Priehľadné zuby
Aby hlbokomorská vážka zostala neviditeľná pre svoju korisť, vyvinula priehľadné zuby, ktoré znižujú rozptyl svetla. Lupič by mohol slúžiť ako model pre materiálový výskum.
06/11/2019 Mathematics, Natural and Engineering Sciences INM - Leibniz Institute for New Materials News Výsledky výskumu
Pri pobreží San Diega, 500 metrov pod morom, sa morské príšery veľkosti ceruzky usmievajú čiernou farbou, pretože ich ústa sú plné priehľadných zubov. Výskum tejto jedinečnej adaptácie hlbokomorských vážok (Aristostomias scintillans) zistil, že ich zuby sa vyvinuli tak, aby znižovali rozptyl svetla a efektívne nechali zmiznúť dokorán otvorené ústa rýb. Vedci z INM v spolupráci s oceánografmi a materiálovými vedcami z Ameriky skúmali, čo a prečo sú zuby priehľadné. Pod vedením Marca Meyersa z Kalifornskej univerzity popisujete vlastnosti zubov v nedávno publikovanej publikácii v odbornom časopise Matter.
Meyers sa spojil s Leibniz Institute for New Materials (INM) pre výskum materiálovej vedy. Marcus Koch, vedúci fyzikálnej analýzy v INM, a Birgit Nothdurft pripravili vzorky komplexným spôsobom a analyzovali ich špeciálnym elektrónovým mikroskopom.
Zistili, že priehľadnosť zubov sa líši od toho, čo sa pri tejto adaptácii vyvinuli iné organizmy. Najprv videli, že zuby vážok - rovnako ako ľudské zuby - pozostávajú z vonkajšej vrstvy podobnej sklovine a vnútornej vrstvy dentínu. Avšak iba asi 20 nanometrov veľké nanokryštály sú distribuované v amorfnej organickej hmote „zubnej skloviny“. Na rozdiel od ľudských zubov nemajú žiadne dentinálne tubuly, ktoré u ľudí prenášajú tlakové signály, ale aj pocity bolesti. Vďaka tejto nerušenej nanostruktúre môže svetlo prechádzať zubom takmer bez prekážok: svetlo v prostredí sa neodráža ani nerozptyľuje po povrchu zubov, čo ich robí prakticky neviditeľnými pre korisť. Zuby sú tiež relatívne tenké v porovnaní s inými dravými rybami, čo prispieva k tomuto efektu.
"Väčšina zvierat v hlbokom mori sa zvláštnym spôsobom prispôsobila svojmu prostrediu. Skutočnosť, že vážky majú priehľadné zuby, nás napriek tomu miatla, pretože táto vlastnosť sa zvyčajne vyskytuje u väčších druhov," hovorí Meyers. "Je úplne fantastické, ako tieto zvieratá používajú klasický princíp rozptylu svetla, aby sa stali neviditeľnými pre korisť. Keby boli tieto zuby viditeľné, korisť by sa okamžite stiahla," dodáva Eduard Arzt z INM v Saarbrückene. Možno aj preto sú dračie ryby efektívna dravá ryba napriek svojej malej veľkosti.
Aj keď sú hlbokomorské vážky dlhé asi šesť centimetrov, sú úspešné dravé ryby v ich časti oceánu, ktoré sa živia menšími rybami až do 50 percent svojej veľkosti. Najvýraznejšou vlastnosťou vážky je jej mimoriadne veľká hlava plná zubov podobných zubom. Ryba má telo tmavej pleti, podobné úhoru. Ryby sú také nenásytné, že majú tendenciu sa navzájom jesť.
Inšpirovaní týmto prírodným modelom chcú vedci navrhnúť priehľadné materiály s vysokou pevnosťou, ktoré sú inšpirované dračím zubom pomocou kombinácie nanokryštálov a keramiky.