Quét CT ruột cá mập, các nhà nghiên cứu ngỡ ngàng tìm thấy phát minh khoa học của Nikola Tesla

3,45
39.509

Cá mập trên thực tế là một loài rất sợ con người, và các nhà khoa học tới nay vẫn không biết nhiều về những kẻ săn mồi nổi tiếng dưới đại dương này. Ví dụ, cho đến gần đây, cá mập vốn được cho là loài sinh vật đơn độc tự tìm kiếm thức ăn trên biển, đã được phát hiện ra rằng có một số loài lại có sự gắn kết xã hội khá cao.

Một bí ẩn khác là cách những cỗ máy hủy diệt này tiêu hóa thức ăn. Mặc dù các nhà khoa học đã thực hiện các bản phác thảo 2D về hệ tiêu hóa của cá mập dựa trên các cuộc mổ xẻ những con bị bắt, nhưng có một giới hạn đối với những gì có thể khám phá ra được theo cách này.

Cá mập vẫn là loài vật có nhiều bí ẩn con người chưa thể khám phá.

"Ruột rất phức tạp, với rất nhiều lớp chồng lên nhau, việc mổ xẻ sẽ phá hủy bối cảnh và khả năng kết nối của mô. Nó sẽ giống như cố gắng hiểu những gì được đưa tin trên một tờ báo bằng cách lấy kéo cắt một bản sao được cuộn lại. Câu chuyện lúc đó sẽ không còn gắn bó với nhau", Giáo sư Adam Summers tại Phòng thí nghiệm Friday Harbour của Đại học Washington cho biết.

Summers là đồng tác giả của một nghiên cứu mới, người đã tạo ra bản quét 3D đầu tiên về ruột của một con cá mập. Và hóa ra, nó có cấu trúc là một hình xoắn ốc kỳ lạ. Và nếu săm soi kỹ hơn, nó thậm chí còn có những điểm kỳ quái trông giống như van một chiều được thiết kế bởi nhà phát minh Nikola Tesla vào năm 1920.

Mô hình 3D đoạn ruột cá mập.

"Đã đến lúc một số công nghệ hiện đại được sử dụng để xem xét những đường ruột xoắn ốc thực sự tuyệt vời này của cá mập. Chúng tôi đã phát triển một phương pháp mới để quét kỹ thuật số các mô này và bây giờ có thể xem xét các mô mềm như vậy ở mức độ chi tiết đến tuyệt vời mà không cần phải cắt vào chúng", Samantha Leigh, tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ.

Summers cũng cho biết thêm: "Chụp CT là một trong những cách duy nhất để hiểu hình dạng của ruột cá mập trong không gian ba chiều. Các nhà nghiên cứu đã quét ruột của gần ba chục loài cá mập khác nhau."

Trong quá khứ, người ta tin rằng cá mập có thể nhịn ăn trong thời gian dài, vài ngày hoặc thậm chí vài tuần, giữa các bữa ăn lớn. Và kết quả quét 3D cho thấy thức ăn đã đi chậm qua ruột, tạo điều kiện cho hệ tiêu hóa của cá mập có thời gian để chiết xuất hoàn toàn giá trị dinh dưỡng của nó. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng quá trình tiêu hóa chậm như vậy cũng có thể cần ít năng lượng hơn.

Tuy nhiên, quá trình tiêu hóa chậm này khiến thức ăn dễ bị trào ngược hơn, do đó động lượng của thức ăn được tiêu hóa qua đường ruột phải ở mức tối thiểu. Và đây có lẽ là lý do tại sao cá mập tiến hóa ruột của mình thành một thứ rất giống với van Tesla.

Phía trên là van Tesla, bên dưới là ruột cá mập.

"Van điều tiết dẫn vi lưu", hay cái mà thế giới hiện nay gọi là "van Tesla", là một loại van một chiều không có bộ phận chuyển động. Hoạt động độc đáo của nó dựa trên động lực học chất lỏng và chỉ gần đây mới được đánh giá một cách đầy đủ. Về cơ bản, một loạt các vòng hình giọt nước được bố trí dọc theo chiều dài của van cho phép nước chảy dễ dàng theo một hướng nhưng không thể chảy theo các hướng khác. Các thử nghiệm hiện đại cho thấy rằng ở tốc độ dòng chảy thấp, nước có thể đi qua van theo cả hai cách, nhưng ở tốc độ dòng chảy cao, thiết kế này sẽ phát huy tác dụng.

Summers thì cho rằng quá trình quét 3D mới chỉ là bước khởi đầu.

Nhà khoa học này cho rằng "phần lớn các loài cá mập, và phần lớn sinh lý của chúng, hoàn toàn không được biết đến", và nói thêm rằng "mọi quan sát lịch sử tự nhiên, hình dung bên trong và điều tra giải phẫu đều cho chúng ta thấy những điều mà chúng ta không thể đoán được".

Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu dự định sử dụng cả công nghệ in 3D để tạo ra các mô hình mà qua đó họ có thể quan sát hành vi của các chất khác nhau đi qua chúng. Bởi xét cho cùng, cá mập thường ăn cá, động vật không xương sống, động vật có vú và cả cỏ biển. Họ cũng có kế hoạch khám phá điều này với các kỹ sư, với mong muốn đưa cách thiết kế ruột cá mập có thể sử dụng trong công nghiệp, ví dụ như để xử lý nước thải hoặc lọc vi nhựa.

Tuy nhiên, nói một cách công bằng thì Nikola Tesla đã đi trước họ 100 năm.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B.

Cập nhật: 30/07/2021 Theo Pháp luật và bạn đọc