Вот почему у жутких рыб-драконов есть невидимые зубы

прозрачные зубу у рыбы

Вы можете ожидать, что нечто, называемое глубоководной рыбой-драконом, станет грозным левиафаном глубокого темного океана и это, если вы окажетесь одним из морских существ размером с большой палец, который рыба-дракон (англ. dragonfish) примет за добычу.

Рыбы-драконы (род Aristostomias) — крошечные (всего около 6 дюймов или 15 сантиметров в длину) хищники, похожие на угрей, с массивными челюстями, покрытыми клыками, которые они могут раскрывать под углом 120 градусов. Эти зияющие клещи позволяют рыбе-дракону пожирать добычу более половины своего размера, но их успех в охоте также зависит от другой почти сверхъестественной адаптации: невидимости. В то время как тела рыб-драконов испускают слабое биолюминесцентное свечение, их зубы почти полностью прозрачны, сливаясь с темной глубиной вокруг них.

Рыба-дракон скрывается в сумеречной зоне, более 500 метров под поверхностью океана. Темные, похожие на угрей эти глубоководные существа светятся и создали сложную сенсорную систему, которая позволяет им обнаруживать даже самые малые движения в глубинах океана, а затем нападать на свою добычу.

В статье, опубликованной в среду в журнале Matter, ученые обнаружили еще один слой рыбы-дракона: тонкие зубы рыбы вида Aristostomias scintillans состоят из наноразмерных кристаллических частиц. Состав и структура этих нанокристаллов делают зубы рыбы-дракона прозрачными и более прочными, чем зубы некоторых из самых жестоких хищных рыб, таких как большие белые акулы и пираньи.

рыбы-дракон

Фото. Рыба-дракон (лат. Aristostomias scintillans), рыба-иглорот

Новые результаты заинтриговали как морских биологов, так и материаловедов. Рыбы-драконы не сильные пловцы, поэтому исследователи задались вопросом, как они едят.

«Они в основном болтаются в толще воды», сказала Жаклин Уэбб, рыбный биолог из Университета Род-Айленда. «Поскольку они не могут быть изучены в лаборатории живыми, поэтому любое наблюдение, которое может дать представление о биологии этих рыб, действительно ценно».

А для материаловедов понимание строения зубов может помочь создать новые прочные и прозрачные синтетические материалы, говорит Эмануэла Дель Гадо, физик-материаловед из Джорджтаунского университета в Вашингтоне, округ Колумбия. Ни она, ни доктор Уэбб не участвовали в исследовании.

Марк Мейерс, главный автор новой статьи и ученый Калифорнийского университета в Сан-Диего, долгое время изучал животных для вдохновения с целью разработки новых материалов. В клювах туканов, панцирях морских ушек и кожистых черепахах, а также в чешуе панголинов и аллигаторов он обнаружил структуры, которые при синтезе или имитации в лаборатории могут иметь потенциальное применение в реальных условиях.

В 2017 году доктор Майерс посетил своего коллегу Дмитрия Дехейна из Института океанографии им. Скриппса в Сан-Диего. Доктор Дехейн, изучающий биолюминесценцию, в своих исследованиях сталкивался с рыбой-драконом и долго задавался вопросом, почему у этих существ прозрачные зубы. При осмотре коллекции замороженных глубоководных рыб доктора Дехейна, доктор Мейерс был также заинтригован. Доктор Дехейн отрубил голову одной рыбе-дракону и дал доктору Мейерсу образец для анализа вместе его коллегами из Института новых материалов им. Лейбница в Саарбрюккене, Германия.

Когда доктор Мейерс и его коллеги более внимательно посмотрели на зубы с помощью электронной микроскопии, они были удивлены, обнаружив крошечные кристаллы диаметром от 5 до 20 нанометров, встроенные в зубы. «Сначала мы думали, что это какой-то тип стекла», сказал доктор Мейерс. Структура отличалась от эмали на человеческих зубах.

нанокристалы на зубах рыбы

Фото. Нанослой кристаллов на прозрачных зубах рыбы-дракона

Состав этих нанокристаллов делает зубы не только прочными, но и прозрачными. Возможно, у рыб-драконов появились такие зубы, чтобы они стали эффективными хищниками.

«Их широко открытый рот, вооруженный прозрачными, похожими на сабли зубами, эффективно исчезает в окружающей темноте», сказал доктор Уэбб.

Нанокристаллы, обнаруженные в крючковатых зубах рыбы-дракона, могут служить шаблоном для новых материалов, которые являются одновременно прозрачными и механически прочными, сказал Чих-Хао Чанг, который изучает биоинспирированные наноструктуры в Университете штата Северная Каролина в Роли.

«Биомиметика (имитация природных элементов с целью решения сложных человеческих проблем – Прим. Ред.) послужила источником вдохновения для инженеров, и это еще один замечательный пример», сказал доктор Чанг. «Это просто показывает, как прекрасна природа вокруг нас, и это может быть действительно полезным, если присмотреться поближе».

Исследование: cell.com/matter/fulltext/S2590—2385 (19) 30035-9

Эта запись опубликована в Суббота, 8 июня, 2019 - 10:58. Вы можете оставить комментарий.

 
 

Оставить комментарий

 

Учтите! Каждый комментарий перед появлением на сайте проходит проверку на спам.

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :schu: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :njam: :mrgreen: :lol: :laila: :idea: :grin: :gaf: :foto: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: