Дълбокото море е тъмно и изпълнено с ужаси, но може би най-ужасяващото създание от всички тях е змейовата риба, струйно-черен тълпак с изрязана челюст, пълна с ножи, подобни на нож. Но е малко вероятно други същества от пропастта да забележат дори устата на великолепни чукари, докато не стане твърде късно. Това е така, защото огромните зъби на рибата са прозрачни, което ги прави невидими под водата.
Сега ново проучване, публикувано в списание Matter, разгледа по-дълбоко структурата на тези уникални зъби при един вид водни кончета, Aristostomias scintillans, като установи, че зъбите са направени от материал, който може да има приложения, освен да хване следващото хранене на водни кончета .
Драковни риби всъщност са доста впечатляващи: те могат да бъдат с дължина по-малко от крак и вид бавни, но все още са върховият хищник в дълбокия си, тъмен слой на океана на около 1600 фута под повърхността. Техните черно-черни тела и проникващите зъби не ги забелязват, освен ако не са осветени от биолуминесцентни органи по тялото и челюстта. Но много мистерии за рибите остават, включително само от какво са направени тези зъби в режим на стелт.
„Те прекарват по-голямата част от времето си да седят наоколо с отворени челюсти и чакат нещо да дойде“, казва в прессъобщение първата авторка Одри Веласко-Хоган, аспирантка по инженерни науки в Калифорнийския университет в Сан Диего. „Зъбите им са винаги изложени, затова е важно те да са прозрачни, за да не отразяват или разсейват никаква биолуминесцентна светлина от околната среда.“
За да разберат как работят зъбите, Веласко-Хоган и международно сътрудничество от учени разгледаха наноструктурата на съзъбието на рибата с помощта на електронна микроскопия и други техники за изобразяване.
Оказва се, че зъбите на водни кончета по същество са странна разновидност на конвенционалните перлени бели. Подобно на повечето chompers, зъбите на змейовете имат два външни слоя: външна обвивка на емайла и вътрешен слой дентин, който обикновено е съставен от тръби, свързващи емайла, нервните клетки и кръвоносните съдове в центъра на зъба.
Но, съобщава Wudan Yan от The New York Times , емайлът от змейове е обсипан с малки кристали, направени от хидроксиапатит, с диаметър само 5 до 20 нанометра. Кристалите са структурирани по такъв начин, че предотвратяват разсейването на светлината от зъбите. Дентинът също е необичаен, тъй като не съдържа микроелементни тубули, които разпръскват светлината, което го прави видима, а е направено от наноразмерни пръчки от дентин. По същество материалът не е супер екзотичен, но неговата структура е.
„Първоначално смятахме, че зъбите са направени от друг, непознат материал. Въпреки това открихме, че те са направени от същите материали като нашите човешки зъби: хидроксиапатит и колаген “, казва старши автор Марк Майерс, също от UCSD, пред Jeremy Rehm от Associated Press. „Въпреки това тяхната организация е значително различна от тази на други риби и бозайници. Това беше изненада за нас: същите строителни блокове, различни мащаби и йерархии. Природата е невероятна в своята изобретателност. "
На микроскела, нивото, на което са структурирани повечето зъби, светлината може да взаимодейства и да отскача от молекули, което води до хубава ярка бяла усмивка, Майерс казва на Ед Кара на Gizmodo . Когато структурите са организирани на наноразмерно ниво, обаче, светлината често просто преминава, без да взаимодейства.
„[W] кокошките характеристики на повечето материали са много, много малки, светлината не се разпръсква и не се откъсва - тя просто преминава през нея“, казва Майерс.
Най-голямото биологично извличане от проучването е доста очевидно: водни кончета вероятно са развили тези уникални стелт-чопъри, за да станат по-ефективни хищници. Но резултатите откриват интерес и на учените. Откритите наноструктури биха могли да бъдат използвани за разработване на нови прозрачни материали, както казва на Ян ученият по материали Chih-Hao Chang от Държавния университет в Северна Каролина, който не е участвал в изследването.
„Биомиметиците са дали много вдъхновение за инженерите и това е още един чудесен пример“, казва той. "Това просто показва колко красива природа е навсякъде около нас и може да бъде наистина полезно да разгледаме по-отблизо."
Cara на Gizmodo съобщава, че екипът вече е заинтересован да научи колко здрави са зъбите на змейове. Ако те са силни, изследванията могат да доведат до разработването на нов тип грапаво, прозрачно стъкло или керамика.
И ако зъбите на змейовете не паднат, в морето има повече риба. AP на Rehm съобщава, че екипът също се интересува от анализиране на чуперите на други дълбоководни риби с прозрачни зъби, включително риба морски шпиц.
