В чем секрет чешуи рыбы-арапаимы, спасающей от пираний

Воды Амазонки полны пираний, которые не страшатся нападать даже на крупных животных, переправляющихся через реку. Что уж говорить о рыбах, обитающих в русле той же реки. Тем не менее трёхметровая Arapaima gigas это совсем не лёгкая добыча для прожорливых хищных рыб.

Арапаима — пресноводный гигант среди рыб. Однако от пираний её спасает не размер, а стоение чешуек, которые лишь деформируются, а не рвутся при укусах хищников.

Исследователи из Калифорнийских университетов в Сан-Диего и Беркли описали уникальные свойства чешуи арапаимы и потенциал исследования для создания искусственных материалов по схожей технологии.

В чешуе рыбы естественным образом решена проблема, с которой сталкиваются инженеры в попытке создать качественную синтетическую броню. Чешуя состоит из двух слоёв, связанных коллагеном — жёсткого, но гибкого внутреннего и минерализированного внешнего. Пуленепробиваемые жилеты, например, также состоят из нескольких слоёв гибкого материала, зажатыми в слоях твёрдой брони. Однако созданная человеком защита связуется клейкими материалами, в то время как чешуя арапаимы становится непробиваемой уже на атомном уровне. Исследователи полагают, что секрет такой непобедимой брони Arapaima gigas сокрыт в именно в коллагене, слой которого значительно толще, чем у остальных рыб – одна чешуйка может быть толщиной с рисовое зернышко.

Ученые провели эксперимент, создав специальный аппарат, имитировавший укус пираний. Они поместили чешуйки арапаимы в воду на 48 часов, а затем отправили в аппарат. «Укусы» прибора повреждали образцы чешуи, но она не лопалась и не распадалась на части, как случилось бы с чешуей любой другой рыбы. Причина – в уникальной структуре и форме гибких коллагеновых волокон, скрепляющих слои твердых минерализованных отложений.

По словам исследователей, создание материала, подобного коллагеновому слою арапаимы, поможет разработать потенциально непробиваемые синтетические доспехи.