Trendy

Proč bobři hlodají stromy – a nic? Hodně. Příliš mnoho tuku!

Téměř každý zná děsivý zvuk vrtačky. Na rozdíl od žraloků, jejichž zuby se obnovují po celý život ryb, se u lidí a většiny savců mění pouze jednou – z mléčných zubů na stoličky. I když hlodavci mají zuby, které rostou po celý život. Je to dáno tím, že hlodavci, ať to zní jakkoli triviálně, hlodají, čímž rovnoměrně obrušují zuby. Aby tato zvířata nezůstala bez hlavního nástroje existence, příroda jim dala mechanismus pro neustálý růst zubů, kompenzující opotřebení. Ale co ti, kteří se zubí jednou a na celý život? Vědci z katedry materiálových věd a inženýrství na Northwestern University určili, které prvky zvyšují odolnost zubní skloviny, a zjistili, proč si bobři poradí se stromy stejně dobře jako motorová pila.

Zubní sklovina je nejtvrdší tkáň v našem těle. Je založen na tenkých dlouhých vláknech hydroxyapatitu. Tloušťka jednoho takového vlákna je pouhých 50 nanometrů a délka je tisíckrát větší. Pro názornost, pokud by výška břízy byla tisíckrát větší než průměr kmene, pak by měl strom výšku asi kilometr. Tisíce takových nití jsou spojeny do svazků, ale stále jsou velmi tenké – dvacetkrát tenčí než vlas. Tyto svazky jsou umístěny v určitém směru, tvoří něco jako zpevňující rám zubní skloviny a prostor mezi nimi je vyplněn krystalickým hydroxyapatitem.

Hydroxyapatit je minerál obsahující vápník, fosfát a hydroxylové ionty. A přestože sklovina sestává téměř výhradně z minerální báze, i velmi malé množství jiných iontů může výrazně změnit její vlastnosti. Pokud se například část vápníku, byť sebemenší, nahradí ionty hořčíku, stane se sklovina náchylnější na kyseliny. Jednoduše řečeno, rychleji se rozpustí. Stejný účinek bude způsoben nahrazením fosfátových iontů uhličitanem. Pokud však ionty fosfátu nahradí fluoridové ionty, sklovina znatelně zlepší své vlastnosti. To je důvod, proč zubní pasta obsahuje látky obsahující fluor.

Odkud se v ústech bere kyselina, která má tak neblahý vliv na zuby, a proč je škodlivé jíst sladkosti, ačkoli nejsou vůbec kyselé? Bakterie totiž žijí v ústech, a přestože pro tělo nepředstavují hrozbu, mohou poškodit zubní sklovinu. Zbytky cukru slouží jako potrava pro tyto bakterie. Vše by bylo v pořádku, kdyby tyto stejné mikroorganismy nezpracovávaly cukr na kyselinu mléčnou a tím nezvyšovaly kyselost prostředí. Čím kyselejší je prostředí, tím rychleji dojde k destrukci zubní skloviny. Ano, ano, stejná acidobazická rovnováha. Bobři, pokud víme, sladkosti nezneužívají, ale příroda je přesto odměnila dodatečným mechanismem, díky kterému jsou jejich zuby silnější. Celá podstata spočívá v samotných iontech, které mění vlastnosti skloviny.

Vědci odebrali vzorky skloviny ze zubů myší, králíků, krys a bobrů a podrobili je pečlivé analýze pomocí sofistikovaného zařízení. Doslova atom po atomu studovali strukturu vláken tvořících sklovinu a zjistili zajímavou věc. Ukazuje se, že pevnost a odolnost vůči kyselinám ovlivňuje především amorfní látka, která obsahuje minerály bohaté na železo nebo hořčík. Navzdory skutečnosti, že podíl takové látky je extrémně malý, radikálně mění ochranné vlastnosti skloviny. Například zubní sklovina bobra byla šestkrát odolnější vůči kyselinám než zubní sklovina králíka. To vše je způsobeno sloučeninami železa, zejména ferrihydritem. Poskytuje nejen chemickou odolnost, ale také zvyšuje mechanickou pevnost zubní skloviny. Dá se říct, že ano, bobr má opravdu železné zuby!

Přečtěte si více

Popis plamének arabella, technologie výsadby a péče.

Proč však ještě nevyrobili zubní pastu s minerály obsahujícími železo? Možná nebudeme muset okusovat větve osiky, ale bylo by velmi příjemné omezit návštěvy zubaře. Když se podíváte na bobří zuby, uvidíte, že mají daleko k bílé – žluté, nebo dokonce hnědé. Jsou to naprosto zdravé, silné zuby a právě sloučeniny železa jim dodávají barvu. Z lidského hlediska nepříliš esteticky, ale zdá se, že to bobřím příliš nevadí.