圆形嘴许多牙的海洋生物(游荡的肉饼生物有铁牙)

圆形嘴许多牙的海洋生物(游荡的肉饼生物有铁牙)(1)

“游荡的肉饼”的整个舌头

一项新研究发现,一种被人们亲切地称为“游荡的肉饼”的奇怪软体动物,其牙齿由一种以前只在岩石海岸线上才能发现的稀有铁矿组成。

研究人员在食草类软体动物金靴石鳖(Cryptochiton stelleri)的牙齿中发现了一种名为“santabarbaraite”的稀有铁矿。金靴石鳖被称为“游荡的肉饼”,因为它的身体呈红褐色,长达14英寸(约36厘米),形状呈椭圆形,带壳。

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金靴石鳖

研究人员说:“这一发现揭示了金靴石鳖如何从岩石上刮取食物。”伊利诺斯州西北大学材料科学与工程副教授、该研究的资深作者德克·乔斯特(Derk Joester)在一份声明中说:“‘santabbaraite’的含水量高,这使得它密度低而坚固。”

“游荡的肉饼”也有巨大的太平洋石鳖和巨大的胶靴子石鳖,是已知的最大的石鳖物种,这是一种海洋软体动物,身体呈椭圆形,扁平,壳由重叠的板块组成,就像食虫虫。石鳖以其异常坚硬的牙齿而闻名,这些牙齿附着在它们柔软、灵活的舌状齿上。在寻找食物时,石鳖会在岩石上刮取牙齿覆盖的齿舌,以捕捉藻类和其他食物。

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齿舌前端与成熟牙的扫描电子显微镜图像

乔斯特和他的同事曾研究了石鳖的牙齿,但他们想要了解更多关于触针——空心结构,类似于人类牙齿的根。研究人员写道:连接石鳖超硬和灵活的齿舌膜硬齿头,他们通过一些高科技技术,包括同步加速器光源和透射电子显微镜,来分析蛇舌鱼的牙齿。

这些分析揭示了石鳖的触针上有“santabarbaraite”。乔斯特说:“这种矿物只在地质标本中发现过非常少量的存在,在生物学背景下从未发现过。”

研究人员说:“这一发现显示了这只奇怪的石鳖是如何使用它的整个牙齿来收集食物的,而不仅仅是超级硬、耐用的杯状物。”

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一只石鳖的嘴,齿舌就在里面

接下来,研究小组试图用专为3D打印设计的墨水重现手写笔的化学成分。该研究的第一作者,曾在乔斯特实验室做博士后的莱纳斯·施特格鲍尔(Linus Stegbauer),用铁离子和磷酸盐离子混合,从石鳖的牙齿中提取的生物聚合物研发了这种墨水。施特格鲍尔现在是德国斯图加特大学界面工程与等离子体技术研究所的首席研究员,他和他的同事们发现这个实验是有效的,只要科学家们在打印前立即将油墨混合,就能打印出超硬、坚硬、耐用的材料。

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仿生复合材料的3D打印

乔斯特说:“随着纳米颗粒在生物聚合物中形成,它变得更强,更粘。这种混合物可以很容易地用于印刷,随后在空气中干燥变成坚硬的最终材料。”

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