Dünyanın en sert dişlerinin sırrı

Dünyanın en sert dişlerine sahipler: kitinler. Kitonlar olarak da adlandırılan bu yumuşakçalar, tıpkı uzak akrabaları deniz salyangozu gibi, manyetik, demir içeren dişlerini kullanarak kayalardaki yosunları sıyırırlar. Japon biyologlar şimdi Science dergisinde, manyetitin kitin dişlerine nasıl girdiğini açıklıyor: Doğru dozaj ve zamanlamayı sağlayan bir protein sayesinde.

Gelgit bölgelerindeki kayalarda yaşayan deniz salyangozları her işe yarar. Sağlam kabukları denizyıldızlarını ve diğer yırtıcıları uzak tutar, "ayakları" güçlü dalgalara dayanıklıdır ve radulaları (diş sıraları olan bir dil) ile kayalarda otlanırlar. Tam da bu zorlu yaşam alanlarından dolayı, diğer salyangozlara kıyasla görünümlerinde bazı adaptasyonlar vardır: kabukları düzdür ve zemine kusursuz bir şekilde oturur, böylece yumuşak dokuların dışarı çıkmasını engeller. Ayrıca, aşınabilen ancak hemen yenileriyle değiştirilen ekstra sert dişleri de vardır.

Kitonlarla doğrudan ilişkili olmayan yuvarlak, sivri uçlu bir "pirinç başlığı kabuğuna" sahip bir salyangoz olan adi deniz salyangozunun (Patella vulgata) dişleri, demir içeren götit mineralinden oluşur. Önceki araştırmalar, götit dişlerinin 6,5 gigapaskal'a kadar çekme kuvvetlerine dayanabildiğini göstermiştir. Karşılaştırma yapmak gerekirse, bu, diğer süper güçlü biyolojik malzeme olan örümcek ipeğinden 2 gigapaskal daha fazladır. Aşınsalar bile deniz salyangozu dişleri keskinliğini korur. Bu, yapılarından kaynaklanır: götit kristalleri, bir tür çatı kiremiti oluşumunda üst üste dizilmiştir.

Doğru zaman, doğru yer

Güncel Science makalesi, dişleri aynı derecede güçlü manyetitten yapılmış, otuz santimetreden uzun dev böcek salyangozu Cryptochiton stelleri'yi konu alıyor. Araştırmacılar, özel bir protein olan RTMP1'in diş gelişiminin erken aşamalarında doğru demir oksit dozajını sağladığını keşfettiler. Yazarlar, bu noktada dişlerin yalnızca kitin ve proteinlerden oluşan "şeffaf bir matris" olduğunu belirtiyor. Daha sonra, henüz güçlenmemiş kırmızımsı kahverengi demir oksit onun yerini alır ve sonunda sert siyah manyetit oluşur. RTMP1 bu süreçte demir iyonlarına bağlanarak mineralizasyonun doğru zamanda ve doğru yerde gerçekleşmesini sağlar. Bu, dev böcek salyangozunun radulasıyla gönül rahatlığıyla tekrarlayan kaya kazıma hareketleri yapmasını sağlar.

Bazen bunlar o kadar ileri boyutlara ulaşır ki jeolojiyi bile etkilerler: örneğin, 2022 yılında Composite Materials Dergisi'nde yayınlananbir makalede, kitinlerin kazınmasıyla oluşan mantar biçimli kayaların büyüleyici bir görüntüsü yer alır.

Bu arada, deniz salyangozları mantarlaşma adı verilen bir fenomen de sergiler, ancak bu tamamen farklı bir şeye işaret eder: Bir düşman (örneğin bir deniz yıldızı) yaklaştığında, salyangoz kabuğunu hafifçe yukarı doğru iterek ona mantar benzeri bir görünüm kazandırır. Deniz yıldızı kollarından birini kabuğun altına soktuğunda, deniz salyangozu hızla geri çekilerek kolu sıkıştırır.