Znanstveniki preiskujejo zobe morskega psa

(31.08.2012) Znanstveniki z Univerze Duisburg-Essen (UDE) in Inštituta Max-Planck za preiskovanje kovin (MPIE) v Düsseldorfu so analizirali strukturo zob morskega psa in človeka ter ob tem prišli do osupljivega odkritja: Kljub temu, da zobje plenilca vsebujejo sto odstotkov fluorida, niso trdnejši od naših.   

Dejstvo, da znanstveniki za nano- in materialno tehnologijo raziskuejo prav zabe morskega psa ni naklučje: "To sem že od nekdaj želel narediti," poudarja Matthias Epple, profesor za anorgansko kemijo.

"Na UDE se že leta ukvarjamo z biomineralizacijo. Pri tem gre za vprašanje, kaj povzročajo anorganski minerali v bioloških sistemih, torej zobeh, kosteh, lupinah školjk. Za morske pse je znano, da imajo zobno sklenino iz zelo trdnega minerala, imenovanega fluoroapatit.


Zob morskega psa

Do sedaj pa ga še noben znanstvenik ni analiziral z modernimi "high-end" kemijskimi in fizikalnimi metodami." To so sedaj naredili Epple in njegov kolega, profesor Dierk Raabe, iz Düsseldorfa, skupaj z dr.Oleg Prymakom in Joachim Enaxom. Poglavitna dela so opravili na UDE. Na Inštitutu Max-Planck so opravili predvsem mehanske meritve.

Za študijo so raziskovalci razčlenili zobe atlantskega makoja in tigrastega morskega psa – ti dve vrsti namreč zaužijeta svoj plen na različen način.

S pomočjo rasterelektronskega mikroskopa in rentgenske difrakcije so si ogledali razporeditev, velikost in vrsto kristalov fluoroapatita, z mehanskimi meritvamo pa so preverili njihovo lokalno trdnost na manjših področjih.

Kljub temu, da mako trga meso svojega plena, tigrastega morski pes pa ga reže, je kemična in kristalna sestava njunih zob skoraj identična, so potrdili Epple in njegovi sodelavci. Notranjost zoba sestavlja elastični dentin, zunanjost pa je visoko mineralizirana.

Zaradi tega bi lahko bili prepričani, da so zobje morskih psov trdnejši od naših. "Človeško zobno sklenino sestavlja nekoliko mehkejši mineral hidroksiapatit, ki se pojavlja tudi v kosteh." Vendar so na veliko presenečenje preiskovalcev primerjalne meritve na človeških zobeh pokazale: naši zobje so enako robustni, kot zobje strah vzbujajočega plenilca.

"Vzrok za to leži v posebni mikro- in nanostrukturi naših zob, pri kateri so igle kristalov razporejene na poseben način, zlepljenost s proteini pa preprečuje, da bi se zlom razširil preko celotnega kristala," pravi profesor, ki dela tudi za Center za nanointegracijo Duisburg-Essen (CENIDE).

Narava je to pri vseh živih bitjih uredila na podoben način: če bi bili zobje sestavljeni v celoti iz mineralov, bi namreč bili nagnjeni k drobljenju.

Svoje delo so sedaj znanstveniki še razširili na primerjavo zob morskih psov različnih starosti. Izvajajo tudi poizkuse, da bi strukture lahko poustvarili – za nadomestne zobe prihodnosti. "Bilo bi enkratno, če bi lahko kdaj v prihodnosti restavrirali zobe z materialom, veliko naravnejšim od današnjih pripomočkov."

Do takrat pa se moramo sprijazniti, da imajo morski psi vseeno boljše zobe: Zmeraj znova rastejo in niso podvrženi luknjam. "Vzrok je v fluoroapatitu, pa tudi v menjavanju zob, ki se stalno spirajo z morsko vodo med plavanjem," pravi Matthias Epple. "Pozabiti tudi ne smemo: morski pes ne je sladkorja."

Rezultati raziskave so objavljeni v zadnji izdaji revije Journal of Structural Biology, 178 (2012).
http://dx.doi.org/10.1016/j.jsb.2012.03.012

Sorodni članki

Za otroka so najprimernejše akvarijske sladkovodne ribice, kot je na primer Nebeško biserna cebrica (Danio margaritatus) ; Vir slike: WZF GmbH

Risanka Iskanje pozabljive Dory: modri kirurgi so lepi, vendar neprimerni za otroke

Nemško združenje Zentralverband Zoologischer Fachbetriebe (ZZF) svari pred nepremišljenimi nakupi morskih akvarijskih rib, saj potrebujejo dovolj prostora in strokovno nego
preberi več

Prof. David Hassel (desno) in dr. Florian Leuschner Univerzitetne klinike v Heidelbergu; Vir slike: Hendrik Schröder, Universitätsklinikum Heidelberg

Riba navadna cebrica nas lahko nauči, kako se regenerira poškodovano srce

Raziskovalci namškega Centra za raziskave srca in krvožilja so želeli celovito in sistematično biološko raziskati, od kod izvira fascinantna lastnost rib vrste navadna cebrica, da lahko obnavljajo odmrle srčne celice
preberi več

Samica dolgonosega morskega konjička; Vir slike: Friedrich Ladich

Preiskovano akustično komuniciranje med morskimi konjički

Številne ribje vrste za medsebojno komunikacijo uporabljajo vokalizacijo. Morski konjički, ki so predvsem znani po 'obrnjenih vlogah', saj samček donosi svoj naraščaj v posebni vreči, pa postavljajo vprašanje, ali se takšna obrnjena vloga odraža tudi pri njihovem obnašanju in komunikaciji
preberi več

Nov biogeografski atlas morskih živali Južnega oceana

Nov biogeografski atlas morskih živali Južnega oceana

Nov atlas o živalih, ki naseljujejo Južni ocean, je bil konec avgusta predstavljen na strokovnem srečanju SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) v novozelandskem mestu Auckland
preberi več

Šarenka se je z zgornjo čeljustjo ujela na trnek ribiča. Ali riba ob tem občuti bolečino še ni dokončno poznano; Vir slike: Alexander Schwab

Ali ribe čutijo bolečino?

Ribe nimajo sposobnosti enakega občutenja bolečine kot ljudje. Do takšnega zaključka je prišla mednarodna skupina raziskovalcev, ki so jo sestavljali nevrobiologi, etologi in strokovnjaki ribištva
preberi več

EFSA

Pesticidi in vodni organizmi: objavljene nove smernice EFSA

Evropska agencija za varnost hrane je izdala revidirane smernice za oceno tveganja uporabe pesticidov na vodne organizme, kamor spadajo ribe, dvoživke, nevretenčarji in rastline, ki živijo v ribnikih, jarkih in potokih ob poljih, kjer se uporabljajo omenjene substance.
preberi več

Etroplus-maculatus; Vir slike: Universität Wien

Akustične funkcije plavalnega mehurja pri ciklidah

Plavalni mehur pri ribah kostnicah – ribah z okostenelim skeletom – v prvi vrsti služi plovnosti in vzgonu
preberi več

Znanost

novice

mednarodno