اكتشاف مذهل: أسنان حلزون البحر هي أقوى مادّة في الطبيعة

لقد قمتَ بالضغط بشدّة على قطعة حلوى قاسية، والآن أنت بحاجة إلى العثور على طبيب أسنان. ألن يكون جميلاً لو كانت أسنانك أقوى؟ صدّق أو لا تصدّق، لقد حان الوقت للبدء في الشعور بالغيرة من القواقع. اكتشف العلماء مؤخّراً أنّ أحد أنواع القواقع البحريّة ـــــــ ويُدعى البطلينوس ـــــــ يمتلك أقوى أسنان يمتلكها أيّ كائن حيّ معروف. في الواقع، أسنان البطلينوس هي أقوى مادّة بيولوجيّة معروفة على الإطلاق!

يمكن لأسنان البطلينوس أن تتحمّل ضغطاً أكبر مما يتطلّبه الحصول على الماس من الكربون. ربّما هي التي يجب علينا أن نضعها في أصابعنا!

القوّة الحقيقيّة لأسنان القواقع:

تظهر قوّة أسنان البطلينوس بوضوح عند مقارنتها بمواد اعتُبرت استثنائيّة: فهي تقاس بالجيجا باسكال، وتتفوّق على حرير العنكبوت، وتبقى مثالاً نادراً لمادّة بيولوجيّة بالغة المتانة.

مقارنة قوّة أسنان البطلينوس بمواد مألوفة

المادّة أو المثال	الرقم أو الخاصيّة	ما الذي يوضّحه ذلك؟
أسنان البطلينوس	مقاومة شدّ تتراوح بين 3 و6.5 جيجا باسكال	تُعدّ أقوى مادّة بيولوجيّة معروفة على الإطلاق.
حرير العنكبوت	مقاومة شدّ تبلغ 1.3 جيجا باسكال	كان يُعتقد أنّه أقوى مادّة بيولوجيّة قبل اكتشاف قوّة أسنان البطلينوس.
الفولاذ	حرير العنكبوت، رطلاً مقابل رطل، يملك مقاومة شدّ تبلغ خمسة أضعاف مقاومة شدّ الفولاذ	إذا كان حرير العنكبوت مذهلاً، فأسنان البطلينوس مذهلة أكثر بخمس مرّات.
الألماس	أسنان البطلينوس ليست قاسية بقدر الماس	لكنّ الألماس لا ينمو كأجزاء من الكائنات الحيّة، ما يمنح البطلينوس تفوّقه البيولوجي.

عندما ترى القواقع في حديقتك، قد تشعر بالانزعاج، لكنّ الحلزون البحريّ، ابن عمّ هذه المخلوقات المزعجة، والذي يصل طول صدفته إلى 60 مم، هو أحد عجائب الطبيعة الحقيقيّة. ربّما استغرق البطلينوس وقتاً طويلاً حتّى يحصل على التقدير الذي يستحقّه لأنّ أسنانه صغيرة جدّاً؛ إذ يبلغ طول أسنان البطلينوس، الموجودة أسفل لسانه مثل الزائدة، أقلّ من ميلليمتر واحد.

أقلّ من ميلليمتر واحد

هذا هو طول أسنان البطلينوس تقريباً، ومع ذلك فهي تحمل رقماً قياسياً في القوّة البيولوجيّة.

كيف يستخدم البطلينوس أسنانه؟

إذا كنت تفكّر في الحصول على بطلينوس هجوميّ بسبب أسنانه القويّة المذهلة، فكّر مرّة أخرى. لا يستخدم البطلينوس أسنانه لطحن فرائسه وإرسالها إلى غياهب النسيان. بل يستخدمها لكشط الصخور عندما يتغذّى على الطحالب. يعدّ وجود مثل هذه الأسنان الصلبة أمراً ضروريّاً، لأنّه إذا لم تكن أسنانه متينة جدّاً، فسوف يحتّها الصخر بسرعة وستنتهي إلى لا شيء، ويصبح البطلينوس غير قادر على تناول الطعام. إنّ الشكل المنحني للأسنان، بالإضافة إلى قوّتها، يجعلها مثاليّة لمساعدة البطلينوس على تناول طعامه المفضّل.

يمكن للبطلينوس أن يعيش ما بين 10 إلى 20 عاماً، لذلك من الضروريّ أن تصمد أسنانه لفترة طويلة في ظلّ ظروف قاسية. ليس من المستغرب أنّ القواقع البحريّة لا تحصل على الكثير من التغذية من الصخور التي تقوم بكشطها مع الطحالب. هل تريد حقيقة ممتعة أخرى؟ نفايات البطلينوس تشبه الخرسانة إلى حد ما.

لماذا أسنانه قويّة جدّاً؟

تعود قوّة أسنان البطلينوس غير الطبيعيّة إلى تركيب يجمع بين معدن الغوثايت الغنيّ بالحديد وبين تغليف بروتينيّ يزيد متانة الأسنان.

🦷

عوامل الصلابة داخل السن

تتكوّن قوّة أسنان البطلينوس من عناصر صغيرة، لكنّ اجتماعها يجعل النتيجة غير عاديّة.

معدن الغوثايت

الأسنان تحتوي على معدن غنيّ بالحديد وشائع في العديد من التكوينات الصخريّة حول العالم.

ألوان وتكوينات صخريّة

يمكن أن يكون الغوثايت قزحيّ اللون أو بنيّاً محمرّاً أو بدرجات كثيرة بينهما، وهو من المواد التي توجد في تكوينات صخريّة قديمة.

غلاف بروتيني

الغوثايت الموجود في أسنان البطلينوس مغلّف بالبروتين، وهذا ما يقوّيها أكثر.

لماذا يهتمّ البشر بهذا الاكتشاف؟

العلماء متحمسون لهذا الاكتشاف بسبب قدرته على مساعدتهم في تصميم موادّ جديدة قويّة. في الواقع، هناك مصطلح يصف استخدام أفضل سمات الطبيعة في التطبيقات البشريّة: المحاكاة الحيويّة.

لقد منحت المحاكاة الحيويّة للبشريّة بالفعل الكثير ممّا يستحقّ الشكر. إنّ التثبيت بـ "الفيلكرو" مستوحى من نبات الأرقطيون، وهو نبات ينمو في جبال الألب السويسريّة. ألهم طائر الرفراف تصميم مقدّمة "قطار الطلقة" السريع في اليابان؛ يقلّل التصميم الجديد كثيراً من الضوضاء التي تصدرها هذه القطارات عند خروجها من الأنفاق. كانت الأعمال الداخليّة لخلايا النحل هي الفكرة وراء طريقة توزيع الطاقة. ألهمت الديناميكا الهوائيّة لنوع من الأسماك تصميم السيّارة. هذه مجرد أمثلة قليلة من الأفكار التي قدمّتها الطبيعة للبشر بالفعل.

هناك عدد لا يحصى من التطبيقات المحتملة للمبادئ الكامنة وراء أسنان البطلينوس. يمكن أن يؤدّي البحث في أسنان البطلينوس إلى مبانٍ أقوى وسيّارات أكثر أماناً. لكنّ هذا ليس كل شيء، بل يمكن أن يؤدّي إلى بديل لألياف الكيفلر المضادّة للرصاص. وبطبيعة الحال، كلّ الأفكار الخاصّة بأسنان البطلينوس هي في مراحلها الأولى، لذلك سيتعيّن علينا التحلّي بالصبر لاكتشاف كيف ستساعد هذه المخلوقات البحريّة اللزجة في خلق عالم أفضل للأشخاص الذين يسيرون على قدمين.