Биологи рассмотрели металлические челюсти червей

Эластичность структурам челюсти у многощетинковых полихет придает белковая основа, а высокую твердость – вкрапления отдельных атомов металлов.

Многощетинковые черви-полихеты появились еще в кембрийском периоде и до сих пор встречаются в океане повсеместно, а ученые то и дело находят новые виды. К ним относятся и широко распространенные микроскопические нереиды Platynereis dumerilii, которые служат популярным модельным организмом для биологических исследований.

Несмотря на постоянное изучение, многие детали устройства и жизни этих полихет остаются мало исследованными. Новая работа команды профессора Технического университета Вены Кристиана Хелльмиха (Christian Hellmich) посвящена структуре челюстей нереиды. Ее результаты представлены в статье, опубликованной в журнале международного Общества минералов, металлов и материалов JOM.

Стоит напомнить, что настоящие челюсти у позвоночных образованы костной тканью, минерализированной кальцием. У полихет костей нет, и прочность гомологичным структурам у них придают металлы, такие как цинк и магний. Однако это не означает, что челюсти у многощетинковых червей металлические. Образованы они из белковой основы, с включениями лишь отдельных атомов металлов.

Для изучения их свойств Хелльмих и его коллеги использовали высокоточные методы испытаний вдавливанием, смещением и т.п., отслеживая изменения структуры, вызванные этими воздействиями. «Челюсти» полихет продемонстрировали не только высокую твердость, но и способность выдерживать деформации. Эластичность им придает белковая основа, а твердость – отдельные атомы металлы, которые стабилизируют цепочки аминокислот. Интересно, что и прочность, и эластичность варьируют в разных частях челюсти, повышаясь к поверхности, где в белки включено особенно много металлических атомов.