В чём секрет акульих зубов?

Неиссякаемая мощь акульих зубов давно вошла в легенду. Острые как бритва, они стали идеальным оружием.

Группа немецких учёных университета Дуйсбурга-Ессена решила детально изучить строение акульих зубов, чтобы узнать секрет непобедимости этих великих хищников.

Объектами исследования в этот раз выступили тигровая акула – как вид, преимущественно отрезающий куски от своей добычи, и мако – вид, который скорее отрывает части тел жертв.

В чём сила зубов акулы?

Так вот, оказалось, что основа стойкости и крепости - в огромном содержании фтора. Статья с результатами исследования вышла в журнале структурной биологии и "Discovery News" под названием "В акульи зубы встроена натуральная зубная паста".

Глубокий анализ показал, что зубы акул, причём не зависимо от вида, содержат фторапатит (фторированные фосфаты кальция), тогда как зубы человека или других хищных млекопитающих содержат больше гидроксиапатита – неорганической составляющей костной ткани.

Смотреть видео - В акульи зубы встроена зубная паста:

Как рассказал один из соавторов исследования Матиас Эппле, обычно в зубные пасты производители добавляют фторид.

Это делается для того, чтобы сделать зубы стойкими к воздействию кислот. Когда человек чистит зубы, около 1% гидроксиапатита заменяется фторидом.

А эмаль акульих зубов полностью, на 100% состоит из фторида. Учитывая факт, что акулы регулярно меняют зубы, можно сказать, что кариес этим хищникам точно не грозит.

Сравнение человеческих и акульих зубов

Используя растровую микроскопию, исследователи узнали, что по внутреннему строению акульи и человеческие зубы схожи, то есть зубы акулы не прочнее человеческих – под их эмалью такой же мягкий дентин.

При условии, что фторапатит тверже гидроксиапатита, исследователи полагают, что твёрдость человеческих зубов обеспечивается дополнительными факторами, такими как наличие белковых включений или архитектура кристаллов эмали.

Механические измерения и испытания в микро- и нано- масштабах подтвердили, что акульи зубы не сложнее человеческих. По выдвинутой версии, фторапатит менее растворим в воде, а значит меньше подвержен разрушению, стабилен и не подвластен бактериальным заболеваниям.

В то же время гидроксиапатит также достаточно прочный материал. Его кристаллическая структура, при которой молекулы крепятся между собой с помощью белков, не позволяет распространяться по эмали микротрещинам.

Если бы зубы акул, или человека полностью состояли из фторапатита, они бы, безусловно, обладали сверх твёрдостью, однако в то же время, они бы были более подвержены дроблению и могли крошиться. То количество белка, которое содержат клыки хищников, делает их более эластичными.

Изучение состава эмали акульих зубов даст возможность усовершенствовать и более приблизить к натуральным материалы и строение зубных протезов.

В дополнение к уникальной структуре, зубы океанских хищников заменяются на протяжении всей жизни.

Этим и объясняется тот факт, что именно зубы акул являются самой часто встречающейся находкой палеонтологов – ни одно другое животное или рыба не имеет аналогичного зубного аппарата, способного храниться тысячелетиями под землёй или водой.