05.07.2012

Зубы веслоногих рачков удивили биологов

Ученые выяснили, как веслоногим рачкам удается разламывать прочные кварцевые оболочки водорослей. Оказалось, что рачки обязаны этой способностью ресайлину – эластичному белку, который входит в состав их зубов.

Ученые рассмотрели конечности веслоногих рачков под сканирующим микроскопом. При помощи анализа рентгеновских лучей они определили их химический состав, а специальные красители помогли определить, какие в них содержатся белки.

Ученые обнаружили, что наружные жевательные конечности, то есть, по сути, зубы рачков имеют двуслойное строение. Сверху их покрывает слой хитина, который обогащен оксидом кремния, а под хитиновым панцирем находится очень много ресайлина.

Ресайлин выделяется среди остальных биологических материалов своей уникальной эластичностью. При его растяжении или сжатии потерь энергии практически не происходит – в тепло превращается лишь три процента энергии. Именно благодаря ресайлину блохи способны совершать такие мощные прыжки и накапливать энергию. Этот эластичный белок содержится также в голенях кузнечиков и сочленениях крыльев у насекомых. У ученых даже возникала идея создать протезы межпозвонковых дисков с использованием искусственно полученного ресайлина.

С механической точки зрения зубы этих рачков оказались устроены аналогично позвоночным животным. У высших животных хрупкие, но твердые зубы, как и у рачков, находятся в эластичном материале (деснах), который защищает их от повреждений. Основное отличие заключается в том, что у членистоногих эластичность десен более совершенна по сравнению с позвоночными.

Ученых удивили не только веслоногие представители рачков, но также и ротоногие рачки. У них тоже были обнаружены удивительные механические свойства – оказалось, что специальные молоточки, служащие для разбивания раковин моллюсков, имеют необычную очень прочную композитную структуру. В одной из областей молоточка волокна хитина расположены тяжами, а направление этих тяжей спирально вращается. Такое строение обеспечивает молоточкам большую мощность и прочность. Они выдерживают огромные нагрузки без растрескивания. Этим открытием ученых уже заинтересовались военные и производители брони.

Источники:

1. globalscience.ru