La mer profonde est sombre et pleine de terreurs, mais la créature la plus terrifiante de tous est le poisson-dragon, une bestiole noire avec une mâchoire saillante pleine de dents en forme de couteau. Mais il est peu probable que d’autres créatures de l’abîme remarquent même la gueule de ginormous avant qu’il ne soit trop tard. C'est parce que les dents surdimensionnées du poisson sont transparentes, ce qui les rend invisibles sous l'eau.
À présent, une nouvelle étude publiée dans la revue Matter examine de plus près la structure de ces dents uniques chez une espèce de poisson - dragon, Aristostomias scintillans, et constate que les dents sont fabriquées dans un matériau qui pourrait avoir des applications allant au-delà du prochain repas du poisson-dragon.
Les poissons-dragons sont en fait assez impressionnants: ils mesurent peut-être moins d'un pied de long et sont un peu lents, mais ils restent le prédateur principal dans leur couche sombre et profonde de l'océan à environ 1 600 pieds sous la surface. Leur corps noir de jais et leurs dents transparentes les rendent imperceptibles, à moins d'être éclairés par des organes bioluminescents situés le long de leur corps et de leur mâchoire. Mais de nombreux mystères demeurent sur le poisson, y compris sur la composition de ces dents en mode furtif.
«Ils passent le plus clair de leur temps à rester bouche bée, à attendre quelque chose», a déclaré la première auteur Audrey Velasco-Hogan, étudiante en génie à l’Université de Californie à San Diego dans un communiqué de presse. "Leurs dents sont toujours exposées, il est donc important qu'elles soient transparentes afin qu'elles ne reflètent ni ne dispersent aucune lumière bioluminescente provenant de l'environnement."
Pour comprendre le fonctionnement des dents, Velasco-Hogan et une collaboration internationale de scientifiques ont examiné la nanostructure de la dentition du poisson à l'aide de la microscopie électronique et d'autres techniques d'imagerie.
Il s'avère que les dents de poisson-dragon sont essentiellement une variation étrange des blancs nacrés conventionnels. Comme la plupart des instruments à mâchoires, les dents du poisson-dragon ont deux couches externes: une coque externe en émail et une couche interne de dentine, qui est normalement composée de tubules reliant l'émail, les cellules nerveuses et les vaisseaux sanguins au centre de la dent.
Mais, rapporte Wudan Yan au New York Times , l’émail de poisson-dragon est constellé de minuscules cristaux d’hydroxyapatite, d’un diamètre de 5 à 20 nanomètres. Les cristaux sont structurés de manière à empêcher la lumière de se disperser sur les dents. La dentine est également inhabituelle car elle ne contient pas de tubes à l'échelle microscopique qui diffusent la lumière, ce qui la rend visible, mais est constituée de bâtonnets de dentine à l'échelle nanométrique. Essentiellement, le matériau n'est pas super-exotique, mais sa structure l'est.
«Au départ, nous pensions que les dents étaient faites d'un autre matériau inconnu. Cependant, nous avons découvert qu'elles sont fabriquées avec les mêmes matériaux que nos dents humaines: l'hydroxyapatite et le collagène », explique l'auteur principal Marc Meyers, également de UCSD, au Jeremy Rehm de l'Associated Press. «Cependant, leur organisation est très différente de celle des autres poissons et mammifères. Ce fut une surprise pour nous: mêmes blocs de construction, différentes échelles et hiérarchies. La nature est incroyable dans son ingéniosité. "
A l’échelle microscopique, le niveau auquel la plupart des dents sont structurées, la lumière peut interagir et rebondir sur des molécules, ce qui donne un joli sourire blanc et brillant, a déclaré Meyers à Ed Cara, de Gizmodo . Lorsque les structures sont organisées à l'échelle nanométrique, cependant, la lumière passe souvent sans interagir.
«[L] ors les caractéristiques de la plupart des matériaux sont très, très petites, la lumière ne se disperse pas ni ne se cogne, elle passe juste à travers», explique Meyers.
La plus grande conclusion biologique de l’étude est assez évidente: le poisson-dragon a probablement développé ces chompers furtifs uniques pour en faire des prédateurs plus efficaces. Mais les résultats intéressent également les scientifiques. Les nanostructures découvertes pourraient être utilisées pour développer de nouveaux matériaux transparents, comme l'explique Chih-Hao Chang, chercheur en matériaux de l'Université d'État de Caroline du Nord, qui n'a pas participé à l'étude, raconte Yan.
«Les biomimétiques ont fourni de nombreuses inspirations aux ingénieurs, et ceci est un autre excellent exemple», dit-il. «Cela prouve à quel point la nature est belle autour de nous et il peut être très enrichissant de regarder de plus près."
Selon Cara de Gizmodo, l’équipe souhaite à présent comprendre la dureté des dents de poisson-dragon. Si elles sont solides, les recherches pourraient mener au développement d’un nouveau type de verre ou de céramique transparent et robuste.
Et si les dents du poisson-dragon ne se détachent pas, il y a plus de poissons dans la mer. Rehm, de l'agence AP, a indiqué que son équipe était également intéressée par l'analyse des morsures d'autres poissons d'eau profonde aux dents transparentes, notamment la baudroie et le poisson hache.
