A mélytengeri sötét és borzalmas tele, de talán a legfélelmetesebb teremtmény a sárkányhal, a jet-fekete kréta, egy kieső állkapocskal, amely kés-szerű fogakkal teli. De valószínűtlen, hogy a mélység más lényei még az óriási zümmögők szája is észreveszik, amíg túl késő van. Ennek oka az, hogy a halak túlméretezett fogai átlátszóak, és víz alatt láthatatlanná teszik őket.
Most, a Matter folyóiratban megjelent új tanulmány mélyebben megvizsgálta ezen egyedülálló fogak szerkezetét az egyik dragonfish fajban, az Aristostomias scintillans-ban, és megállapította, hogy a fogak olyan anyagból készültek, amely felhasználható a Dragonfish következő étkezésén túl.
A sárkányhal valójában nagyon lenyűgöző: lehet, hogy kevesebb, mint egy láb hosszú és kissé lassú, ám ők még mindig a csúcsragadozó az óceán mély, sötét rétegében, mintegy 1600 méterrel a felszín alatt. Sugárfekete testük és átlátszó fogaik észrevétlenül tartják őket, kivéve, ha testük és álluk mentén biolumineszcens szervek megvilágítják őket. De sok rejtély továbbra is fennáll a halakkal kapcsolatban, beleértve azokat is, amelyekből készülnek ezek a lopakodó módú fogak.
„Idejük nagy részét nyitott állkapocsmal ülve ülve várják, hogy valami jöjjön” - mondja az első szerző, Audrey Velasco-Hogan, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem mérnöki posztgraduális hallgatója egy sajtóközleményben. "Fogaik mindig ki vannak téve, ezért fontos, hogy átlátszóak legyenek, hogy ne tükrözzék vagy szórják szét a környezetből származó biolumineszcens fényt."
A fogak működésének megértése érdekében Velasco-Hogan és a tudósok nemzetközi együttműködésével elektronmikroszkópos és más képalkotó technikák segítségével megvizsgálta a halak fogászati nanostruktúráját.
Kiderült, hogy a dragonfish fogak alapvetően a hagyományos gyöngyfehérjék furcsa változatai. A legtöbb sárkányhajóhoz hasonlóan a sárkányhal fogai két külső réteggel rendelkeznek: a zománcozat külső héja és a dentin belső rétege, amely általában a zománcokat, az idegsejteket és a fog közepén lévő ér ereket összekötő tubulusokból áll.
Wudan Yan a New York Times beszámolója szerint azonban a sárkányhal zománc apró, 5–20 nanométer átmérőjű, hidroxi-apatitból készült kristályokkal van díszítve. A kristályok úgy vannak felépítve, hogy megakadályozzák a fény szóródását a fogaktól. A dentin azért is szokatlan, mert nem tartalmaz mikroskálájú tubulusokat, amelyek fényt szórnak, így láthatóvá válnak, hanem a dentin nanoméretű rúdjaiból készülnek. Alapvetően az anyag nem szuper-egzotikus, de szerkezete az.
Kezdetben azt gondoltuk, hogy a fogak más, ismeretlen anyagból készültek. Felfedeztük azonban, hogy azok ugyanabból az anyagból készülnek, mint az emberi fogak: a hidroxi-apatit és a kollagén ”- mondja Marc Meyers, az UCSD egyik vezető írója, Jeremy Rehm az Associated Press-ből. „Szervezetük azonban jelentősen különbözik a többi hal és emlős szervezetétől. Ez meglepetés volt számunkra: ugyanazok az építőelemek, különböző skálák és hierarchiák. A természet lenyűgöző leleményességével. ”
A mikroskálán, azon a szinten, amelyen a legtöbb fogak felépítése megtörténik, a fény kölcsönhatásba léphet, és lepattanhat a molekulákból, ami kellemes fényes, fehér mosolyt eredményez, mondja Meyers a Gizmodo Ed Cara-nak. Ha a struktúrákat nanoskálán rendezik, a fény gyakran csak áthalad át, kölcsönhatás nélkül.
"Bár a legtöbb anyag tulajdonságai nagyon-nagyon kicsik, a fény nem szóródik és nem torzul el - csak megy keresztül" - mondja Meyers.
A vizsgálat legnagyobb biológiai elvonulása elég nyilvánvaló: a sárkányhal valószínűleg kifejlesztette ezeket az egyedülálló lopakodókat, hogy hatékonyabb ragadozók legyenek. De az eredmények az anyagtudósokra is érdeklődnek. A felfedezett nanoszerkezetek felhasználhatók új átlátszó anyagok kifejlesztésére, - mondja Yan, Chih-Hao Chang, az észak-karolinai állami egyetem anyagtudósa, aki nem vett részt a vizsgálatban.
„A biomimetikumok sok inspirációt nyújtottak a mérnökök számára, és ez egy újabb nagyszerű példa” - mondja. "Csak azt mutatja, hogy milyen szép a természet körülöttünk, és nagyon érdemes lehet, ha közelebbről szemügyre vesszük."
Gizmodo Cara jelentése szerint a csapat érdeklődik most arról, hogy milyen kemény a sárkányhal foga. Ha erõsek, a kutatás új típusú robusztus, átlátszó üveg vagy kerámia kifejlesztéséhez vezethet.
És ha a sárkányhal fogai nem csapódnak ki, akkor több hal van a tengerben. Az AP Rehm beszámolója szerint a csapat érdekelt más mélytengeri hal átlátszó fogakkal való összetételének elemzésében is, ideértve a sarokhal és a halak
