深海は暗く、恐怖に満ちていますが、恐らく最も恐ろしい生き物は、ドラゴンのような、ナイフのような歯でいっぱいの突出した顎を持つ漆黒の生き物でしょう。 しかし、深aの他の生き物が手遅れになるまで、巨大なチンパンパーの口に気づくことさえありそうにない。 それは、魚の特大の歯が透明で、水の下では見えないからです。
現在、ジャーナルMatterに掲載された新しい研究では、1つのドラゴンフィッシュ種Aristostomias scintillansのそれらのユニークな歯の構造がより深く調べられており、歯はドラゴンフィッシュの次の食事を捕らえる以上の用途がある材料でできていることがわかりました。
ドラゴンフィッシュは実際には非常に印象的です。彼らは足よりも長く、少し遅いかもしれませんが、彼らはまだ海の約1, 600フィート下の深い海の深い層の頂点捕食者です。 彼らの漆黒の体と透けた歯は、体と顎に沿った生物発光器官によって照らされない限り、それらを目立たないように保ちます。 しかし、魚についての多くの謎が残っており、それらのステルスモードの歯が何でできているかだけが含まれています。
カリフォルニア大学サンディエゴ校の工学部の大学院生であるオードリー・ベラスコ・ホーガンの第一著者は、プレスリリースで次のように語っています。 「歯は常に露出しているため、環境からの生物発光を反射または散乱させないように、透明であることが重要です。」
歯がどのように機能するかを理解するために、Velasco-Hoganと科学者の国際的な共同研究は、電子顕微鏡法やその他の画像技術を使用して、魚の歯列のナノ構造を調べました。
ドラゴンフィッシュの歯は、本質的に従来の真珠のような白の奇妙なバリエーションであることが判明しました。 トンボのほとんどの歯と同様に、ドラゴンフィッシュの歯には外層が2つあります。エナメル質の外殻と象牙質の内層です。象牙質は通常、エナメル質、神経細胞、歯の中心の血管を結ぶ細管で構成されています。
しかし、 The New York Timesの Wudan Yanによる と 、ドラゴンフィッシュのエナメルには、直径がわずか5〜20ナノメートルのヒドロキシアパタイトでできた小さな結晶がちりばめられています。 結晶は、光が歯から散乱するのを防ぐように構成されています。 象牙質はまた、光を散乱させて可視化するマイクロスケールの細管を含まず、代わりに象牙質のナノスケールのロッドでできているため、異常です。 本質的に、素材は超エキゾチックではありませんが、その構造はそうです。
「当初は、歯は別の未知の材料でできていると考えていました。 しかし、我々は人間の歯と同じ材料であるハイドロキシアパタイトとコラーゲンで作られていることを発見しました」と、UCSDの上級著者であるMarc Meyers氏はAP通信のJeremy Rehmに語っています。 「しかし、彼らの組織は他の魚や哺乳類の組織とは大きく異なります。 これは私たちにとって驚きでした：同じビルディングブロック、異なるスケールと階層。 自然はその独創性において驚くべきものです。」
ほとんどの歯が構造化されているマイクロスケールで、光は分子と相互作用して跳ね返り、明るい白い笑顔になります、とマイヤーズはギズモードのエドキャラに語ります。 ただし、構造がナノスケールレベルで編成されている場合、光は相互作用せずに通過することがよくあります。
「ほとんどの素材の特徴が非常に小さい場合、光は散乱したりぶつかったりせず、通過するだけです」とマイヤーズは言います。
この研究からの最大の生物学的重要性は非常に明白です：ドラゴンフィッシュはこれらのユニークなステルスチョッパーを進化させ、より効果的な捕食者にした可能性があります。 しかし、調査結果は材料科学者にも興味があります。 発見されたナノ構造は、研究に関与しなかったノースカロライナ州立大学の材料科学者チ・ハオ・チャンがヤンに語ったように、新しい透明材料の開発に使用することができました。
「バイオミメティックは、エンジニアに多くのインスピレーションを与えてきましたが、これはまた別の素晴らしい例です」と彼は言います。 「私たちの周りに自然がどれほど美しいかを示すだけであり、よく見ると本当にやりがいがあります。」
GizmodoのCaraの報告によると、チームは現在、ドラゴンフィッシュの歯の強さを学ぶことに興味を持っています。 それらが強い場合、研究は新しいタイプの頑丈で透明なガラスまたはセラミックの開発につながる可能性があります。
そして、ドラゴンフィッシュの歯がパンアウトしない場合、海にはより多くの魚がいます。 APのRehmによると、チームは、アンコウやtransparentなどの透明な歯を持つ他の深海魚のチョッパーを分析することにも関心があると報告しています。
