Конечности тропического рака, которыми он разбивает раковины моллюсков, выдерживают огромные нагрузки. Руководство Военно-воздушных сил США надеется, что их изучение позволит создать новый тип брони.
Рачок из отряда ротоногих (Stomatopoda) подсказал ученым идею новой брони, легкой и высокопрочной. Результаты изучения микроструктуры ударных конечностей беспозвоночного опубликованы в журнале Science.
Ротоногих называют также раками-богомолами из-за особого строения их грудных ног. Одна группа этих животных имеет на конце второй пары грудных конечностей заостренные сегменты. Ими раки прокалывают свою добычу. У другой группы, к которой относится тропический рачок Odontodactylus scyllarus, ставший объектом исследований, сегменты второй пары грудных ног утолщены в виде молоточка. Этим молоточком Odontodactylus разбивает твердые покровы моллюсков и других рачков.
Молоточки рака выдерживают очень большую нагрузку. Скорость их движения в воде составляет 23 в метра в секунду, что выше скорости мелкокалиберной пули. За жизнь рака его конечности-молоточки наносят в общей сложности больше 50 тысяч ударов. Удары рака-богомола столь сильны, что ученые завели в своей лаборатории особый аквариум, опасаясь, что рак может разбить стекло.
Ученые выяснили, что покровы молоточков состоят из трех зон, различающихся микроструктурой и химическим составом. Внешняя зона образована кристаллами гидроксиапатита, ориентированными в определенном порядке. Гидроксиапатит также входит в состав костей позвоночных. Внутренняя зона выстлана слоями минерализованного хитина, залегающими в разных направлениях, что придает ей слоистость. Наконец, боковая зона также состоит из хитиновых волокон, скрепляющих весь молоточек.
Структура молоточка позволяет ему эффективно поглощать удар, при этом не разрушаясь и не трескаясь. Исследователи надеются, что изучение строения конечностей рака поможет им разработать новый тип брони. Под эти цели они уже получили 590 тысяч долларов от Исследовательского центра Военно-воздушных сил США.
