Що піраній не по зубам
Піраньї, якими кишать амазонські річки і озера, роздирають на дрібні шматочки і зжирають все, що хоч якось рухається. Все, крім арапайма. Ця величезна прісноводна риба не боїться страшних створінь. Недавнє дослідження відкрило завісу таємниці: унікальна луска хороброї риби досить міцна, щоб відбивати атаки гострих як бритва зубів піраньї.
Зуби піраньї (на врізки) розірвуть будь-якого, але тільки не арапайма, захищену чудовою бронею-лускою сріблясто-чорного кольору. (Фото Jacobs School of Engineering / UCSD.)
Арапайма, також прозвана «живим викопним» за свою дивовижну архаїчну морфологію (особлива тканина, пронизана густою мережею кровоносних судин, дуже нагадує легеневу, проходить по ковтку риби в плавальний міхур і дозволяє їй дихати відкритим повітрям), здатна досягати в довжину 2,5 м і важити 200 кг. Її срібні з чорним лусочки виростають до 10 см і з першого ж погляду сприймаються як досить серйозний захист.
Відео: Під Барнаулом спіймали піранью з «людськими» зубами
арапайма
Відео: Зуби Піраньї. Із слабкими нервами не дивитися
Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (США) поставили простий експеримент. Для відтворення атмосфери амазонських озер вони надійно закріпили зуб піраньї на машині, яка наносила удар-«укус» за кількома чешуйкам арапайма. При цьому ікло не просто відскакував від риб`ячої «захисту»: він розлітався на дрібні осколки! Результати цієї роботи опубліковані в журналі Advanced Engineering Materials.
Здається, в цьому немає нічого дивного: величезні лусочки і маленький зуб ... Насправді ж трюк цей досить непростий. Великі лусочки чи ні - зуби піраньї гостріше кухонного ножа, що робить їх зброєю, яке майже неможливо відобразити.
Для більш детального дослідження «магічною» луски вчені використовували скануючий електронний мікроскоп і інші подібні інструменти. Виявилося, що лусочки двошарові. З внутрішньої сторони вони сформовані з пластів колагену, міцного і дуже пружною матеріалу, який зазвичай знаходиться в суглобах і кістках. У той же час зовнішній шар лусок, той, що приймає на себе укус піраньї, твердий як камінь. Як вдалося з`ясувати дослідникам, цей шар також сформований з колагену, тільки на цей раз волокна міцно зцементовані між собою мінералом, не менше популярним в кістках, - кальцієм.
Поєднання твердого та м`якого шарів - ось в чому розгадка. Вчені пояснюють: вдарте гострим ножем по чому-небудь дуже твердого - наприклад, по керамічної тарілці, - і ви побачите, як тріщини розбігаються від місця удару через весь матеріал. Але оскільки тверда зовнішня сторона луски арапайма підтримується зсередини більш податливим матеріалом, тріщини не прогресують, і їх розвиток швидко гальмується в безпосередній близькості від місця удару. За словами дослідників, це досить звичайна в природі стратегія створення армованої захисту-так, зуби людини покриті дуже твердим зовнішнім шаром емалі, в той час як під ним знаходиться основна маса зуба, сформована з більш еластичного дентину.
Вчені сподіваються, що дослідження внесе істотний внесок в розробку легких солдатських бронежилетів майбутнього.
