Marea adâncă este întunecată și plină de terori, dar poate cea mai înfricoșătoare creatură dintre toate este peștele de dragon, un cernel negru cu un maxilar plin de dinți asemănătoare cuțitului. Dar este puțin probabil ca alte creaturi ale prăpastiei să observe chiar și gura cocoșilor ginormi până nu este prea târziu. Asta pentru că dinții supradimensionați ai peștilor sunt transparenți, ceea ce îi face invizibili sub apă.
Acum, un nou studiu publicat în revista Matter, a analizat mai adânc structura acelor dinți unici la o singură specie de pești de dragon, Aristostomias scintillans, descoperind că dinții sunt făcuți dintr-un material care poate avea aplicații dincolo de prinderea următoarei mese de pești de dragon.
Peștii de dragon sunt de fapt destul de impresionanți: pot avea mai puțin de un metru lung și un fel de lent, dar ei sunt încă prădător de vârf în stratul lor adânc și întunecat al oceanului, la aproximativ 600 de metri sub suprafață. Corpurile lor negre cu jet și dinții văzători îi mențin neobservabili, cu excepția cazului în care sunt luminați de organe bioluminescente de-a lungul corpului și maxilarului. Dar multe mistere despre pește rămân, inclusiv din ce sunt alcătuiți acești dinți în mod sigur.
„Își petrec cea mai mare parte a timpului stând în jur cu fălcile deschise, așteptând să vină ceva”, a spus primul autor Audrey Velasco-Hogan, student absolvent de inginerie la Universitatea din California, în San Diego. „Dinții lor sunt întotdeauna expuși, de aceea este important ca aceștia să fie transparenti, astfel încât să nu reflecte sau să împrăștie nicio lumină bioluminescentă din mediu.”
Pentru a înțelege modul în care funcționează dinții, Velasco-Hogan și o colaborare internațională de oameni de știință au analizat nanostructura dentării peștilor folosind microscopie electronică și alte tehnici imagistice.
Se dovedește că dinții de pești de dragon sunt, în esență, o variație ciudată a albului perlat convențional. La fel ca majoritatea cocoșilor, dinții peștelui de dragon au două straturi exterioare: o coajă exterioară de smalț și un strat interior de dentină, care este în mod normal compus din tubule care leagă smalțul, celulele nervoase și vasele de sânge din centrul dintelui.
Dar, relatează Wudan Yan la New York Times , smalțul peștilor de dragon este împânzit cu cristale minuscule din hidroxiapatită, cu diametrul de doar 5 până la 20 de nanometri. Cristalele sunt structurate astfel încât să împiedice lumina să se împrăștie pe dinți. Dentina este, de asemenea, neobișnuită, deoarece nu conține tubule la microscop, care împrăștie lumina făcând-o vizibilă, ci este făcută în schimb din tije de nanină la scară. În esență, materialul nu este super-exotic, dar structura sa este.
„Inițial, am crezut că dinții sunt făcuți dintr-un alt material necunoscut. Cu toate acestea, am descoperit că sunt fabricate din aceleași materiale ca dinții noștri umani: hidroxiapatită și colagen ”, spune autorul senior Marc Meyers, tot de la UCSD, pentru Jeremy Rehm, de la Associated Press. „Cu toate acestea, organizarea lor este semnificativ diferită de cea a altor pești și mamifere. Aceasta a fost o surpriză pentru noi: aceleași blocuri de construcție, diferite scări și ierarhii. Natura este uimitoare prin ingeniozitatea sa. ”
La microscop, nivelul la care sunt structurați cei mai mulți dinți, lumina poate interacționa și respinge moleculele care duc la un zâmbet frumos alb strălucitor, Meyers spune Ed Cara de Gizmodo . Cu toate acestea, atunci când structurile sunt organizate la nivel la nano-scală, lumina adesea trece doar fără a interacționa.
„[W] hen caracteristicile majorității materialelor sunt foarte, foarte mici, lumina nu se împrăștie și nu se stinge - doar trece prin ea”, spune Meyers.
Cea mai mare predare biologică din studiu este destul de evidentă: peștii de dragon au evoluat probabil aceste ciocănitoare unice pentru a le face prădători mai eficienți. Dar concluziile interesează și oamenii de știință pentru materiale. Nanostructurile descoperite ar putea fi folosite pentru a dezvolta noi materiale transparente, după cum spune cercetătorul Yan Chih-Hao Chang, al Universității de Stat din Carolina de Nord, care nu a fost implicat în studiu.
„Biomimetica a oferit multe inspirații inginerilor și acesta este încă un exemplu excelent”, spune el. „Este doar să arătăm cât de frumoasă este natura din jurul nostru și poate fi cu adevărat satisfăcător să aruncăm o privire mai atentă.”
Cara de Gizmodo raportează că echipa este acum interesată să afle cât de duri sunt danturii peștilor de dragon. Dacă sunt puternice, cercetarea ar putea duce la dezvoltarea unui nou tip de sticlă robustă sau transparentă sau ceramică.
Și dacă dinții peștilor de dragon nu se scurg, sunt mai mulți pești în mare. Rehm de la AP raportează că echipa este interesată, de asemenea, să analizeze ciupercile altor pești de mare adâncime cu dinți transparenti, inclusiv pește pescăruș și pălărie.
