科学家发现亚马逊河鱼类如何抵御食人鱼的袭击

 Shutterstock / FOTODOM Arapaimaé±¼

  10月16日。生活在亚马逊食人鱼旁边的巨型arapaima鱼,由于其鳞片内蛋白质纤维的特殊结构而不会从食肉动物的叮咬中裂开,因此很少被它们捕食。生物学家在科学杂志《物质》中描述了它的结构。

  “玻璃可以而且看起来坚硬耐用,但是如果您尝试将其破碎,它将分裂成碎片。当自然界试图将硬质和软质材料结合在一起时,它会以一种特殊的方式将它们结合在一起,从而防止出现裂纹。在这种情况下,这种“胶水”的作用就占据了上风。其中一位作者,加州大学伯克利分校的罗伯特·里奇说:“胶原蛋白是一种矿化的蛋白质。”

  栖息在亚马逊河和其他新世界河水域中的食人鱼是地球上最具侵略性和危险性的鱼类之一。他们绝不会错过攻击动物或鸟类,在猎物上投掷巨大浅滩,从她的身体上撕下肉块的机会,同时伴随着攻击性的“嘎吱嘎吱”和“吠叫”。科学家们最近才能够发现这些声音的含义-这是食人鱼彼此交流的方式,报告了人们开始追求猎物或进行战斗的意图。

  同时,有趣的是,尽管咬人的力量很高,现代的亚马逊食人鱼却比其远古的亲戚显得相形见war。特别是,在一千万年前居住在亚马逊地区的巨型食人鱼(Megapiranhaparanensis)达到了近一米长,可以轻易地咬住牛,人或任何其他大型受害者的骨头。

  正如Richie和他的同事所指出的那样,这种危险的邻居并未干扰亚马逊河两栖动物的生命,这些鱼类和大型的淡水鱼以及奇特的“生命矿物质”在南美的河流水域中几乎存在了近两千万年。

  天生的

  这些大鱼,如博物学家和当地人早已知道的那样,具有异常粗壮和坚固耐用的特点,但是可弯曲的鳞片可以承受的压力比其他河流和湖泊居民的防护罩高出几倍。物理学家,生物学家和化学家们长期以来一直在研究其结构,希望创造出一种人造的类似物,使这种不可穿透的盾牌能够使食人鱼抵御食人鱼的袭击。

  里奇(Ritchie)和他的同事们通过观察单个薄片在拉伸时如何变化并施加足够大的压力来发现这种有机装甲的工作原理。为此,科学家创造了一种特殊的装置,模仿食人鱼的叮咬,将鱼鳞浸泡在水中,然后将其放置在该设备中。事实证明,这种装置的打击确实损坏了阿拉比姆鳞片,但是,它没有破裂也没有破裂。这是由于柔性胶原蛋白纤维具有独特的结构和形状,将固体矿化沉积物层固定在一起。

  它们的线以特殊形状的图案铺设,同时类似于层状蛋糕和紧密扭曲的螺旋线。正如Richie和他的团队的实验所显示的那样,以类似方式编织的胶原蛋白可以在损坏出现后进行自我修复,并且即使鳞片被拉伸或经历其他类型的变形,也可以防止裂纹进一步扩展。

  现在,科学家正在尝试复制这种图案,这将有助于制造更耐用,更灵活的防弹衣。此外,他们计划详细研究食人鱼和阿拉帕姆进化的联合历史,以期了解食人鱼如何获得如此坚实的规模,以及他们的掠食性邻居如何适应这种情况。

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