El mar profundo está oscuro y lleno de terrores, pero quizás la criatura más aterradora de todas es el pez dragón, una criatura de color negro azabache con una mandíbula sobresaliente llena de dientes en forma de cuchillo. Pero es poco probable que otras criaturas del abismo noten la boca de chompers descomunales hasta que sea demasiado tarde. Esto se debe a que los dientes de gran tamaño de los peces son transparentes, lo que los hace invisibles bajo el agua.
Ahora, un nuevo estudio publicado en la revista Matter, ha profundizado en la estructura de esos dientes únicos en una especie de pez dragón, Aristostomias scintillans, descubriendo que los dientes están hechos de un material que puede tener aplicaciones más allá de la captura de la próxima comida del pez dragón.
Los peces dragón son realmente impresionantes: pueden tener menos de un pie de largo y ser un poco lentos, pero siguen siendo el depredador del ápice en su capa profunda y oscura del océano a unos 1, 600 pies debajo de la superficie. Sus cuerpos negros como el azabache y los dientes transparentes los mantienen imperceptibles, a menos que estén iluminados por órganos bioluminiscentes a lo largo de su cuerpo y mandíbula. Pero quedan muchos misterios sobre los peces, incluso de qué están hechos esos dientes en modo sigilo.
"Pasan la mayor parte del tiempo sentados con las fauces abiertas, esperando que algo suceda", dice en un comunicado de prensa el primer autor Audrey Velasco-Hogan, estudiante graduado de ingeniería en la Universidad de California en San Diego. "Sus dientes siempre están expuestos, por lo que es importante que sean transparentes para que no reflejen ni dispersen ninguna luz bioluminiscente del ambiente".
Para comprender cómo funcionan los dientes, Velasco-Hogan y una colaboración internacional de científicos analizaron la nanoestructura de la dentición de los peces mediante microscopía electrónica y otras técnicas de imagen.
Resulta que los dientes de pez dragón son esencialmente una extraña variación de los blancos perlados convencionales. Como la mayoría de los chompers, los dientes del pez dragón tienen dos capas externas: una capa externa de esmalte y una capa interna de dentina, que normalmente está compuesta de túbulos que conectan el esmalte, las células nerviosas y los vasos sanguíneos en el centro del diente.
Pero, informa Wudan Yan en The New York Times , el esmalte del pez dragón está salpicado de pequeños cristales hechos de hidroxiapatita, de solo 5 a 20 nanómetros de diámetro. Los cristales están estructurados de tal manera que evitan que la luz se salga de los dientes. La dentina también es inusual porque no contiene túbulos de microescala, que dispersan la luz haciéndola visible, sino que están hechos de barras de dentina a nanoescala. Esencialmente, el material no es súper exótico, pero su estructura sí lo es.
“Inicialmente, pensamos que los dientes estaban hechos de otro material desconocido. Sin embargo, descubrimos que están hechos de los mismos materiales que nuestros dientes humanos: hidroxiapatita y colágeno ”, el autor principal Marc Meyers, también de UCSD, le dice a Jeremy Rehm de Associated Press. “Sin embargo, su organización es significativamente diferente de la de otros peces y mamíferos. Esto fue una sorpresa para nosotros: los mismos bloques de construcción, diferentes escalas y jerarquías. La naturaleza es sorprendente en su ingeniosidad ".
En la microescala, el nivel en el que la mayoría de los dientes están estructurados, la luz puede interactuar y rebotar en moléculas que conducen a una bonita sonrisa blanca brillante, Meyers le dice a Ed Cara de Gizmodo . Sin embargo, cuando las estructuras se organizan a nivel de nanoescala, la luz a menudo pasa sin interactuar.
"[W] uando las características de la mayoría de los materiales son muy, muy pequeñas, la luz no se dispersa ni se dispara, simplemente la atraviesa", dice Meyers.
La mayor conclusión biológica del estudio es bastante obvia: el pez dragón probablemente evolucionó a estos chompers sigilosos únicos para hacerlos depredadores más efectivos. Pero los hallazgos también interesan a los científicos de materiales. Las nanoestructuras descubiertas podrían usarse para desarrollar nuevos materiales transparentes, como le dice a Yan el científico de materiales Chih-Hao Chang de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, que no participó en el estudio.
"La biomimética ha proporcionado muchas inspiraciones para los ingenieros, y este es otro gran ejemplo", dice. "Simplemente muestra cuán hermosa es la naturaleza a nuestro alrededor, y puede ser realmente gratificante mirar más de cerca".
Cara de Gizmodo informa que el equipo ahora está interesado en aprender qué tan duros son los dientes de pez dragón. Si son fuertes, la investigación podría conducir al desarrollo de un nuevo tipo de vidrio o cerámica resistente y transparente.
Y si los dientes de pez dragón no salen, hay más peces en el mar. Rehm de AP informa que el equipo también está interesado en analizar los chompers de otros peces de aguas profundas con dientes transparentes, incluidos el rape y el pez hacha.
