Как у этого мотыля отрастают стальные клыки?

Мотыль не для слабонервных. Эти мясистые на вид морские трубки могут показаться безобидными на расстоянии, но не обманывайтесь.

Мотыль (также известный как «щетинистые черви» из рода Glycera ) — это плотоядные животные, которые зарываются глубоко в ил вдоль морского дна, появляясь, чтобы схватить добычу и соперников своими устрашающими челюстями, которые частично состоят из меди и пронизаны парализующим ядом.

Даже ученые, зарабатывающие на жизнь изучением этих существ, отзываются о мотыле не слишком высоко.

«Это очень неприятные черви, поскольку они вспыльчивы и их легко спровоцировать», — говорит биохимик Герберт Уэйт из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

«Когда они сталкиваются с другим червем, они обычно сражаются, используя свои медные челюсти в качестве оружия».

В новом исследовании , проведенном первым автором Уильямом Уандерли, аспирантом лаборатории Уэйта , исследователи изучили, как вид мотыля Glycera dibranchiata получает медь для своей челюсти, которая составляет около 10 процентов от общей структуры челюсти, а остальные состоящая из белка и меланина.

Ранее отмечалось , что сочетание меди и меланина в челюстях мотыля придает клыкам значительную стойкость к истиранию, что помогает зубам сохраняться в течение жизни животного примерно до пяти лет.

В новом исследовании команда препарировала мотыля, проанализировала ткань челюсти и изучила культивированные клетки in vitro , идентифицировав структурный белок, который помогает этим различным химическим компонентам так успешно объединяться.

Исследователи предполагают, что рассматриваемый белок, называемый многозадачным белком (MTP), настолько эффективен, что может помочь указать путь к новым процессам производства материалов.

«Мы никогда не ожидали, что белок с таким простым составом, то есть в основном состоящий из глицина и гистидина, будет выполнять столько функций и несвязанных действий», — говорит Уэйт .

«Эти материалы могут стать дорожными указателями того, как производить и разрабатывать более качественные потребительские материалы».

По словам исследователей, MTP выполняет многочисленные химические функции в непрерывном процессе производства челюстей.

К ним относятся связывание меди (которую собирают из морских отложений), катализирование образования меланина и действие в качестве организатора и производителя, сборка полученной смеси белка, меди и меланина, которая составляет челюсти в хоботке мотыля.

Исследователи говорят, что это грандиозный трюк, и для его воспроизведения в лабораторных условиях с использованием обычного оборудования потребуется много работы и различного оборудования.

Однако, если мы сможем понять, как воспроизвести его — каким-то образом использовать природный MTP или имитировать аналогичные химические функции — это может стать большим шагом вперед в материаловедении.

«Согласованная деятельность MTP по конструированию челюстной архитектуры Glycera представляет собой убедительную возможность переосмыслить разработку технологий обработки, необходимых для высокопроизводительных и устойчивых композитных и смешанных полимерных материалов», — пишут исследователи в своей статье .

«Сочетание химической простоты и функциональной универсальности в MTP обладает огромным потенциалом для обработки биологических и природных материалов».

Удивительно думать, что вся эта изобретательность каким-то образом развилась во рту мотыля. Может быть, они не так уж и плохи в конце концов.

«У вас есть маленький червь, который делает челюсть такой же твердой и жесткой, как бронза, а также немного керамики», — сказал Уэйт New Scientist . «И они делают это автономно».

О результатах сообщается в Matter .

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.