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.

Паутина прочнее стали, но зубы морской улитки прочнее даже кевлара

Долгие годы паутина считалась прочнейшим из естественных материалов. Однако зубы моллюска «морское блюдечко» сместили ее на второе место.

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.