Süvameri on pime ja täis õudusi, kuid võib-olla kõige hirmuäratavam olend neist kõigist on draakonkala, jeti-must kriit, mille painduv lõualuu on täis nuga-sarnaseid hambaid. Kuid on ebatõenäoline, et teised kuristiku olendid märkavad isegi hiiglaslike pommide suud, kuni on liiga hilja. Selle põhjuseks on asjaolu, et kala liiga suured hambad on läbipaistvad, muutes need vee all nähtamatuks.
Nüüd ajakirjas Matter avaldatud uues uuringus on uuritud sügavamalt nende unikaalsete hammaste struktuuri ühes draakonikalaliigis, Aristostomias scintillans, leides, et hambad on valmistatud materjalist, millel võib olla rakendusi kaugemale kui draakonikala järgmise toidukorra püüdmine.
Draakonkala on tegelikult üsna muljetavaldav: nad võivad olla vähem kui jalad pikad ja omamoodi aeglased, kuid nad on siiski tipukiskjad oma sügavas tumedas ookeani kihis, umbes 1600 jalga maapinnast. Nende mustad mustad kehad ja läbitungivad hambad hoiavad neid märkamatuks, välja arvatud juhul, kui nende keha ja lõualuu on valgustatud bioluminestseeruvate organitega. Kuid kalade kohta on alles palju saladusi, sealhulgas just need, millest need varjatud režiimi hambad on valmistatud.
"Nad veedavad suurema osa ajast lahtiste lõualuudega ringi liikudes, oodates, et midagi peaks tulema, " ütleb pressiteates esimene autor Audrey Velasco-Hogan, California San Diego ülikooli inseneri kraadiõppur. "Nende hambad on alati avatud, seetõttu on oluline, et need oleksid läbipaistvad, et nad ei peegeldaks ega hajutaks keskkonnast mingit bioluminestsentsvalgust."
Hammaste toimimise mõistmiseks uurisid Velasco-Hogan ja rahvusvaheline teadlaste koostöö kalade hammaste nanostruktuuri elektronmikroskoopia ja muude pilditehnikate abil.
Selgub, et draakonikala hambad on sisuliselt tavaliste pärlvalgete kummaline variatsioon. Nagu enamikul lõhestajatel, on ka dragonfishi hammastel kaks välimist kihti: emaili välimine kest ja dentiini sisemine kiht, mis koosneb tavaliselt emaili ühendavatest tuubulitest, hamba keskel asuvatest närvirakkudest ja veresoontest.
Kuid, kirjutab Wudan Yan New York Timesis , on draakonkala email kaetud pisikeste hüdroksüapatiidist valmistatud kristallidega, läbimõõduga 5–20 nanomeetrit. Kristallid on üles ehitatud nii, et need takistavad valguse hajumist hammastelt. Dentiin on ebaharilik ka seetõttu, et see ei sisalda mikroskaalatube, mis hajutavad valguse, muutes selle nähtavaks, vaid on hoopis valmistatud dentiini nanomõõtmelistest vardadest. Põhimõtteliselt pole materjal ülieksootiline, kuid selle struktuur on.
“Algselt arvasime, et hambad on valmistatud muust, tundmatust materjalist. Kuid avastasime, et need on valmistatud samadest materjalidest nagu meie inimese hambad: hüdroksüapatiit ja kollageen, ”räägib vanemkirjanik Marc Meyers, kes on ka UCSD, Jeremy Rehm Associated Pressist. “Kuid nende organisatsioon on oluliselt erinev teiste kalade ja imetajate omadest. See oli meie jaoks üllatus: samad ehitusplokid, erinevad skaalad ja hierarhiad. Loodus on hämmastav oma leidlikkuses. ”
Mikroskaalas, kus enamus hambaid on üles ehitatud, võib valgus suhelda ja molekulid põrgatada, mis viib kena erkvalge naeratuseni, räägib Meyers Gizmodo ed Carale. Kui struktuurid on korraldatud nanomõõtmetes, läbib valgus sageli lihtsalt omavahel läbi ilma interaktsioonideta.
"Kui enamiku materjalide omadused on väga-väga väikesed, valgus ei haju ega kobise - see läheb sellest lihtsalt läbi, " ütleb Meyers.
Uuringu suurim bioloogiline äravõtmine on üsna ilmne: lohekala arendas tõenäoliselt välja need ainulaadsed stealth-katkujad, et muuta need tõhusamateks röövloomadeks. Kuid leiud huvitavad ka materjaliteadlasi. Avastatud nanostruktuure saab kasutada uute läbipaistvate materjalide väljatöötamiseks, nagu ütles uuringus mitte osalenud Põhja-Carolina osariigi ülikooli materjaliteadlane Chih-Hao Chang.
"Biomimeetikumid on inseneridele palju inspiratsiooni andnud ja see on veel üks suurepärane näide, " ütleb ta. "Selle eesmärk on lihtsalt näidata, kui ilus loodus on meie ümber, ja lähemalt uurida võib olla väga kasulik."
Gizmodo Cara teatas, et meeskond on nüüd huvitatud sellest, kui lohekala hambad on sitked. Kui need on tugevad, võivad uuringud viia uut tüüpi vastupidava, läbipaistva klaasi või keraamika väljatöötamiseni.
Ja kui draakonikala hambad välja ei panda, on meres rohkem kalu. AP's Rehm teatab, et meeskond on huvitatud ka teiste läbipaistvate hammastega süvamerekalade, sealhulgas merikuradi ja karpkalade lõhede analüüsimisest.
