Scientific Reports: муравьи точат зубы с помощью цинка

1 сентября 2021 2 мин.

Муравьи, черви, пауки и другие крошечные существа имеют встроенный набор инструментов, которому позавидовал бы любой плотник или хирург. Благодаря этому крошечные существа способны так легко резать, колоть и жалить.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Journal Scientific Reports, впервые показывает: отдельные атомы цинка расположены в челюстях насекомых таким образом, чтобы максимально повысить эффективность резки и сохранить остроту зубов и сэкономить энергию. Работу вели исследовательская группа Университета Орегона и Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL) Министерства энергетики США (DOE ).

У муравьев есть зубы. Это специализированные структуры, технически называемые «зубами нижней челюсти», потому что они прикреплены за пределами рта насекомых. Они состоят из «сети», которая прочно связывает отдельные атомы цинка. Таким образом нижняя челюсть содержит цинк более 8 процентов веса зуба.

Выяснить это удалось с помощью атомно-зондовой томографии — для этого исследователи взяли образец крошечной иглы с кончика зуба муравья. Так ученым удалось определить, как отдельные атомы расположены рядом с кончиком зуба насекомого.

«Мы могли видеть, что цинк равномерно распределен в зубе, что было неожиданностью, — сказал один из авторов работы материаловед PNNL Арун Деварадж. Мы ожидали, что цинк будет сгруппирован в нано-конкреции».

Специалисты подсчитали: поскольку эти биоматериалы могут быть более острыми, они позволяют животным использовать 60 процентов или даже меньше энергии, которую им пришлось бы затратить, имея человеческие зубы.