Фотогалерея

Магнитные зубы моллюсков помогут выращивать кристаллы

В журнале Advanced Functional Materials учеными Калифорнийского университета опубликована статья о механизме роста кристаллов магнетита в зубах панцирных моллюсков Cryptochiton stelleri. Краткое содержание работы также доступно на сайте университета.

Панцирные моллюски (хитоны) - морские беспозвоночные, питающиеся водорослями на прибрежных камнях. Водоросли с камней они состригают чрезвычайно твердыми зубами, собранными в характерную «терку» — радулу. Многочисленные зубы радулы , оказывается, состоят из кристаллов магнетита, которым является оксид железа Fe3O4 - самый твердый из известных биоминералов.

Учеными выяснено, что образование кристаллов магнетита в тканях зубов моллюсков происходит по особой хитиновой матрице. В итоге хитин, характерный для членистоногих углевод, решает вопрос направления роста кристаллов магнетита, вытягивая их и сужая в одну сторону. Со слов авторов работы, это понимание механизма выращивания моллюсками кристаллов очень значимо в деле создания композитных материалов. На основе этих знаний можно создать просто механически твердые вещества, либо же емкие электрические аккумуляторы, солнечные батареи на ориентированных кристаллах кремния.

Ещё одна новость - учеными установлено, что кварцевые оболочки водорослей веслоногие рачки разламывают с помощью эластичного белка ресайлина, который входит в состав их зубов. Проделанная работа опубликована в журнале Scientific Reports с кратким содержанием в Nature News.

Рассматривались конечности рачков Centropages hamatus под сканирующим электронным микроскопом, определяя с помощью анализа рассеяния рентгеновских лучей количество содержащихся в них различных химических элементов. Затем, с помощью специальных красителей, вычислялось содержание белков в веществе. В итоге оказалось, что наружные части жевательных конечностей веслоногих имеют двухслойное строение: сверху покрыты слоем обогащенного оксидом кремния хитина, под которым находится большое количество белка ресайлина. Он обладает уникальными по эластичности свойствами, не присущими другим биологическим материалам. При сжатии и растяжении в ресайлине практически не теряется энергия - лишь 3 процента превращается в тепло. Получается, именно ресайлин дает возможность блохам накапливать механическую энергию для совершения мощных прыжков. Этот белок содержится в сочленениях крыльев и в голенях прыгучих насекомых. Ученые предлагают использовать искусственно полученный ресайлин для изготовления протезов межпозвоночных дисков.

(с)2022 Все права защищены