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岩をも噛めるヒザラガイの最強の歯はレアな鉱物で出来ていたことが判明

カラパイア

ヒザラガイの歯は鉱物で出来ていた

 磯に生息している扁平な体の軟体動物のヒザラガイは、岩をガリゴリとかじってそこに付着した藻類などを食べて生きている。そんな荒技ができるのも、この軟体動物が自然界最強クラスの硬い歯の持ち主だからだ。

 だが不思議なのはそれほどまでに硬い歯を持ちながら、それを支えているのは柔軟で柔らかい組織だ。構造的に強いとは思えないのに、岩をかじっても大丈夫なのは何故なのか?

 米ノースウェスタン大学をはじめとする研究グループが、その秘密を調べたところ、歯の組織から、希少な鉄鉱物が発見されたという。生物からその鉱物が見つかったのは史上初めてのことであるという。

ヒザラガイの一種の歯から希少な鉄鉱物


 『PNAS』(6月8日付)に掲載された研究で調べられたのは、ヒザラガイの中でも最大の仲間「オオバンヒザラガイ(Cryptochiton stelleri)」だ。

 ヒザラガイは軟体動物の一群、多板綱で扁平な体で、背面に一列に並んだ8枚の殻を持っている。

 オオバンヒザラガイの大きさは36センチほどで、「さすらいのミートローフ」 なんて愛称まであるキモかわいいヤツだ。

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photo by iStock


 その歯を透過電子顕微鏡やCTで分析してみたところ発見されたのが、「サンタバーバライト(santabarbaraite)」という希少な鉄鉱物だ。

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オオバンヒザラガイの歯舌。硬く丈夫な歯がずらりと並んでいる
(image by:Northwestern University)

生物からこの鉄鋼物が発見されたのは初めて


 「これまで地質学的試料の中にごく少量しか見つかっていないもので、生物から発見されたのは初めてのことです」と、研究グループの1人であるデルク・ジョースター氏は語る。

 サンタバーバライトが含まれていたのは、硬い歯と柔らかい歯舌(ヤスリのような舌に似た器官)の膜をつなぎ合わせている長い中空構造の中だ。人間で言えば、歯茎に突き刺さっている歯根にあたる。

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電子顕微鏡のスキャン画像 image by:Northwestern University

 その部分は小さなナノ粒子で構成された頑丈な素材で、人間の骨のように生体高分子でつくられた繊維性マトリックスとなっている。

 ジョースター氏によると、サンタバーバライトは水分を多く含んでいるために、密度が低くても非常に頑丈なのだという。

 ヒザラガイがそれほど重量を増加させることなく歯を頑丈にできたのは、このためだと考えられるそうだ。

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オオバンヒザラガイの口 image by:Northwestern Universit

ヒラガイの素材を再現


 この素材を再現した3Dプリンター用のインクまで開発されている。それは鉄とリン酸イオンをヒザラガイから抽出した生体ポリマーに混ぜたもの。強力かつ粘性の高い素材だが、プリントして乾かせば硬い物質に仕上がる。

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image by:Northwestern University

 ジョースター氏はヒザラガイに長い間魅せられてきたという。きわめて硬い物質を柔らかい組織に結合するのは、現代の製造業においても難題とされる。

 「だから私たちはヒザラガイのような生物を調べています。数百万年という時間をかけて自然が一体どのようにしてそれを成し遂げたのか理解するためにです」

Youtube動画にはオオバンヒザラガイを堪能できる映像が上がっているが、いろんな意味で興味深いがグロっぽくもあるので、興味のある人は見てみよう。


Top image:photo by iStock / References:Rare Mineral Discovered in a Living Organism for the First Time/ written by hiroching / edited by parumo

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