Dyphavet er mørkt og fullt av skrekk, men kanskje den mest skremmende skapningen av dem alle er dragonfish, en jet-svart kriter med en juttende kjeve full av knivlignende tenner. Men det er lite sannsynlig at andre skapninger av avgrunnen til og med legger munnen til ginormous chompers til det er for sent. Det er fordi fiskens store tenner er gjennomsiktige, noe som gjør dem usynlige under vann.
Nå, en ny studie publisert i tidsskriftet Matter, har sett dypere på strukturen til de unike tennene i en dragonfish art, Aristostomias scintillans, og funnet at tennene er laget av et materiale som kan ha bruksområder utover å fange dragonfish neste måltid.
Dragonfish er faktisk ganske imponerende: de kan være mindre enn en fot lange og slags trege, men de er fremdeles toppeks-rovdyret i det dype, mørke sjiktet av havet omtrent 1600 fot under overflaten. Deres jet-svarte kropper og gjennomsiktige tenner holder dem ikke synlige, med mindre de er opplyst av bioluminescerende organer langs kroppen og kjeven. Men det gjenstår mange mysterier om fisken, inkludert akkurat hva tennene i stealth-mode er laget av.
"De bruker mesteparten av tiden sin på å sitte med kjevene åpne og vente på at noe skal komme, " sier førsteforfatter Audrey Velasco-Hogan, ingeniørstudent ved University of California San Diego i en pressemelding. "Tennene deres er alltid utsatt, så det er viktig at de er transparente slik at de ikke reflekterer eller sprer noe bioluminescerende lys fra omgivelsene."
For å forstå hvordan tennene fungerer, så Velasco-Hogan og et internasjonalt samarbeid av forskere på nanostrukturen i fiskens tannbehandling ved hjelp av elektronmikroskopi og andre bildeteknikker.
Det viser seg at dragonfish-tenner egentlig er en merkelig variant av konvensjonelle perlehvite. Som de fleste chompers, har dragonfish's tenner to ytre lag: et ytre skall av emalje og et indre lag med dentin, som normalt er sammensatt av tubuli som forbinder emaljen, nervecellene og blodkarene i midten av tannen.
Men, melder Wudan Yan på The New York Times , emaljen til dragonfish er pyntet med bittesmå krystaller laget av hydroksyapatitt, bare 5 til 20 nanometer i diameter. Krystallene er strukturert på en slik måte at de forhindrer at lys sprer tennene. Dentinet er også uvanlig fordi det ikke inneholder mikroskala tubuli, som sprer lys som gjør det synlig, men er i stedet laget av nanoskala stenger av dentin. I hovedsak er ikke materialet supereksotisk, men strukturen er det.
Til å begynne med trodde vi at tennene var laget av et annet, ukjent materiale. Imidlertid oppdaget vi at de er laget av de samme materialene som menneskets tenner: hydroksyapatitt og kollagen, forteller seniorforfatter Marc Meyers, også fra UCSD, til Jeremy Rehm fra Associated Press. Organisasjonen deres er imidlertid betydelig forskjellig fra andre fisk og pattedyr. Dette var en overraskelse for oss: samme byggesteiner, forskjellige skalaer og hierarkier. Naturen er fantastisk i sin oppfinnsomhet. ”
I mikroskala, nivået der de fleste tenner er strukturert, kan lys samvirke og sprette av molekyler som fører til et pent lyst hvitt smil, forteller Meyers til Gizmodos Ed Cara. Når strukturer er organisert på nanoskala nivå, passerer imidlertid ofte lyset uten å samvirke.
"[W] da egenskapene til det meste av ethvert materiale er veldig, veldig lite, lys sprer seg ikke eller støter av - det går bare gjennom det, " sier Meyers.
Den største biologiske takeawayen fra studien er ganske åpenbar: Dragefish har sannsynligvis utviklet disse unike stealth chompers for å gjøre dem mer effektive rovdyr. Men funnene interesserer også materialforskere. Nanostrukturene som ble oppdaget, kunne brukes til å utvikle nye gjennomsiktige materialer, som materialforsker Chih-Hao Chang fra North Carolina State University, som ikke var involvert i studien, forteller til Yan.
"Biomimetikk har gitt mange inspirasjoner for ingeniører, og dette er enda et flott eksempel, " sier han. "Det viser bare hvor vakker naturen er rundt oss, og det kan være veldig givende å se nærmere på."
Gizmodos Cara rapporterer at teamet nå er interessert i å lære hvor tøffe dragonfish-tennene er. Hvis de er sterke, kan forskningen føre til utvikling av en ny type robust, gjennomsiktig glass eller keramikk.
Og hvis dragonfish tennene ikke panorerer, er det mer fisk i havet. APs Rehm rapporterer at teamet også er interessert i å analysere forekomsten av andre dyphavsfisker med gjennomsiktige tenner, inkludert anglerfish og hatchetfish.
