عظم الحبار

منظر علوي وسفلي لعظم الحبار، وهو عضو الطفو والصدفة الداخلية للحبار.
عظم الحبار من نوع Sepia officinalis (من اليسار إلى اليمين: منظر بطني، ومنظر ظهري، ومنظر جانبي). يبلغ طول عظم الحبار حوالي 15 سم.
الحبار الشائع (Sepia officinalis)
سلحفاة مع عظم الحبار
عظمة حبار متحجرة من نوع سيبيا روجولوزا الذي يعود إلى العصر البليوسيني
عظمة الغضروف المتحجرة الشبيهة بعظم الحبار من نوع Trachyteuthis [ 1 ]

عظم الحبار ، المعروف أيضًا باسم عظم الحبار ، هو بنية داخلية صلبة وهشة ( صدفة داخلية ) توجد في جميع أفراد عائلة الحبار (Sepiidae )، المعروفة باسم الحبار ، ضمن رأسيات الأرجل . وفي عائلات أخرى من رأسيات الأرجل، يُطلق عليه اسم " غلاديوس" .

يتكون عظم الحبار بشكل أساسي من الأراغونيت . وهو عبارة عن بنية مجوفة يستطيع الحيوان ملؤها بالغاز أو السائل للتحكم في طفوه . يوجد على الجانب البطني (السفلي) من عظم الحبار السيفون المُعدَّل للغاية ؛ وهو العضو الذي يُملأ به عظم الحبار بالغاز أو السائل. [ 2 ] يتكون التركيب المجهري لعظم الحبار من طبقات ضيقة متصلة بأعمدة رأسية عديدة.

تختلف أنواع الحبار في سرعة انكماش عظامها على عمق يتراوح بين 200 و600 متر (660 إلى 1970  قدمًا) . وبسبب هذا القيد، تعيش معظم أنواع الحبار في قاع البحر في المياه الضحلة، وعادةً ما يكون ذلك على الجرف القاري . [ 3 ]

عند موت الحبار، يتحلل جسده، ولا يتبقى سوى عظم الحبار، الذي غالباً ما ينجرف إلى الشواطئ.

الاستخدامات البشرية

في الماضي، كان يُطحن عظم الحبار لصنع مسحوق التلميع، الذي استخدمه صائغو الذهب . [ 4 ] كما كان يُضاف هذا المسحوق إلى معجون الأسنان ، [ 5 ] وكان يُستخدم كمضاد للحموضة لأغراض طبية [ 4 ] أو كمادة ماصة . كما استُخدم أيضًا كوسيلة فنية للنحت خلال القرنين التاسع عشر [ 6 ] [ 7 ] والعشرين  . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

مكمل الكالسيوم للطيور

تُستخدم عظام الحبار اليوم بشكل شائع كمكملات غذائية غنية بالكالسيوم للطيور المحبوسة في الأقفاص ، والشنشيلات ، وسرطانات الناسك ، والزواحف ، والروبيان ، والقواقع ، والدجاج البياض . وهي غير مخصصة للاستهلاك البشري. [ 13 ] [ 14 ] وهي متوفرة بكثرة في متاجر الحيوانات الأليفة.

إنتاج الجير

باعتبارها مادة خام بيولوجية غنية بالكربونات، فإن عظم الحبار لديه القدرة على استخدامه في إنتاج الجير الكلسي . [ 15 ]

صناعة المجوهرات

نظراً لقدرة عظم الحبار على تحمل درجات الحرارة العالية وسهولة نحته، فإنه يُستخدم كمادة لصنع قوالب صب المعادن الصغيرة لإنتاج المجوهرات والقطع النحتية الصغيرة.

ويمكن استخدامه أيضاً في عملية صب القصدير، كقالب.

الهيكل الداخلي

يتكون التركيب المجهري لعظم الحبار من عنصرين: حواجز أفقية وأعمدة رأسية. ويتألف كلا العنصرين بشكل أساسي من الأراغونيت . [ 16 ] تقسم الحواجز الأفقية عظم الحبار إلى حجرات منفصلة. وتدعم هذه الحجرات أعمدة رأسية ذات بنية مموجة. [ 16 ] يختلف سمك هذه الأعمدة من نوع لآخر، ولكنه عادةً ما يكون بضعة ميكرونات. [ 16 ] [ 17 ] عادةً ما تكون الحواجز الأفقية أكثر سمكًا من الأعمدة الرأسية، وتتكون من بنية مزدوجة الطبقات. تتكون الطبقة العلوية من الحواجز والجدران من بلورات متراصة رأسيًا، بينما تتكون الطبقة السفلية من قضبان نانوية ملتفة حول بعضها البعض لتشكيل بنية تشبه الخشب الرقائقي . [ 17 ] بشكل عام، ينتج عن هذا التركيب المجهري ذو الحجرات مسامية في عظم الحبار تتجاوز 90% من حيث الحجم. [ 17 ]

الخواص الميكانيكية

حظي عظم الحبار بدراسة مستفيضة نظرًا لقدرته على الجمع بين خفة الوزن والصلابة ومقاومة التلف. وقد أدى هذا المزيج من الخصائص الميكانيكية إلى إجراء أبحاث حول رغوات السيراميك المحاكية حيويًا والمستوحاة من عظم الحبار . [ 18 ] إضافةً إلى ذلك، وبفضل خصائصه الميكانيكية، استُخدم عظم الحبار كدعامات في الموصلات الفائقة [ 19 ] وتطبيقات هندسة الأنسجة . [ 20 ] ينبع خفة وزن عظم الحبار من مساميته العالية (أكثر من 90% حجمًا). [ 17 ] أما صلابته فتعود إلى تركيبه البنيوي ذي الحجرات، والذي يتكون من حوالي 95% من الأراغونيت (مادة صلبة) و5% من المواد العضوية . [ 17 ] وبما أن صلابة المركب تعتمد بشكل أساسي على المادة ذات النسبة الحجمية الأكبر، فإن عظم الحبار يتميز أيضًا بالصلابة. وقد قُيست الصلابة النوعية لعظم الحبار في أحد الأنواع لتصل إلى 8.4 ميجا نيوتن متر/كجم. [ 17 ] إن أكثر خصائص عظم الحبار إثارةً للاهتمام هي قدرته على تحمل التلف، على الرغم من أن الأراغونيت مادة هشة . ويمكن ربط هذه القدرة العالية على تحمل التلف بالبنية المجهرية الفريدة لعظم الحبار . [ 18 ]

عملية التشوه

نظراً لطبيعة حياة الحبار البحرية، يجب أن يكون عظم الحبار قادراً على تحمل قوى الضغط الكبيرة من الماء مع تجنب الكسر المفاجئ . وقد أظهر عظم الحبار لبعض الأنواع تحت الضغط طاقة نوعية تضاهي بعض أنواع الرغوة المتطورة المصنوعة من مواد أكثر مرونة مثل المعادن والبوليمرات . [ 17 ] ويعود امتصاص الطاقة العالي إلى عدة عوامل.

يحدث انهيار عظم الحبار على ثلاث مراحل متميزة: تشكل الشقوق الموضعية، وتوسع الشقوق، والتكثيف. [ 17 ] يتشكل الشق عادةً في منتصف الجدران الرأسية لبنية عظم الحبار المجوفة. [ 17 ] يتحكم تموج الجدران في موقع تشكل الشق، إذ يوفر هذا التموج توازنًا مثاليًا بين صلابة وهشاشة البنية الكلية. [ 18 ] يمنع هذا التموج انتشار الشقوق، مما يزيد من الطاقة اللازمة للانهيار. بعد حدوث تلف كافٍ في جدران عظم الحبار، تبدأ عملية التكثيف، حيث تنضغط الجدران تدريجيًا مع استمرار الكسر. [ 17 ] تُبدد طاقة كبيرة في استمرار تشقق الجدران أثناء عملية التكثيف. كما لوحظ أنه تحت تأثير إجهادات الضغط، تنهار تجاويف عظم الحبار ذات الطبقات الأفقية بالتتابع. بينما تتعرض إحدى الحجرات للكسر والتكثيف، لن تتشوه الحجرات الأخرى حتى يتم اختراق الحاجز الفاصل بينها. [ 17 ] يتميز الحاجز بقوة أكبر بكثير من الجدران الرأسية نظرًا لبنيته الشبيهة بالخشب الرقائقي ، مما يزيد من إجمالي الطاقة اللازمة لحدوث انهيار هيكلي كامل لعظم الحبار.

انظر أيضاً

الحواشي التوضيحية

  1. يقوم صائغو المجوهرات بتحضير عظم الحبار لاستخدامه كقالب عن طريق تقطيعه إلى نصفين وفرك الجانبين معًا حتى يتطابقا تمامًا. بعد ذلك، يمكن صب المعدن عن طريق نقش التصميم على عظم الحبار، وإضافة قناة الصب اللازمة ، وصهر المعدن في بوتقة صب منفصلة، ​​ثم صب المعدن المنصهر في القالب من خلال قناة الصب. أخيرًا، تُقطع قناة الصب ويُصقل المنتج النهائي.

مراجع

  1. فوكس، د.؛ إنجيسر، ت.؛ كيوب، هـ. (2007). "تغير شكل الغلاديوس في رأسيات الأرجل من نوع تراكيتوثيس من العصر الجوراسي العلوي نوسبلينجن وسولنهوفن بلاتنكالكس" (ملف PDF) . مجلة Acta Palaeontologica Polonica . 52 (3): 575–589 .
  2. ريكسفورت، أ.؛ موترلوز، ج. (2006). "سجلات النظائر المستقرة من سيبيا أوفيسيناليس - مفتاح لفهم بيئة البليمنايت؟". رسائل علوم الأرض والكواكب . 247 ( 3-4 ): 212. Bibcode : 2006E & PSL.247..212R . doi : 10.1016/j.epsl.2006.04.025 .
  3. نورمان، دكتور في الطب (2000). رأسيات الأرجل: دليل عالمي . دار كونش للنشر.
  4. ١ ٢ "استخدامات عظم الحبار. الفترة التي استُخدم فيها كدواء (١٩١٢)" . صحيفة ألتون إيفنينج تلغراف . ٣ أكتوبر ١٩١٢. ص ٧. تاريخ الاطلاع: ٢١ يناير ٢٠١٦ . 
  5. "هل تعلم هذا؟" . أخبار العالم . 8 يوليو 1950. ص 26. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 . 
  6. "ذكرى ويسليان" . بورتلاند جارديان ونورمانبي جنرال أدفيرتايزر . 17 أكتوبر 1872. ص 2. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 . 
  7. "كرنفال في نوروود" . صحيفة إيفنينج جورنال . 24 أكتوبر 1898. ص 3. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2016 . 
  8. "صفحات إليانور باربور لنساء الريف" . كرونيكل . 16 يوليو 1942. ص 26. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 . 
  9. "حبار دفتر الملاحظات" . صحيفة ذا ريجستر نيوز المصورة . 17 مايو 1930. ص 3S . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2016 . 
  10. "نماذج من الحبار" . صحيفة ذا إيج . هوايات مثيرة للاهتمام. 30 يونيو 1950. ص 5S . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2016 . 
  11. "العودة إلى احتفالات الإشارات الضوئية" . أخبار ميناء أديلايد . 13 ديسمبر 1929. ص 3. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 . 
  12. "بين الناس" . صحيفة ذا أدفرتايزر . ١٢ مايو ١٩٤٣. ص ٦. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢١ يناير ٢٠١٦ . 
  13. نورمان، دكتور في الطب؛ ريد، أ. (2000). دليل الحبار، والسبيدج، والأخطبوط في أستراليا . منشورات CSIRO.
  14. ^ تشو، XD؛ لو، جي. كونغ، د. وو، جي جي؛ شنغ، ص. يانغ، MH (2019). "海螵蛸中砷形态分析及限量标准研究 - 中国知网" [ تحليل أنواع الزرنيخ في Endoconcha Sepiae والبحث عن معيار الحد الخاص بها ] . Zhongguo Zhong Yao Za Zhi = Zhongguo Zhongyao Zazhi = المجلة الصينية للمواد الطبية الصينية . 44 (23): 5065–5071 . دوى : 10.19540/j.cnki.cjcmm.20190903.201 . بميد 32237338 . عموما يحتوي على تركيز عال من الزرنيخ 
  15. ^ فيراز، إي. جاميلاس، جاف؛ كورادو، J.؛ مونتيرو، سي. روشا، ف. (20 يوليو 2020). "استكشاف إمكانات نفايات الحبار لإنتاج جير البناء" . مواد البناء . 70 (339): 225. دوى : 10.3989/mc.2020.15819 . اتش دي ال : 10400.26/38428 . ردمك 1988-3226 . 
  16. 1 2 3 تشيكا، أنطونيو ج.؛ كارترايت, جوليان سعادة ; سانشيز ألمازو، إيزابيل؛ أندرادي، خوسيه ب. رويز رايا ، فرانسيسكو (سبتمبر 2015). "الحبار Sepia officinalis (Sepiidae، Cephalopoda) يبني عظم الحبار من سلائف الكريستال السائل" . التقارير العلمية . 5 (1) 11513. أرخايف : 1506.08290 . بيب كود : 2015NatSR...511513C . دوى : 10.1038/srep11513 . ISSN 2045-2322 . بمك 4471886 . بميد 26086668 .   
  17. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 يانغ، تينغ؛ جيا، زيان؛ تشين، هونغشون؛ دينغ، تشيفي؛ ليو، وينكون؛ تشين، ليوني؛ لي، لينغ (22 سبتمبر 2020). "التصميم الميكانيكي لعظم الحبار عالي المسامية: خزان طفو صلب من السيراميك الحيوي للحبار" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 117 (38): 23450-23459 . Bibcode : 2020PNAS..11723450Y . doi : 10.1073/pnas.2009531117 . ISSN 0027-8424 . PMC 7519314. PMID 32913055 .   
  18. 1 2 3 "تقع البنية المجهرية لعظم الحبار في "نقطة مثالية"" . ScienceDaily . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مايو 2021 .
  19. كولفرويل، إميلي؛ ويمبوش، ستيوارت سي؛ هول، سيمون آر. (2008). "تخليق موصل فائق المسامية الكبيرة المرتبة باستخدام قالب عظم الحبار" . مجلة الاتصالات الكيميائية (9): 1055-1057 . doi : 10.1039/B715368F . ISSN 1359-7345 . PMID 18292888 .  
  20. كانان، س.؛ روشا، ج.هـ.ج.؛ أغاثوبولوس، س.؛ فيريرا، ج.م.ف. (مارس 2007). "هياكل هيدروكسي أباتيت مُستبدلة بالفلور مُنمّاة حراريًا مائيًا من عظام الحبار الأراغونيتي" . أكتا بيوماتيريليا . 3 (2): 243-249 . doi : 10.1016/j.actbio.2006.09.006 . PMID 17127113 . 
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بعظم الحبار على ويكيميديا ​​كومنز