Прозрачные зубки

Эмаль и дентин зубов хищной глубоководной рыбы сделаны из наноструктурированного прозрачного материала.

Большинство из нас стремится иметь белые блестящие зубы: это одновременно и показатель здоровья, и отражение материальной успешности человека в современном обществе, в общем, самый настоящий эволюционный признак.

Среди других млекопитающих из белозубого тренда выбиваются разве что бобры – их резцы выраженного жёлто-коричневого оттенка. Однако бобриные зубы дадут фору по прочности многим другим, а их «нездоровый» цвет – это всего лишь следствие укрепления эмали ионами магния и железа. Но в ситуации с зубами всё кардинально меняется, когда мы с суши перемещаемся в глубоководные миры.

Жизнь на морском дне имеет свои неповторимые особенности. Практически полное отсутствие солнечного света вынудило организмы научиться освещать себе путь самостоятельно с помощью биолюминесценции, развить чувствительное зрение или удариться в другую крайность и вовсе отказаться от глаз в пользу других органов чувств.

Высокое давление сделало практически бесполезным у глубоководных рыб плавательный пузырь, а низкое содержание кислорода изменило метаболизм. Да и внешний вид обитателей глубоких вод весьма специфический, многие могут даже назвать его пугающим: достаточно посмотреть на какого-нибудь чёрного удильщика Джонсона. А что у глубинных рыб с зубами?

Здесь всё тоже совсем не так, как на суше. Если вы – глубоководный хищник, тогда вам нужно много острых и прочных зубов, чтобы удерживать и, по возможности, быстро убивать попавшуюся на пути добычу. Поэтому челюсти того же удильщика представляют собой частокол длинных и острых зубов. С другой стороны, такую улыбку чеширского кота будет легко заметить во тьме морских глубин. И вот тут некоторые хищные рыбы пошли на хитрость: если от количества и качества зубов отказываться совсем не хочется, то нужно просто сделать их невидимыми, вопрос только – как?

Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего отловила на глубине около полукилометра нескольких представителей Aristostomias scintillans из семейства стомиевых. У этих небольших хищных рыб есть одна интересная особенность – прозрачные зубы.

Именно эту необычную особенность тщательно изучили биологи совместно с материаловедами, опубликовав результаты в журнале Matter. Оказалось, что секрет прозрачности кроется не в составе – основу зубов Aristostomias scintillans составляет гидроксиапатит, как и у большинства остальных животных, а в микроструктуре эмали и дентина. Она образована наноразмерными стержнями и гранулами, которые очень слабо рассеивают свет. Кроме того, в дентине отсутствуют дентинные канальцы, что тоже добавляет зубам прозрачности. Структура обычных зубов сформирована более крупными частицами и поэтому непрозрачна, в то время как зубы Aristostomias scintillans фактически сделаны из наноматериала.

Это наглядный пример того, как изучение, казалось бы, каких-то странных существ, которых к тому же практически никто никогда не видит, даёт исследователям идеи и фактически технологии получения наноматериалов с уникальными свойствами. И лишний повод задуматься о бережном отношении к мировому океану, да и к природе в целом, о которой мы ещё много чего не знаем.