 중이며 골격 형성의 메커니즘은 여전히 잘 이해되지 않습니다 이 연구에서 우리는 여전히 살아있는 동안 현미경으로 실시간 바카라의 장기 사진을 수행했으며 실시간 바카라 파티션 형성 메커니즘의 일부를 명확히하려고 시도했습니다
연구 내용 및 결과
Cora는 주변 해수에서 미네랄을 농축하여 탄산 칼슘 골격을 형성하지만이 메커니즘에는 여전히 알려지지 않았습니다 특히, 석회화 센터 (calcification center)라는 부위는 큰 생물학적 효과를 가지고 있으며 골격 형태 형성을 조절하는 중요한 부위라는 것이 오랫동안 알려져왔다 1990 년대에, 큰 생물학적 효과를 갖는 석회화 센터는 다른 골격 부위에 비해 다른 이온 성분을 가졌다는 것이 분명했다 (1) 최근에, 고해상도를 가진 실시간 바카라 골격에서 미량 원소 구성을 분석하는 방법이 개발되었지만, 실제로 석회화 센터에서 골격 형성 과정을 시각화하기 위해 살아있는 실시간 바카라를 사용한 연구는 없었습니다
이 연구에서는 다음을 소개합니다Acropora digitifera12290_12575
또한 Polyp의 생체 내 격막형광 염색*11우리는 또한 2 광자 현미경을 사용하여 미세 입자의 역학을 성공적으로 분석했습니다 이미지 분석에 따르면 파티션 벽의 석회화 센터는 또한 미세 입자로 구성되며 입자가 부착되는 동안 파티션 벽이 자랍니다
미래 개발
암초 건축 실시간 바카라는 열대 및 아열대 지역에 널리 살고 있으며 다양한 골격을 형성합니다 실시간 바카라 해골의 3 차원 구조는 많은 얕은 바다 생물에게 안정적인 서식지를 제공하며 공생 조류의 광합성을 통해 풍부한 실시간 바카라초 생태계를 지원합니다 실시간 바카라초는 바다에서 가장 다양한 생태계이며 해안 보호, 낚시, 관광 등에도 중요하며 전 세계적으로 매년 수백 1 조의 생태계 서비스를 생산하는 것으로 추정됩니다 (QUOTE 2) 그러나 실시간 바카라초는 해수 온도 상승, 해양 산성화, 부작, 남획, 해수면 상승 및 해양 오염을 포함하여 인간 활동의 많은 위협에 직면하고 있으며, 암초 건축 실시간 바카라에 미치는 영향이 시급합니다
이 연구에서와 같이, 현미경을 사용하여 살아있는 실시간 바카라를 관찰하기위한 실험 방법의 개발은 실시간 바카라의 생리 학적 이해에 필수적이다 이 연구에 사용 된 2 광자 현미경 기술이라는 새로운 생물학적 영상 기술을 사용함으로써 실시간 바카라뿐만 아니라 다양한 해양 유기체에 대한 이해로 이어질 것입니다 최근에, 골격 형성 부위에서 칼슘 이온 및 탄산염 이온의 화학 반응 외에도, 탄산 칼슘 골격의 전구체이기도하여 실시간 바카라 골격 성장을 촉진한다무정형 구조 (비정질 구조)*12의 중요성 이제 세계적인 토론이되었습니다 또한 골격 성장 계면에서 어떤 종류의 물리적, 화학적 현상이 발생하는지에 대한 논의가 심화되고 있습니다 실제 실시간 바카라 유기체를 대상으로 비파괴 이미징 기술의 개발이 실시간 바카라 골격 형성의 메커니즘을 드러낼 것으로 기대됩니다
기사 정보
종이 이름 : 1 차 폴립에서 격막 개발 중에 석회화 중심의 라이브 영상
Acropora digitifera일본 제목 : 인대 인대의 젊은 폴립에서 분할 벽을 형성하는 동안 석회화 센터의 생체 영상
게시 된 잡지 :
해양 과학의 프론티어
저자 : 저자 : Ono Ryokazu (Kitasato University), Takahashi Yunan (Kitasato University), Tsutsumi Motosa (Life Creation Research Center/Physiology Research Institute), Kubota Azusa (Kitasato University, Nippon Electronics), Aiguchi Ryo (AIT) Mizusawa Nanami (Kitasato University), Nakamura Takashi (Ryukyus 대학교), Suzuki Jun (Aist), Suzuki Michio (Tokyo University의 대학), Yasumoto Jun (Ryukyus 대학), Watanabe University (Kitasato University), Sakai Kazuhiko (Sakai Kazuhiko) Tomomi (Life Creation Research Center/Physiology Research Institute), Tsuyoshi Yasumoto (Kitasato University)
doi :
103389/fmars20241406446
연구 펀드
이 연구는 일본 과학 홍보 협회 (23K14222, 23H00339, jp22H04926), 환경 및 독일 환경 환경 기관의 장려자 (JPMEEERENDENCENT RESTURAMINATION EXPENSES) (JPMEEER ENDORMATION RESTURAMINATION EXPENSES), AIST 환경 조화 산업 기술 연구소 (E-Code)에 의해 뒷받침되었습니다 포괄적 인 글로벌 환경 연구 연구소 (RIHN14200145), 일본 고급 에너지 및 산업 기술 개발 기관 및 고급 바이오 이미징 플랫폼 포럼
용어집
- *1 Coral
- Cora는 Cnidarfish와 해파리 친족 (Cnidaria)으로 분류되며 신체 표면을 보면 많은 폴립으로 구성됩니다 많은 실시간 바카라 종이 탄산 칼슘을 형성합니다 이 중에서, 암초 건축 실시간 바카라는 중공 구조가 축적 될 때 모래 해변과 지형의 일부가되며 열대 및 아열대 섬의 기본 형성 종으로 중요합니다 암초 건설 실시간 바카라의 몸은 많은 양의 갈색 조류 공생 조류를 특징으로하며,이 조류는 얕은 바다 빛을 사용하여 광합성을 수행하고 리프 빌딩 실시간 바카라에 영양분을 공급합니다 반면에, 구축되지 않은 실시간 바카라에는 보물 실시간 바카라와 빛이 도달 할 수없는 깊은 바다에 사는 다른 실시간 바카라가 들어 있습니다[참조로 돌아 가기]
- *2 Bulkwall
- 실시간 바카라의 연조직을지지하는 구조입니다 이 연구에 사용 된 Sacralis는 6-Rathera 실시간 바카라에 속하며 6 개의 배수를 기반으로 방사형 파티션을 가지고 있습니다 [그림 2] 암초 건설 실시간 바카라의 대부분은 6 개의 호흡 실시간 바카라이지만 전 세계적으로 멸종 될 위험이있는 푸른 실시간 바카라는 외국 실시간 바카라입니다 또한 지구에 나타나는 첫 번째 실시간 바카라는 4 방출 실시간 바카라와 침대 보드 실시간 바카라 였지만 모두 품종으로 구성되어 고생대 시대 (약 2 억 5 천만 년 전)에서 멸종되었습니다[참조로 돌아 가기]
- *3 석회화 중심
- 실시간 바카라의 생물학적 효과는 강하고 실시간 바카라는 3 차원 구조를 만드는 팁에 나타납니다 많은 연구에 따르면 대부분의 직경은 약 μm 정도이며 중앙 부분은 섬유질 탄산 칼슘 결정과 달리 입자 구조로 구성됩니다 (3) 이 연구에서, 우리는 석회화 센터의 기원을 포착하기 위해 실험에서 살아있는 실시간 바카라를 성공적으로 사용했습니다 [그림 3][참조로 돌아 가기]
- *4 Young Coral Polyp
- 암초 실시간 바카라의 표면을 살펴보면 많은 폴립으로 구성됩니다 청소년 실시간 바카라 폴립은 초기 폴립이며 실시간 바카라에 의해 놓여진 다음 한 번에 모두 눕힌 후에도 유충 (플로팅 단계)에 착륙했습니다 [그림 1] 일본에서는 젊은 실시간 바카라 폴립을 기질에 배치하는 기술이 개발되었으며 독성 효과 평가 등 (관련 기사 2, 관련 기사 3)에 적용되었습니다 이 연구에 사용 된 Sinusoidus에서 zooxanthellae를 획득함으로써 공생 상태가 있는지 여부에 대한 연구를 수행 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
- *5 편광 현미경
- 광물학 및 재료 과학에서 개발 된 기술은 일반적으로 샘플의 구조와 특성을 자세히 관찰하기 위해 얇은 조각을 만듭니다 청소년 실시간 바카라 폴립의 바닥은 얇은 골격으로 구성되며 편광 현미경을 사용하여 관찰되면 다양한 결정 방향 및 유형에 따라 다양한 색상이 발생합니다 [참조 이미지] 이 연구는 또한 현재 연구에이를 적용하여 대조적으로 탄산 칼슘 골격을 포착 할 수 있기 때문에이를 적용했다[참조로 돌아 가기]
- *6 미세 입자
- 실시간 바카라 골격의 성장은 미세 입자의 응집으로 시작한다고합니다 이 연구에서 우리는 석회화 센터와 미세 입자 사이의 관계를 관찰했습니다 편광 현미경으로 관찰 된 입자의 직경은 약 μm의 직경을 가졌지 만 [도 3], 2 광자 현미경을 사용한 상세한 관찰은 두께가 1 μm 이하의 미세한 입자가 석회화 센터에 부착 된 방법을 밝혀냈다 [도 4][참조로 돌아 가기]
- *7 스캐닝 2 광자 여기 레이저 현미경
- 2- 광자 현미경은 생물학적 조직의 상세한 관찰과 신경 활동의 실시간 관찰에서 초점 외부에 광 화학적 반응이없고 매우 국한된 형광 여기를 허용하기 때문에 개발되었습니다 이름은 두 개의 저에너지 광자 (근적외선)가 형광 염료, 형광 분자의 여기에 의해 동시에 흡수된다는 사실에서 비롯됩니다 근적외선 광선은 살아있는 몸에 깊숙이 닿아 실시간 바카라 몸체 내의 파티션 벽 표면의 미세 입자 상태를 관찰 할 수 있습니다 [그림 4] 실시간 바카라 조직 내에서 골격 자체가 관찰 될 수 있지만 [그림 1] 미세 구조를 관찰 할 때 디포 쿠스를 방지하기 위해 노력해야합니다[참조로 돌아 가기]
- *8 μm (마이크로 미터)
- 길이는 1mm입니다 이 연구에서는 마이크로 미터 크기의 마이크로 미터에 중점을 두었습니다 또한, 1 μm의 3 분의 1은 NM (나노 미터)입니다[참조로 돌아 가기]
- *9 전자 현미경
- 이것은 전자 빔을 사용한 관찰 기술입니다 전자 빔은 짧은 파장 파이며 광학 현미경보다 높은 배율에서 관찰 될 수 있습니다 그림에서 도 2, 청소년 실시간 바카라 폴립의 골격 표면의 구조는 전자 현미경 유형 인 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용하여 관찰되었다 전자 현미경을 사용하면 대상을 매우 높은 해상도로 관찰 할 수 있지만, 진공 상태에서 샘플을 관찰해야하므로 유기체를 살아있는 것을 관찰하기가 어렵습니다[참조로 돌아 가기]
- *10 생물학적 효과
- 석회화 센터의 구조와 원소 조성이 다르기 때문에 생물학적 효과가 크다는 것에 대해 오랫동안 논의되어왔다 유기물의 관여도 지적되었으며 해외에서 중요한 영향을 미치며 수많은 연구가 수행되었습니다 [참조로 돌아 가기]
- *11 형광 염색
- 투명한 세포와 조직의 특성을 관찰하기 위해서는 검사하려는 영역을 염색해야합니다 형광은 더 긴 파장의 빛이 재료로 조사 된 빛으로부터 방출되고, 형광 요소로서 연구에 사용되는 현상 (적색 이동)이다 이 연구에서, 칼슘 결합 특성이 높은 칼 세인 형광 물질을 사용하여 성장하는 실시간 바카라 패턴 및 미세 입자를 관찰 하였다[참조로 돌아 가기]
- *12 비정형 구조 (비정형 구조)
- 전자 현미경 유형 인 고해상도 투과 전자 현미경 (HRTEM)이 결정 구조의 규칙적인 서열을 관찰하는 데 사용될 수 있습니다 반면에, 정기적 인 색인 배열이없는 비정질 구조는 비 결정질이다 실시간 바카라의 경우, 최근에 비정질 칼슘 탄산염이 Fossa 세포의 형성에서 또는 포사의 표면에 먼저 형성되고, 결정 성장이 촉진된다는 두드러진 이론이 있었다 (4) 이 연구에서, 우리는 애 싱 중심의 미세 입자가 시각화되었지만 결정과 비 결정은 신체에서 구별 될 수 없다고 결론 지었다[참조로 돌아 가기]
QUOTE
- Cuif, JP, & Dauphin, Y (1998) 최근 Scleractinian 실시간 바카라의 '석회화 중심'의 미세 구조 및 물리 화학적 특성Paläontologyische Zeitschrift,72(3), 257-269
- Eddy, T D, et al (2021) 생태계 서비스를 제공하기 위해 실시간 바카라초의 글로벌 용량 감소One Earth,4(9), 1278-1285
- Stolarski, J (2003) Scleractinian Coral Skeleton의 3 차원 미세 및 나노 구조적 특성 : Biocalcification ProxyActa Palaeontologica Polonica,48(4)
- Gilbert, P U, et al (2022) 생체 미생화 : 메커니즘과 진화 역사 통합과학 발전, 8 (10), EABL9653
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