Sekret najtwardszych zębów na ziemi

Mają najtwardsze zęby na Ziemi: chitony. Te mięczaki – zwane również chitonami – używają swoich magnetycznych, zawierających żelazo zębów do zdrapywania glonów ze skał, podobnie jak ich daleki krewny, czarnuszka. W czasopiśmie „Science” japońscy biolodzy opisują teraz, jak magnetyt dostaje się do zębów chitonów: dzięki białku, które zapewnia odpowiednią dawkę i odpowiedni czas.

Ślimaki morskie, żyjące na skałach w strefie pływów, to prawdziwe majsterkowicze. Ich wytrzymała muszla chroni przed rozgwiazdami i innymi drapieżnikami, ich „stopa” wytrzymuje silne fale, a za pomocą raduli – języka z rzędami zębów – ocierają się o skały. Właśnie ze względu na ekstremalne warunki siedliskowe, ich wygląd różni się od wyglądu innych ślimaków: ich muszla jest płaska i idealnie przylega do podłoża, zapobiegając wystawaniu tkanek miękkich. Są też te wyjątkowo twarde zęby, które z czasem się ścierają, ale natychmiast zastępują je nowymi.

U pospolitego ślimaka Patella vulgata , ślimaka o okrągłej, spiczastej „skorupie ryżowej”, który nie jest bezpośrednio spokrewniony z chitonami, zęby zbudowane są z zawierającego żelazo minerału getytu. Wcześniejsze badania wykazały, że zęby getytu wytrzymują siły rozciągające do 6,5 gigapaskala. Dla porównania, to o 2 gigapaskale więcej niż nić pajęcza, inny niezwykle wytrzymały materiał biologiczny. Nawet po zużyciu zęby limpeta pozostają ostre. Wynika to z ich struktury: kryształy getytu ułożone są jeden na drugim, tworząc coś w rodzaju dachówki.

Właściwy czas, właściwe miejsce

W bieżącym artykule w czasopiśmie „Science” opisano ponad trzydziestocentymetrowego gigantycznego ślimaka-chrząszcza Cryptochiton stelleri , którego zęby wykonane są z równie silnego magnetytu. Naukowcy odkryli, że specjalne białko, RTMP1, zapewnia odpowiednią dawkę tlenku żelaza we wczesnych stadiach rozwoju zębów. W tym momencie zęby są jedynie „przezroczystą matrycą” chityny i białek, piszą autorzy. Następnie, niezbyt silny, czerwonobrązowy tlenek żelaza zajmuje jego miejsce, a ostatecznie twardy, czarny magnetyt. RTMP1 wiąże się w tym procesie z jonami żelaza, zapewniając mineralizację we właściwym czasie i miejscu. Pozwala to gigantycznemu ślimakowi-chrząszczowi wykonywać do woli powtarzalne ruchy skrobania skał za pomocą raduli.

Czasami mają one tak daleko idące skutki, że wpływają nawet na geologię: na przykładartykuł z 2022 r. w czasopiśmie Journal of Composite Materials zawiera fascynujący obraz skał w kształcie grzybów, które powstały w wyniku zeskrobywania chitonów.

Nawiasem mówiąc, u ślimaków występuje również zjawisko zwane grzybkowaniem , choć odnosi się ono do czegoś zupełnie innego: gdy zbliża się wróg – na przykład rozgwiazda – ślimak lekko unosi muszlę, nadając jej wygląd grzyba. Gdy rozgwiazda wsuwa jedno z ramion pod muszlę, ślimak gwałtownie opada, zaciskając ramię.