深海龙鱼的牙齿，为什么会是透明的？

深海龙鱼具有透明的牙齿。

深海生物已经进化出了一些令人着迷的适应能力，比如生物发光，能在弱光下看到东西的眼睛，以及能吞噬更大猎物的嘴巴。一些物种，如深海龙鱼，则拥有透明的牙齿，保护它们免受猎物的伤害。

近日，由美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校领导的一项研究发现，深海龙鱼的牙齿具有不寻常的晶体纳米结构和非晶态区域，这正是其牙齿透明的原因。这一发现可能为研究人员开发透明陶瓷提供“生物灵感”。相关论文与6月5日发表在《物质》杂志上。

加州大学圣地亚哥雅各布工程学院材料科学博士生、该研究的第一作者Audrey Velasco-Hogan说：“就我们所知，这是一种尚未被详细探索的适应特征。通过研究龙鱼的牙齿为什么是透明的，我们可以更好地了解像龙鱼这样的深海生物，以及它们进化出的适应环境的能力。”

Velasco-Hogan解释说，透明的牙齿和黑色的身体让龙鱼在猎物面前几乎是隐形的。这种伪装让它们成为了深海的顶级掠食者之一，尽管其体型较小(约15厘米长)，行动相对缓慢。他说：“深海鱼龙大部分时间都张大嘴巴坐在那里，等着猎物过来。因为牙齿总是暴露在外，所以保持牙齿的透明很重要，这样它们就不会反射或散射来自环境中的任何生物荧光。”

为了解开龙鱼牙齿伪装的谜团，研究人员使用电子显微镜、聚焦离子束和纳米压痕测试技术，对龙鱼牙齿的纳米结构进行了成像和分析。结果发现，这些牙齿的外釉质层和内牙本质层都具有独特的特征。釉质层由羟基磷灰石纳米晶体组成，其结构能够防止光线散射或反射到牙齿表面。牙本质层也有其独特的结构，缺少被称为牙本质小管的微观通道，而正是这些通道赋予了人类和其他动物牙齿以颜色。

“一般来说，牙齿不是纳米结构的。从材料的角度来看，看到龙鱼的牙齿有着我们在其他动物身上看不到的结构，这真的很有趣，” Velasco-Hogan说。

她补充说：“我还发现，实验室里的材料和自然界的材料之间有着惊人的基本相似性。通过实验，我们知道可以通过减小材料的颗粒大小使其具有纳米结构，从而实现透明化。因此，观察大自然如何实现透明化也是一个有趣的类比。”

“利用生物体对特定环境的最终适应能力一直是技术创新的驱动力，龙鱼也不例外。” 加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的海洋生物学家Dimitri Deheyn说，他主要研究生物发光和仿生学。 “总的来说，从龙鱼和自然中仍能获得广泛的灵感，而生物仿生在生物学和工程学之间的这种交汇，显然是一条有利可图的可持续创新道路。”他说。

原创编译：花花 审稿：三水 责编：张梦

期刊来源：《物质》

原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/uoc--rdw060419.php

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