Почему у рыбы-иглорота прозрачные зубы?

Рыба-иглорот обладает экзотической особенностью, которая позволяет этому некрупному хищнику процветать в довольно экстремальной среде — в тёмных глубинах океана.

Это прозрачные клыки, природа которых до недавнего времени оставалась загадкой: учёные предполагали, что зубы рыб состоят из каких-то не вполне изученных веществ. Однако новое исследование специалистов из Калифорнийского университета в Сан-Диего, результаты которого опубликованы в журнале Matter, показало, что материал для зубов идентичен человеческому — это сочетание дентина и зубной эмали. Весь фокус — в наличии в зубах рыб-иглоротов неких нанокристаллов, пишет портал Sciencemag.

Исследователи изучали конкретный вид рыб-иглоротов под названием Aristostomias scintillans, обитающий на глубинах до 1000 м в Тихом океане у побережья Калифорнии. Этот вид достигает 25 см в длину, но при этом, несмотря на небольшие габариты, выглядит как монстр из фильма «Чужой». У него чёрное, вытянутое, напоминающее угря тело.

Длинные, острые зубы рыбы-иглорота по отношению к размеру тела выглядят чрезмерно большими, и при этом они прозрачные. Учёные давно пытались разгадать — отчего зубы у этого вида почти невидимы. Ведь они, также как и человеческие, состоят из внешнего слоя эмали и внутреннего слоя твердой, плотной костной ткани, называемой дентином. Основу эмали (95%) составляет минерал гидроксиапатит, пронизанный трубочками коллагеновых волокон, и здесь тоже нет ничего удивительного. Оказалось, что прозрачность обеспечивают не два перечисленных стандартных «строительных материала» для зубов, а их размеры.

Учёным удалось детально изучить строение зубов на микроскопическом уровне. Гидроксиапатит прозрачного зуба представляет собой чрезвычайно мелкие гранулы, или, как их назвали исследователи, нанокристаллы — 20 нм в диаметре. Гранулы содержатся как в эмали зуба, так и в его внутреннем слое (дентине). Нанокристаллы почти не рассеивают свет — коэффициент рассеяния составляет меньше 10-4 (это сопоставимо с аналогичным параметром большинства сортов стекла). Идеальной прозрачности добиться не удалось из-за наличия коллагена (диаметр коллагеновых трубок составляет около 60 000 нм). И всё же зуб практически невидим. В сочетании с чёрным цветом пасти, это позволяет хищнику вплотную приближаться к жертве.

В команду учёных-исследователей, обнаруживших причину прозрачности зубов Aristostomias scintillans, входили и специалисты по материаловедению. Они рассчитывают теперь применить знания о прочном и прозрачном материале для зубов в иных областях человеческих знаний.