Δέρμα καρχαρία:Η επιστήμη πίσω από τη μοναδική του υφή
Oatawa/Getty Images
Ποιος δεν ήθελε να χαϊδέψει έναν καρχαρία; Μπορεί να είναι αρπακτικά της κορυφής, αλλά είναι ακόμα αρκετά χαριτωμένα. Ενώ φαίνονται χωρίς χαρακτηριστικά με την πρώτη ματιά, το δέρμα τους στην πραγματικότητα αποτελείται από δερματικές οδοντοστοιχίες. Το Dermal αναφέρεται στο δέρμα και η λέξη denticle παραπέμπει σε μικρά δόντια, επομένως ένας άλλος τρόπος για να περιγραφεί η υφή τους θα ήταν ουσιαστικά τα "δόντια του δέρματος". Αυτά είναι φολιδωτά τρίγωνα επικαλυμμένα με οδοντίνη, η οποία είναι ο ίδιος τύπος ιστού που συνθέτει το μεγαλύτερο μέρος ενός δοντιού θηλαστικού. Αυτό μπορεί να μην ακούγεται πολύ ευχάριστο, αλλά η κατευθυντικότητα αυτών των φολιδωτών δοντιών σημαίνει ότι αν θεωρητικά χαϊδέψατε κατά μήκος του κόκκου, το δέρμα τους θα ήταν πραγματικά σχετικά λείο.
Φυσικά, υπάρχουν εξελικτικά οφέλη σε αυτόν τον τύπο δέρματος. Πρώτον, η δομή επιτρέπει στους καρχαρίες να κολυμπούν πιο γρήγορα. Ο τρόπος με τον οποίο διαμορφώνονται αυτές οι οδοντοστοιχίες μειώνει την αντίσταση στο νερό. Υπάρχουν υψηλές κορυφογραμμές στη μέση και χαμηλές ράχες στις πλευρές, τις οποίες οι ερευνητές μοντελοποίησαν για να ανακαλύψουν ότι ένας τέτοιος σχηματισμός στους λευκούς καρχαρίες μειώνει την αντίσταση κατά 2,3 μέτρα (7,5 πόδια) ανά δευτερόλεπτο. Οι μεγάλοι λευκοί καρχαρίες συχνά ταξιδεύουν στα νερά των ωκεανών με ταχύτητα 3 έως 4 χιλιομέτρων την ώρα, που μεταφράζεται σε περίπου 1,9 έως 2,5 μίλια την ώρα. Αν και αυτό είναι αρκετά γρήγορο, συγκρίνεται χαλαρά με τον ρυθμό που μπορούν να φτάσουν σε σύντομες ριπές 55 χιλιομέτρων (ή 34,2 μιλίων) την ώρα. Για αναφορά, ο Ολυμπιονίκης της κολύμβησης, Caleb Dressel, έσπασε ρεκόρ, φτάνοντας τουλάχιστον 8,8 μίλια την ώρα.
Απόσταση, μυστικότητα και υγεία
Nautilus Creative/Getty Images
Εκτός από αυτές τις υψηλές ταχύτητες, οι καρχαρίες συχνά κολυμπούν μεγάλες αποστάσεις. Ένας μεγάλος λευκός καρχαρίας παρατηρήθηκε να κάνει ένα ταξίδι 12.400 μιλίων. Η μείωση της υπολογισμένης δύναμης οπισθέλκουσας που διατηρεί το δέρμα τους τους επιτρέπει να κολυμπούν πιο αποτελεσματικά, εξοικονομώντας ενέργεια και καθιστώντας δυνατό για αυτούς να ταξιδεύουν τόσο μακριά. Μερικοί ερευνητές παρατήρησαν ότι το μοναδικό σχέδιο των κορυφογραμμών εντός των οδοντοστοιχιών τους πιθανότατα βελτιστοποιεί τις συνθήκες για διάφορους τύπους κολύμβησης, είτε ταξιδεύουν είτε επιταχύνουν για να πιάσουν θήραμα.
Μια άλλη πτυχή που τους κάνει τόσο εντυπωσιακούς κυνηγούς είναι ότι η μείωση της τριβής που διευκολύνεται από το δέρμα τους τους επιτρέπει να κολυμπούν τόσο γρήγορα όσο και ήσυχα. Αν και πρόσφατη έρευνα έχει αποκαλύψει ότι ορισμένοι καρχαρίες παράγουν έναν ήχο κρότου, ιδιαίτερα όταν βρίσκονται σε κίνδυνο, ως επί το πλείστον, είναι γνωστοί ως σιωπηλοί θηρευτές, που κολυμπούν κάτω από το νερό σε μια ανησυχητική ησυχία. Αυτό το πλεονέκτημα στην κρυφή πρόσβαση στο θήραμα προσθέτει άλλο ένα επίπεδο στις φανταστικές κυνηγετικές τους ικανότητες.
Όχι μόνο αυτές οι δερματικές οδοντοστοιχίες κάνουν αποτελεσματική θήρευση, αλλά προστατεύουν επίσης τους καρχαρίες. Η μοναδική υφή που ευθυγραμμίζει το σώμα τους καθιστά δύσκολο για οτιδήποτε να κολλήσει πραγματικά. Αυτό σημαίνει ειδική προστασία από τα βαρέλια και άλλους τύπους θαλάσσιας ανάπτυξης, καθώς και από παράσιτα. Επιπλέον, αυτό το παχύ, τραχύ δέρμα τα προστατεύει από γδαρσίματα που διαφορετικά θα μπορούσαν να προκύψουν μέσω επαφής με τραχιές επιφάνειες ή σύγκρουσης με άλλα ζώα.
Μην χαϊδεύετε έναν καρχαρία
JosephStudios/Shutterstock
Μια σύντομη εξήγηση που συνήθως προσφέρεται για να εξηγήσει την αίσθηση του αγγίγματος ενός καρχαρία είναι ότι αισθάνεται σαν γυαλόχαρτο. Αν και οι καρχαρίες σίγουρα δεν είναι τόσο επικίνδυνοι για τον άνθρωπο όσο θα μπορούσε να μας έκανε να πιστεύουμε ο Στίβεν Σπίλμπεργκ, ακόμη και το άγγιγμα ενός καρχαρία θα μπορούσε να οδηγήσει σε τραυματισμούς. Αυτές οι δερματικές οδοντοστοιχίες είναι στην πραγματικότητα κάπως αιχμηρές και η επαφή μπορεί να αφήσει κοψίματα στο δέρμα σας. Εξάλλου, δεν διαθέτουμε αυτό το εξωτερικό στρώμα προστασίας που έχουν οι καρχαρίες.
Ενώ οι άνθρωποι πρέπει να αποφεύγουν τους καρχαρίες, απλώς σε μια προσπάθεια να μην διαταράξουν τον βιότοπό τους ή να μην κινδυνεύουν να τους προκαλέσουν, η κατανόηση του δέρματος του καρχαρία που αποκτήθηκε μέσω της έρευνας έχει οδηγήσει σε πολλές καινοτομίες. Η χρήση της φυσικής κατάστασης ενός προϊόντος ως οδηγού για την κατασκευή είναι γνωστή ως βιομιμητεία και η αντιγραφή καρχαριών ήταν αρκετά επιτυχημένη.
Για παράδειγμα, μια μάρκα μαγιό βάσισε το σχέδιό της στις δερματικές οδοντοστοιχίες του καρχαρία. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η δομή τους είναι αποτελεσματική στη μείωση της οπισθέλκουσας, η οποία επιτρέπει μεγαλύτερη ταχύτητα. Μάλιστα, το συγκεκριμένο μαγιό παρείχε τέτοιο πλεονέκτημα που του αποκλείστηκε από τους Ολυμπιακούς αγώνες.
Ωστόσο, δεν έχουν όλες οι εφευρέσεις εμπνευσμένες από τους καρχαρίες που προορίζονται αποκλειστικά για την ταχύτητα. Οι εταιρείες βιοτεχνολογίας έχουν εισαγάγει υλικό με βάση το δέρμα από γυαλόχαρτο λόγω της ικανότητάς του να αναστέλλει την ανάπτυξη παρασιτικών. Ορισμένα προϊόντα έχουν δοκιμαστεί σε επιφάνειες εντός του νοσοκομείου και έχουν αποδειχθεί ότι μειώνουν αποτελεσματικά την ανάπτυξη βακτηρίων. Ένα τέτοιο επίτευγμα είναι ένα από τα πολλά παραδείγματα για το πώς η κατανόηση της βασικής επιστήμης μπορεί να οδηγήσει σε καινοτομία και βελτιώσεις στην υγεία.
