南米アンデス山脈の草食動物は通常、一度だけ間違いを犯す。彼らの舌がイラクサ科植物の小さな毛に触れると、刺毛の先端が折れ、物質が冗談の原因となる。 「私たちがよく知っているイラクサのメカニズムは、非常によく似た方法で機能します」とボン大学のマクシミリアン・ヴァイゲント氏は言う。
しかし、彼と彼の同僚が今発見したように、遠い親戚の間には興味深い違いがある。私たちの燃える椅子の鋭い小さな毛はガラスのようなシリコンを硬化させるが、南米の同僚のそれは以前は人によってしか知られていなかった物質である。動物の骨と歯はリン酸カルシウムでした。 「刺すような毛に含まれるミネラルは、人間や動物の歯と化学的に非常によく似ています」とウェイゲント氏は言う。 「イラクサは歯には歯という形で報われるようです」と植物学者は微笑んだ。
植物由来の歯科用建材「鉄筋コンクリート」
電子顕微鏡検査を使用して、彼と同僚は注射器に似た刺毛の微細構造を詳細に研究した。研究では、リン酸カルシウムが先端を強化し、他の物質に巧妙に埋め込まれていることが示されました。 「これは鉄筋コンクリートと同様の構造を持つ複合材料です」とウェイゲント氏は説明します。植物の典型的な建築材料である繊維状セルロースは、形状を与えるネットワークを形成し、その「網目」の中にリン酸カルシウムの小さな結晶が埋め込まれています。 「これにより、刺毛に並外れた安定性が与えられます」と科学者は言います。
医療の可能性
この材料の洗練された特性は、現在では植物学者の興味を呼び起こしているだけではありません。この発見は、いわゆるバイオニック応用の可能性も秘めている。「例えば、義歯、整形外科、顔面手術などの代替材料に関しては、拒絶反応を引き起こさないことが非常に重要です」とウェイゲンド氏は言う。イラクサのリン酸カルシウムとセルロースの複合体は、そのような目的のための有望な天然モデルとなる可能性がある。まず第一に、ウェイゲント氏らは、どの植物が自らの武装にリン酸カルシウムも使用するのか、またその材料にはどのような生体力学的利点があるのかという問題に詳しく取り組みたいと考えている。
