Η βαθιά θάλασσα είναι σκοτεινή και γεμάτη τρόμοι, αλλά ίσως το πιο τρομακτικό πλάσμα όλων αυτών είναι το δράκος, ένα τζετ μαύρο critter με μια εκτονωτική σιαγόνα γεμάτη με δόντια σαν μαχαίρι. Αλλά είναι απίθανο τα άλλα πλάσματα της αβύσσου να παρατηρούν ακόμη και το στόμα των τσιμπολόγων, μέχρι να είναι πολύ αργά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υπερμεγέθη δόντια των ψαριών είναι διαφανή, καθιστώντας τα αόρατα κάτω από το νερό.
Τώρα, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Matter, εξέτασε βαθύτερα τη δομή αυτών των μοναδικών δοντιών σε ένα είδος δρυός, το Aristostomias scintillans, διαπιστώνοντας ότι τα δόντια είναι κατασκευασμένα από ένα υλικό που μπορεί να έχει εφαρμογές πέρα από το αλίευμα του επόμενου γεύματος του dragonfish.
Τα Dragonfish είναι πραγματικά αρκετά εντυπωσιακά: μπορεί να είναι λιγότερο από ένα πόδι μακρύ και αρκετά αργό, αλλά εξακολουθούν να είναι ο κορυφαίος θηρευτής στο βαθύ, σκούρο στρώμα του ωκεανού τους περίπου 1.600 πόδια κάτω από την επιφάνεια. Τα μαύρα σώματά τους και τα δόντια που τα βλέπουν, τα κρατούν απαρατήρητα, εκτός αν φωτιστούν από βιοφωταύγεια όργανα κατά μήκος του σώματος και της γνάθου τους. Αλλά πολλά μυστήρια σχετικά με τα ψάρια παραμένουν, συμπεριλαμβανομένων ακριβώς αυτά που τα δόντια από τη μυστική λειτουργία είναι κατασκευασμένα.
"Ξοδεύουν το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου τους κάθονται γύρω με τα σαγόνια τους ανοιχτά, περιμένοντας κάτι να έρθουν κοντά", λέει ο πρώτος συγγραφέας Audrey Velasco-Hogan, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Σαν Ντιέγκο σε ένα δελτίο τύπου. "Τα δόντια τους είναι πάντα εκτεθειμένα, οπότε είναι σημαντικό να είναι διαφανή, ώστε να μην αντανακλούν ή να διασκορπίζουν οποιοδήποτε βιοφωταυγές φως από το περιβάλλον".
Για να κατανοήσουν πώς δουλεύουν τα δόντια, η Velasco-Hogan και μια διεθνής συνεργασία επιστημόνων εξέτασαν τη νανοδομή της οδοντοστοιχίας του ψαριού χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία και άλλες τεχνικές απεικόνισης.
Αποδεικνύεται ότι τα δόντια dragonfish είναι ουσιαστικά μια περίεργη παραλλαγή των συμβατικών μαργαριταριών. Όπως και τα περισσότερα chompers, τα δόντια του dragonfish έχουν δύο εξωτερικά στρώματα: ένα εξωτερικό κέλυφος από σμάλτο και ένα εσωτερικό στρώμα οδοντίνης, το οποίο συνήθως αποτελείται από σωληνάρια που συνδέουν το σμάλτο, τα νευρικά κύτταρα και τα αιμοφόρα αγγεία στο κέντρο του δοντιού.
Αλλά, αναφέρει ο Wudan Yan στο The New York Times , το σμάλτο των δρεκαλιών είναι γεμάτο με μικροσκοπικούς κρυστάλλους από υδροξυαπατίτη, με διάμετρο μόλις 5 έως 20 νανόμετρα. Οι κρύσταλλοι είναι δομημένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να εμποδίζουν το να διασκορπιστεί το φως από τα δόντια. Η οδοντίνη είναι επίσης ασυνήθιστη επειδή δεν περιέχει μικροσκοπικά σωληνάρια, τα οποία διασκορπίζουν το φως καθιστώντας το ορατό, αλλά είναι αντ 'αυτού φτιαγμένα από νανοκλίμακα ράβδων οδοντίνης. Ουσιαστικά, το υλικό δεν είναι υπερβολικά εξωτικό, αλλά η δομή του είναι.
"Αρχικά, σκεφτήκαμε ότι τα δόντια ήταν κατασκευασμένα από άλλο άγνωστο υλικό. Ωστόσο, ανακαλύψαμε ότι είναι κατασκευασμένα από τα ίδια υλικά με τα ανθρώπινα δόντια μας: υδροξυαπατίτη και κολλαγόνο », λέει ο Jeremy Rehm του Associated Press. "Ωστόσο, η οργάνωσή τους διαφέρει σημαντικά από αυτή των άλλων ψαριών και θηλαστικών. Αυτό ήταν μια έκπληξη για εμάς: τα ίδια δομικά στοιχεία, διαφορετικές κλίμακες και ιεραρχίες. Η Φύση είναι εκπληκτική στην ευφυΐα της. "
Στο μικροσκόπιο, το επίπεδο στο οποίο έχουν δομηθεί τα περισσότερα δόντια, το φως μπορεί να αλληλεπιδράσει και να αναπηδήσει από τα μόρια που οδηγούν σε ένα ωραίο λαμπερό λευκό χαμόγελο, ο Meyers λέει στον Ed Cara του Gizmodo . Όταν όμως οι δομές οργανώνονται σε επίπεδο νανοκλίμακα, το φως συχνά περνά απλά χωρίς να αλληλεπιδρά.
«Επειδή τα χαρακτηριστικά των περισσότερων υλικών είναι πολύ, πολύ μικρά, το φως δεν διασκορπίζεται ούτε χτυπάει - απλά περνά μέσα από αυτό», λέει ο Meyers.
Το μεγαλύτερο βιολογικό ωάριο από τη μελέτη είναι αρκετά προφανές: οι δράκοι πιθανώς εξελίχτηκαν αυτές τις μοναδικές κροτίδες για να τους κάνουν πιο αποτελεσματικούς θηρευτές. Αλλά οι διαπιστώσεις ενδιαφέροντος επιστήμονες υλικών επίσης. Οι νανοδομές που ανακαλύφθηκαν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων διαφανών υλικών, καθώς ο επιστήμονας των χημικών ουσιών, Chih-Hao Chang του κρατικού πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ο Yan.
"Οι βιομιμητικές έδωσαν πολλές εμπνεύσεις για τους μηχανικούς, και αυτό είναι ένα ακόμα σπουδαίο παράδειγμα", λέει. «Είναι απλά να δείξουμε πόσο όμορφη είναι η φύση γύρω μας και μπορεί να είναι πραγματικά ανταμείβοντας για να κοιτάξουμε πιο προσεκτικά».
Η Cara του Gizmodo αναφέρει ότι η ομάδα ενδιαφέρεται τώρα να μάθει πόσο σκληρά είναι τα δόντια των δρυώνυμων. Αν είναι δυνατοί, η έρευνα θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός νέου τύπου τραχιάς, διαφανούς γυαλιού ή κεραμικής.
Και αν τα δόντια δρυώνιδας δεν απομακρύνονται, υπάρχουν περισσότερα ψάρια στη θάλασσα. Ο Rehm της AP αναφέρει ότι η ομάδα ενδιαφέρεται επίσης να αναλύσει τα τσομπερπάκια άλλων ιχθύων βαθέων υδάτων με διαφανή δόντια, συμπεριλαμβανομένων των πεσκανδρίτσας και των ψαροκόκαλων.
