Vídeo en 3D muestra la compleja estructura de la boca del erizo de mar
Nuevos hallazgos tienen el potencial de influir en el diseño de herramientas para las operaciones de minería, perforación y mecanizado
Si tuvieras que nombrar una criatura del océano con afilados dientes, probablemente dirías "tiburón", ¿verdad? Estarías pensando tiburón. Obviamente, la respuesta es tiburón.
¿Pero qué hay del humilde erizo de mar? Estos extraños y espinosos orbes habitan en el fondo marino y ni siquiera parecen tener boca, y mucho menos dientes. A menos que mires de cerca. Simplemente no te acerques demasiado: a estos bichos les gusta mantener sus colmillos cuidados y afilados.
En verdad, probablemente no tengas demasiado que temer de los dientes del erizo de mar, a menos que seas un alga o un pepino de mar. Si bien sus puntiagudas espinas pueden sorprenderte con una desagradable picadura, y a veces son venenosas, los erizos de mar no usan sus afilados y resistentes dientes para morder a las personas.
Las bocas de erizo de mar se encuentran en la parte inferior de su cuerpo. Para evadir a los depredadores, se abren camino entre las rocas y los corales del fondo marino, enterrándose en cavidades para esquivar cosas como langostas, anguilas y nutrias.
Sin embargo, toda esa masticación no puede ser buena para los dientes, entonces, ¿cómo mantienen los erizos de mar el adecuado cuidado dental? Ahora lo sabemos.
En un nuevo estudio, un equipo dirigido por el ingeniero mecánico y estructural Horacio Espinosa de la Universidad Northwestern utilizó técnicas de microscopía electrónica para investigar cómo se desgastan los dientes del erizo de mar durante los procesos de abrasión.
Los resultados confirman una anterior hipótesis a nivel microscópico: estos dientes se afilan a través de la abrasión, al igual que la forma en que se puede afilar un cuchillo con un afilador, cuando el material se retira del filo.
"El material en la capa externa del diente exhibe un complejo comportamiento de plasticidad y daño que regula el astillado 'controlado' del diente para mantener su agudeza", dice Espinosa.
Ese astillado controlado es bastante diferente a lo que sucede con los dientes humanos. La capa externa de nuestros dientes se llama esmalte, y cuando desaparece, desaparece para siempre.
Los dientes de un erizo de mar, los cinco, configurados en un extraño y entrelazado aparato de cinco mandíbulas, son algo diferentes.
Cuando la capa fibrosa externa de los dientes, llamada "piedra", se astilla, es reemplazada por nuevos materiales que crecen continuamente debajo. Con el tiempo, esa nueva capa se volverá quebradiza y se astillará, y así el ciclo se repite en todas partes, afortunadamente para los erizos.
"El desgaste no embota la punta del diente, sino que lo afila", explica uno de los miembros del equipo, el estudiante graduado Hoang Nguyen.
"Más tarde, con la adición de nuevos materiales, a través del crecimiento continuo de los dientes, compensará la pérdida durante la vida útil del animal".
Es un mecanismo ingenioso, y uno que podría enseñar a los científicos nuevas formas de fabricar materiales capaces de emular el proceso de uso único de esta inusual rutina dental, y tal vez incluso conducir al desarrollo de "nuevos dientes artificiales para humanos con propiedades superiores", señalaron los investigadores.
Realmente impresionante, para un humilde erizo de mar.
Los hallazgos se informan en Matter: In situ Wear Study Reveals Role of Microstructure on Self-Sharpening Mechanism in Sea Urchin Teeth
