Раскрыт секрет самозаточки зубов морских ежей

Морские ежи, как и наземные, обороняются от врагов при помощи иголок, покрывающих их тело. Но такой способ защиты не всегда оказывается эффективным. Тогда эти представители иглокожих прогрызают углубления в грунте и прячутся там, поэтому зубы ежам нужны крепкие и острые. Ученых давно интересовал вопрос, как удается этим зверькам всегда сохранять хорошую заточку своих зубов. Исследователи из Висконсон-Мэдисонского университета обнаружили, что секрет вечно острых зубов морских ежей - в их сложной и продуманной кристаллической организации.

Исследования возглавляла физик Пупа Гильберт (Pupa Gilbert). Она и ее коллеги описали механизм самозаточки зубов морского ежа в статье, которая была опубликована журналом Advanced Functional Materials.

Зубы морского ежа всегда остаются острыми.

"Зубы морского ежа очень сложны по своему устройству. Это одна из немногих структур в природе, которая способна самозатачиваться", говорит Гильберт. Зуб морского ежа представляет из себя мозаику биоминералов. Он состоит из двух форм кристаллов кальция - пластинок и волокон - расположенных крестообразно и скрепленных вместе при помощи супертвердого кальциевого наноцемента. Но главная хитрость заключается в том, что между кристаллами кальция слоями расположены менее твердые органические вещества, которые представляют собой специально расположенное "слабое звено" в зубах ежа. Исследователи сравнивают эти прослойки ненадежной органики с перфорацией на бумаге, которая позволяет отрывать именно те ее куски, которые и были задуманы. Так же и зубы ежей стачиваются именно таким образом, который оставляет их острыми.

Чтобы выяснить все эти подробности, команде Гильберт пришлось воспользоваться методами, применяемыми в исследовании материалов. Пригодились и микроскопия, и рентген. "Это знание может быть использовано для разработки предметов, которые от использования становятся только острее", говорит она.