Končno razkrili skrivnost morskega samoroga: tega niso pričakovali

Narvalov največji adut je nekaj, kar na prvi pogled spominja na rog samoroga. Toda znanstveniki opozarjajo, da ne gre za rog, temveč za izjemno podaljšan zob, ki v večini primerov izrašča skozi zgornjo ustnico.

Najpogosteje ga razvijejo samci, čeprav se lahko pojavi tudi pri samicah. Zob lahko zraste več kot dva metra, pri nekaterih narvalih pa doseže tudi približno tri metre. Prav njegova spiralna oblika je skozi stoletja spodbujala predstavo, da so ljudje v rokah držali pravi rog mitskega samoroga. Muzej Ulm opozarja, da so bili narvalovi zobje v Evropi nekoč dragoceni prav zato, ker ljudje niso vedeli, od katere živali izvirajo.

Danes vemo, da je narval oziroma Monodon monoceros arktični zobati kit. Toda kljub temu je ostalo vprašanje, kako se v tako dolgem zobu ustvari tako pravilna in nenavadna spirala.

Mednarodna raziskovalna skupina je narvalove zobe analizirala z naprednimi rentgenskimi metodami, ki omogočajo vpogled v notranjo zgradbo materiala.

Podatki, objavljeni v okviru raziskave, vključujejo meritve s sinhrotrona MAX IV na Švedskem in sinhrotrona Swiss Light Source v Švici. Raziskovalci so z rentgenskim sipanjem proučevali tanke prereze narvalovih zob in spremljali, kako so v njih razporejene mineralizirane kolagenske vlaknine. Podatkovna zbirka Zenodo, povezana z raziskavo, navaja tudi sodelovanje raziskovalcev z univerz Aarhus, Chalmers, Evropskega sinhrotrona za sinhrotronsko sevanje ter drugih ustanov.

To je pomembno, ker navadno opazovanje zunanje površine ne razkrije, kaj se dogaja globlje v zobu. Pri narvalu pa je prav notranja zgradba ključ do razumevanja njegove nenavadne oblike.

Najbolj zanimiva ugotovitev raziskave je, da značilna zunanja spirala ni preprosto posledica enega samega zasuka.

Naslov raziskave v reviji Nature Communications govori o tem, da narvalov zob svojo veliko spiralo sestavi iz gradnikov z nasprotnima zasukoma. To pomeni, da se strukture v različnih delih zoba ne usmerjajo vse enako.

Na makroskopski ravni vidimo značilno levo usmerjeno spiralo. Ko pa znanstveniki pogledajo globlje v material, se pokaže precej bolj zapletena slika. Mineralizirana kolagenska vlakna imajo lastno tridimenzionalno organizacijo, ki se na različnih ravneh povezuje z večjo spiralno obliko zoba. Raziskovalci so to hierarhično zgradbo lahko povezali z mehanskimi lastnostmi narvalovega zoba.

Prav ta podrobnost je tista, ki naredi narvalov zob tako zanimiv tudi z vidika materialov. Ne gre zgolj za lep naravni vzorec, temveč za zelo premišljeno biološko strukturo.

Narvalov zob je dolg, tanek in izpostavljen velikim mehanskim obremenitvam. Kljub temu ni toga palica, ki bi se ob vsakem močnejšem udarcu preprosto zlomila.

Raziskovalci so že prej ugotovili, da ima zob izrazito anizotropne mehanske lastnosti, nova analiza pa omogoča boljše razumevanje povezave med njegovo notranjo zgradbo in njegovo spiralno obliko. Projekt na Univerzi v Aarhusu je narvalov zob prav zato proučeval kot večravninski biološki material, pri katerem se zgradba od mikroskopske do makroskopske ravni povezuje v eno samo celoto.

To je zanimivo tudi za razvoj novih materialov. Narava je pri narvalu ustvarila strukturo, ki združuje majhno težo, prožnost in odpornost, zato lahko takšni primeri raziskovalcem pomagajo pri iskanju novih načinov izdelave umetnih kompozitov.

Tu pa znanost še nima dokončnega odgovora.

Dolgo je veljalo, da bi lahko bil zob predvsem orožje, s katerim samci tekmujejo med seboj. Narvale so opazovali tudi pri vedenju, pri katerem z zobmi drgnejo drug ob drugega, vendar raziskovalci danes vse bolj proučujejo tudi druge možnosti.

Narvalov zob vsebuje veliko živčnih končičev in je povezan z izjemno občutljivostjo na okolje. Raziskave, ki jih povzema Narwhal.org, nakazujejo, da bi lahko zaznaval spremembe temperature, tlaka in kemijske sestave vode, vključno s slanostjo. Zob ima lahko vlogo tudi pri sporazumevanju in izbiri partnerja.

Prav zato je napačno njegovo funkcijo skrčiti na eno samo razlago. Možno je, da ima več vlog, raziskovalci pa še vedno poskušajo ugotoviti, katera je najpomembnejša.

Narvalov zob je imel v evropski zgodovini nenavadno vlogo. Ker ljudje nekoč niso vedeli, da izvira iz kita, so ga trgovci lahko predstavljali kot pravi rog samoroga.

Takšni predmeti so bili nekoč izjemno cenjeni. Danes je zgodba precej drugačna: namesto dokazovanja obstoja mitskih živali narvalov zob pomaga znanstvenikom razumeti, kako lahko narava z razmeroma preprostimi gradniki ustvari zapletene in izjemno učinkovite strukture.

Raziskovalci so s sodobnimi rentgenskimi tehnikami zdaj dobili precej boljši vpogled v to, kako se spiralna oblika povezuje z notranjo organizacijo zoba. Projekt je pri tem združil raziskovalce iz različnih držav in več velikih evropskih raziskovalnih središč.

Narval tako ostaja nekoliko skrivnosten, vendar je ena njegovih največjih ugank zdaj precej manj skrivnostna. Njegov rog ni čaroben predmet in niti preprosta spiralna palica, temveč izjemno zapleten zob, katerega notranja zgradba je organizirana na več ravneh. Prav nasprotni zasuki njegovih gradnikov pomagajo ustvariti značilno spiralno obliko, ki je narvala že stoletja delala za enega najbolj nenavadnih prebivalcev Arktike.

Viri: Nature Communications, Zenodo, Univerza Aarhus, Narwhal.org, Muzej Ulm