https://frosthead.com

Struktur nanoscale Berikan Dragonfish Gigi yang Takut dan Ghaib mereka

Laut dalam gelap dan penuh dengan ketakutan, tetapi mungkin makhluk yang paling menakutkan adalah ikan dragonfish, seorang peluru jet hitam dengan rahang yang penuh dengan gigi seperti pisau. Tetapi tidak mungkin makhluk-makhluk liar yang lain juga melihat mulut chompers ginormous sehingga terlambat. Ini kerana gigi besar ikan telus, menjadikannya tidak kelihatan di bawah air.

Sekarang, satu kajian baru yang diterbitkan dalam jurnal Matter, telah melihat lebih dalam struktur gigi yang unik dalam satu spesies ikan lumba-lumba, Aristostomias scintillans, mendapati gigi itu terbuat dari bahan yang mungkin mempunyai aplikasi di luar menangkap makanan seterusnya ikan dragonfish.

Dragonfish sebenarnya agak mengagumkan: mereka mungkin kurang dari satu kaki panjang dan agak perlahan, tetapi mereka masih pemangsa puncak di dalamnya, lapisan gelap laut di sekitar 1, 600 kaki di bawah permukaan. Badan jet-hitam mereka dan gigi melihat-terus membuat mereka tidak dapat dikesan, kecuali diterangi oleh organ-organ bioluminescent di sepanjang badan dan rahang mereka. Tetapi banyak misteri tentang ikan kekal, termasuk apa yang gigi-gigi mod-stealth itu dibuat.

"Mereka menghabiskan sebahagian besar masa mereka duduk dengan rahang mereka terbuka, menunggu sesuatu yang akan datang, " pengarang pertama Audrey Velasco-Hogan, pelajar siswazah kejuruteraan di University of California San Diego berkata dalam siaran akhbar. "Gigi mereka sentiasa terdedah, jadi penting bahawa mereka telus supaya mereka tidak mencerminkan atau menyebarkan sebarang cahaya bioluminescent dari alam sekitar."

Untuk memahami bagaimana gigi berfungsi, Velasco-Hogan dan kolaborasi saintis antarabangsa melihat nanostructure of the dentition ikan menggunakan mikroskop elektron dan teknik pengimejan lain.

Ternyata gigi dragonfish pada dasarnya adalah variasi yang aneh dari putih mutiara konvensional. Seperti kebanyakan chompers, gigi dragonfish mempunyai dua lapisan luar: kulit luar enamel dan lapisan dalaman dentin, yang biasanya terdiri daripada tiub yang menyambungkan enamel, sel-sel saraf dan saluran darah di tengah gigi.

Tetapi, laporan Wudan Yan di The New York Times , enam ikan dragonfish disusun dengan kristal kecil yang terbuat dari hydroxyapatite, hanya 5 hingga 20 nanometer diameter. Kristal terstruktur sedemikian rupa sehingga mereka menghalang cahaya dari hancur gigi. Dentin ini juga luar biasa kerana ia tidak mengandungi tiub microscale, yang menyebarkan cahaya menjadikannya kelihatan, tetapi sebaliknya dibuat daripada batang nososin dentin. Pada asasnya, bahan itu tidak super-eksotik, tetapi strukturnya.

"Pada mulanya, kami menganggap gigi dibuat daripada bahan yang tidak diketahui yang lain. Walau bagaimanapun, kami mendapati bahawa mereka diperbuat daripada bahan yang sama seperti gigi manusia kami: hydroxyapatite dan kolagen, "kata penulis kanan Marc Meyers, juga dari UCSD, memberitahu Jeremy Rehm dari Associated Press. "Bagaimanapun, organisasi mereka berbeza dengan ikan dan mamalia yang lain. Ini adalah kejutan untuk kami: blok bangunan yang sama, skala yang berbeza dan hierarki. Alam semulajadi sangat mengagumkan. "

Di microscale, tahap di mana gigi paling tersusun, cahaya dapat berinteraksi dan melantun molekul yang membawa kepada senyuman putih yang baik, Meyers memberitahu Ed Cara Gizmodo . Apabila struktur dianjurkan pada tahap nanoscale, namun cahaya sering kali hanya melalui tanpa berinteraksi.

"[W] hen ciri-ciri kebanyakan bahan apa pun sangat, sangat kecil, cahaya tidak berselerak atau merebak-hanya melewatinya, " kata Meyers.

Perangkaan biologi terbesar dari kajian ini agak jelas: ikan dragonfish mungkin berkembang menjadi penghibur siluman yang unik untuk menjadikan mereka pemangsa yang lebih berkesan. Tetapi penemuan bahan kajian saintis juga. Bahan nanost yang ditemui boleh digunakan untuk membangunkan bahan-bahan baru yang telus, sebagai bahan saintis Chih-Hao Chang dari North Carolina State University, yang tidak terlibat dalam kajian itu, memberitahu Yan.

"Biomimetika telah memberi banyak inspirasi kepada para jurutera, dan ini satu lagi contoh hebat, " katanya. "Ia hanya menunjukkan betapa indahnya alam semulajadi di sekeliling kita, dan ia benar-benar bermanfaat untuk melihat lebih dekat."

Gizmodo 's Cara melaporkan bahawa pasukan kini berminat untuk mempelajari betapa sukarnya gigi ikan dragonfish itu. Sekiranya mereka kuat, penyelidikan boleh membawa kepada pembangunan jenis kaca seramik yang tahan lasak atau seramik yang baru.

Dan jika gigi ikan noo tidak panik, terdapat lebih banyak ikan di laut. Rehm AP melaporkan bahawa pasukan itu juga berminat untuk menganalisis penyusun ikan laut dalam yang lain dengan gigi telus termasuk anglerfish dan hatchetfish.

Struktur nanoscale Berikan Dragonfish Gigi yang Takut dan Ghaib mereka