Nejsilnější brnění - rybí šupiny
Američtí biologové zjistili, proč se jihoamerická ryba arapaima nebojí piraní. Ukazuje se, že všechno... v magických šupinách, které pokrývají její kůži. Na šupinách arapaimy si každý predátor snadno vyláme zuby. Vědci se domnívají, že princip struktury této stupnice lze později využít při konstrukci těžkých neprůstřelných vest.
Jak se říká v Brazílii, jen velmi hladová piraňa může být děsivější. I když samozřejmě obyvatelé země, kde je spousta nejen divokých opic, ale i všemožných nebezpečných vodních živočichů, v tomto případě poněkud přehánějí. Faktem je, že z celé podčeledi piraní (Serrasalminae) představují nebezpečí pro vše, co lezlo do vody, pouze zástupci rodu Serrasalmus.
Piraně ze zbývajících třinácti rodů podčeledi jsou ale pro velká zvířata naprosto bezpečné – jsou to buď vegetariáni, nebo mrchožrouti, nebo se živí bezobratlí. Kromě toho je několik druhů zvláštními parazity - živí se šupinami a pod kůží jiných velkých ryb, např, .
Přesto byste se s piraňami neměli setkávat - v otrávenosti dokážou nejen kousnout klacek nebo lidský prst, ale také úplně hlodat malého tapíra, který se náhodou dostal do vody poblíž stanoviště hejna.
Faktem je, že jejich zuby, které vypadají jako trojúhelník vysoký 4-5 milimetrů, jsou umístěny tak, aby zuby horní čelisti přesně zapadaly do drážek mezi zuby dolní čelisti. Toto uspořádání umožňuje datům, když jsou čelisti zavřené, řezat maso svých obětí jako břitva, a když jsou zavřené čelisti posunuty do strany, drtí nejodolnější materiály.
Díky tomu se vedle hejna těchto nenasytných predátorů mohou cítit bezpečně jen staří kajmani, jejichž pancíř není vždy proražen kulkou vypálenou na blízko. No, také zvláštní ryba arapaima (Arapaima gigas). Tento obrovský tvor, považovaný za největší sladkovodní rybu (svého času se chytali jedinci přes 3 metry dlouzí a vážící až 200 kilogramů), často pomalu proplouvá mezi vzrušenými amazonskými predátory a vůbec si jich nevšímá. A opravdu se jí vyhýbají.
Nutno podotknout, že arapaima je obecně spíše záhadný tvor. Například ona, stejně jako některé jiné starověké ryby, které přežily dodnes, může dýchat atmosférický vzduch. To je způsobeno přítomností speciální tkáně podobné plicím v jejím hltanu a plaveckém měchýři, kterou prostupuje hustá síť krevních cév. Mimochodem, má také buněčnou strukturu, jako lidské plíce.
Předpokládá se, že tato adaptace se objevila u arapaimy kvůli nízkému obsahu kyslíku ve vodách Amazonky. S takovými „plícemi“ mohou ryby přežít sucho tím, že polykají vzduch a zavrtávají se do bahna a písku. Je zajímavé, že když ryba vyplave na hladinu pro vzduch (to se děje každých 5-20 minut), zvuk jí spolknutého vzduchu je slyšet na velmi velkou vzdálenost - trochu to připomíná zvuk pístu, když čistí ucpání v koupelně.
Tato úžasná ryba však nevyděsí piraně svými podivnými zvuky. Jak nedávno zjistili biologové z Kalifornské univerzity v San Diegu (USA), jde především o její neobvyklé šupiny. Piraňa ji kupodivu vůbec nemůže kousnout, ať se snaží sebevíc.
Vědci objevili tuto vlastnost arapaima integuments nastavením jednoho jednoduchého experimentu. Bezpečně připevnili zub piraně ke stroji, který zasadil „kousnutí“ několika šupinám arapaimy. Tesák se přitom od „ochrany“ ryby jen tak neodrazil: vždy se roztříštil na malé úlomky! Ukazuje se, že útok na arapaim pro piraně je pro vás dražší. Není divu, že se snaží tyto obry obejít (přesněji proplavat).
Biology zajímá, proč tato šupina tak úspěšně odolává úderům zubů piraní. K tomu ji studovali pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu. V důsledku toho se ukázalo, že šupiny arapaimy se skládají ze dvou vrstev. Vnitřní se skládá z vláken kolagenového proteinu - pevného a velmi pružného materiálu, který se obvykle nachází v kloubech a kostech obratlovců.
Přitom vnější vrstva šupin, tedy ta, která nabírá kousnutí od piraně, je velmi tvrdá. Jak se podařilo pomocí chemického rozboru zjistit, i tato vrstva je tvořena z kolagenu, ale v tomto případě jsou jeho vlákna pevně stmelena vápníkem.
Ukazuje se, že právě kombinace tvrdé a elastické látky dodává šupinám arapaimy sílu. Tento princip je ve zvířecí říši velmi běžný – například zuby obratlovců jsou zvenčí pokryty tvrdou sklovinou a pod ní je měkký a elastický dentin.
Funguje to následovně: pokud například narazíte na něco těžkého na tvrdý povrch, praskliny se rozptýlí do všech směrů a projdou celým materiálem. Nicméně, protože tvrdá vnější strana arapaima stupnice je podepřena zevnitř poddajnějším materiálem, tyto trhliny nepostupují. Díky elastické výstelce je jejich vývoj rychle inhibován v bezprostřední blízkosti místa dopadu. Výsledkem je, že šupiny zůstávají nedotčené - a arapaima také.
Sazonov Alexandr
https://www.ecosever.en/
