Denti di lampreda

I denti di lampreda non sono il tuo set medio di bianchi perlati. Queste creature simili ad anguille, con i loro denti affilati come rasoi disposti in una bocca circolare, terrorizzano i pescatori da 360 milioni di anni. Ma al di là della loro spaventosa reputazione, i denti di lampreda occupano un posto unico e affascinante nel mondo della biologia. I denti di lampreda stanno fornendo spunti e ispirando nuovi materiali per la tecnologia umana. Quindi, affondiamo i denti nell’argomento ed esploriamo l’affascinante mondo dei denti di lampreda!

Che tipo di denti hanno le lamprede?

Nonostante assomiglino, siano pensate e chiamate anguille, le lamprede non sono anguille. Le lamprede sono animali acquatici senza mascella che appartengono alla classe Agnata. Ci sono circa 40 specie riconosciute di lamprede, 10 delle quali sono originarie del Nord America. Queste specie si trovano sia in ambienti d’acqua dolce che marini e sono ampiamente distribuite in tutto il continente. Sono riconosciuti dal loro disco orale unico, che è una struttura circolare simile a una ventosa contenente file di denti.

Le lamprede non hanno i denti allo stesso modo di molti altri animali. Invece, hanno un disco orale circolare, simile a una ventosa, con piccole sporgenze affilate che li aiutano ad attaccarsi e raschiare contro la pelle della loro preda. Le piccole e affilate sporgenze attorno alla bocca circolare di una lampreda sono fatte di cheratina ipermineralizzata, simile a capelli e unghie umani, così come gli artigli, gli zoccoli e le corna di molti altri animali. Le sporgenze cheratinizzate nella bocca della lampreda vengono utilizzate per aiutare la lampreda ad attaccarsi alla sua preda e raschiare via la pelle.

Denti larvali di lampreda

La dentatura delle larve di lampreda è adattata per l’alimentazione tramite filtro. Le larve di lampreda, note anche come ammoceti, si schiudono dalle uova. Iniziano la vita con una bocca piccola e rotonda che contiene piccole sporgenze simili a denti chiamate denti del cappuccio. Questi denti vengono utilizzati per filtrare le piccole particelle nell’acqua, come alghe e plancton. Man mano che la lampreda larvale si trasforma in un adulto, i suoi denti del cappuccio vengono gradualmente sostituiti dal disco orale adulto. A seconda della specie, le lamprede possono trascorrere la maggior parte della loro vita come larve, come nel caso della lampreda del torrente settentrionale (Fossor di ittiomizzone).

Lampreda denti adulti

Le lamprede non hanno denti veri nel senso che hanno altri vertebrati, ma hanno strutture simili a denti disposte in file circolari all’interno del loro disco orale. Ci sono diverse file di queste strutture nella bocca della lampreda, che prendono il nome dalla loro posizione e funzione:

• capezzolo buccale
• denti laterali interni
• denti laterali esterni/denti marginali
• denti faringei
• denti esofagei

Capezzoli buccali

Le papille buccali si trovano sull’estremo bordo esterno del disco orale. Queste strutture aiutano la lampreda a rilevare prede e altri oggetti nell’acqua. Alcune specie di lamprede usano le loro papille buccali per attaccarsi alla pelle di altri pesci durante l’alimentazione. Le papille aiutano anche a regolare il flusso d’acqua dentro e fuori dalla bocca della lampreda durante l’alimentazione.

Denti laterali interni

I denti laterali interni sono strutture specializzate costituite da un materiale resistente, simile alla cheratina, disposte in file circolari. La disposizione e la forma del lato interno variano tra le specie di lamprede, ma generalmente hanno punte acuminate e sono ricurve verso la gola. I denti sono usati per attaccarsi alla pelle di altri pesci e nutrirsi del loro sangue e fluidi corporei.

Durante l’alimentazione, la lampreda usa la lingua per creare una forza di suzione che tira in bocca la carne e il sangue del pesce ospite. I denti laterali interni aiutano a tenere la lampreda in posizione sulla pelle del pesce ospite, permettendogli di nutrirsi per lunghi periodi di tempo. I denti laterali interni vengono continuamente sostituiti per tutta la vita della lampreda man mano che si consumano o si danneggiano. Nuovi denti crescono dalla base dei vecchi denti e li spingono fuori. Ciò garantisce che la lampreda abbia sempre una nuova serie di denti affilati per l’alimentazione.

Denti laterali esterni

I denti laterali esterni, a volte chiamati denti marginali, sono denti più piccoli simili a lame situati sul bordo del disco orale della lampreda. Sono usati per raschiare la carne della preda e creare un buco attraverso il quale la lampreda può nutrirsi. Questi denti sono disposti in una serie di sporgenze corte e affilate. Sono usati per raschiare e raschiare via la carne della preda. I denti laterali esterni sono più piccoli e più numerosi dei denti laterali interni e lavorano insieme alle papille orali per aiutare la lampreda ad attaccarsi saldamente alla sua preda. Come i denti laterali interni, i denti laterali esterni vengono sostituiti per tutta la vita della lampreda.

Denti faringei

I denti faringei si trovano nella faringe, o gola, delle lamprede. Si trovano nella parte posteriore della bocca, dietro il disco orale. Sono usati per schiacciare e macinare la preda dopo che è stata parzialmente digerita dai denti cheratinizzati e dalle papille orali. I denti faringei sono piccoli, smussati e a forma di cono e sono disposti in più file su entrambi i lati della faringe. Il numero e la disposizione dei denti faringei può variare leggermente a seconda della specie di lampreda, ma generalmente lavorano insieme ai denti esofagei, che si trovano più in basso nel tratto digestivo, per abbattere e digerire la preda. Come gli altri tipi di denti nella bocca della lampreda, i denti faringei vengono sostituiti per tutta la vita del pesce.

Denti esofagei

I denti esofagei si trovano nell’esofago delle lamprede. Si trovano più in basso nel tratto digestivo rispetto ai denti faringei e vengono utilizzati per abbattere ulteriormente e macinare la preda parzialmente digerita. I denti esofagei sono simili per forma e struttura ai denti faringei ma sono generalmente più piccoli e più numerosi. Sono inoltre disposti in più file su entrambi i lati dell’esofago.
Il numero e la disposizione dei denti esofagei può variare leggermente a seconda della specie di lampreda, ma generalmente lavorano insieme ai denti faringei per abbattere e digerire la preda. Una volta che la preda è stata sufficientemente macinata dai denti esofagei, può essere ulteriormente digerita e assorbita dal sistema digestivo della lampreda.
Come tutti gli altri tipi di denti nella bocca della lampreda, i denti esofagei vengono sostituiti per tutta la vita del pesce. Questa continua rigenerazione dei denti consente alla lampreda di mantenere la sua capacità di nutrirsi in modo efficace, anche se i suoi denti si consumano o si danneggiano nel tempo. Sebbene vari a seconda della specie, le lamprede hanno tra 100 e 150 denti.

Biomimetismo

I materiali ispirati ai denti di lampreda hanno il potenziale per rivoluzionare il campo della tecnologia subacquea fornendo soluzioni più forti, più efficaci e più rispettose dell’ambiente per una varietà di sfide. I denti di lampreda sono solo un esempio di come la natura possa ispirare nuove tecnologie e materiali a beneficio dell’umanità. Studiando il mondo naturale, scienziati e ingegneri ottengono preziose informazioni su come creare soluzioni più efficienti, efficaci e sostenibili per una varietà di sfide. Questo approccio interdisciplinare è noto come biomimetismo e ha già portato a molte scoperte in campi che vanno dalla medicina all’architettura.

Denti di lampreda e adesivi New Age

Lo studio dei denti di lampreda ha portato allo sviluppo di nuovi materiali per la tecnologia umana, in particolare nel campo della biomimetica. I ricercatori si sono concentrati sui denti di lampreda per la loro capacità unica di aderire alle superfici bagnate senza scivolare o scivolare. Gli scienziati hanno analizzato la struttura e la composizione dei denti di lampreda per creare nuovi adesivi e rivestimenti che possono essere utilizzati in impianti medici, medicazioni per ferite e persino attrezzature subacquee.

I materiali ispirati ai denti di lampreda hanno il potenziale per rivoluzionare molti settori fornendo soluzioni più forti ed efficaci rispetto ai materiali tradizionali. I ricercatori stanno sviluppando adesivi che possono essere utilizzati per fissare gli impianti direttamente alle ossa senza la necessità di viti o altro hardware che spesso causa complicazioni.

Denti di lampreda e dispositivi medici

Un’altra applicazione per i materiali ispirati ai denti di lampreda è nello sviluppo di dispositivi medici che possono essere utilizzati all’interno del corpo. Creando rivestimenti che imitano le proprietà dei denti di lampreda, i ricercatori stanno lavorando per sviluppare dispositivi in ​​grado di aderire a superfici bagnate e scivolose, come quelle che si trovano nel sistema digestivo o nel tratto urinario. Ciò potrebbe portare a trattamenti più efficaci per condizioni come il sanguinamento gastrointestinale o l’incontinenza urinaria.
I denti di lampreda stanno ispirando nuovi materiali e tecnologie nello sviluppo di droni sottomarini in grado di operare in ambienti marini difficili, come prese d’aria di acque profonde o calotte polari. Questi droni sono stati progettati per mantenere e riparare le infrastrutture sottomarine, inclusi oleodotti, turbine eoliche offshore e sistemi di acquacoltura.

Cinque fatti affascinanti sui denti di lampreda

• I denti di lampreda sono alcuni degli strumenti da taglio più affilati ed efficienti che si trovano in natura. Possono facilmente tagliare la pelle dura e le squame dei pesci, permettendo alla lampreda di nutrirsi del loro sangue e dei fluidi corporei.
• Alcune specie adulte di lamprede non si nutrono. Invece, sopravvivono grazie alle riserve di energia del loro stadio di ammocoete (larvale).
• Le lamprede non hanno mascelle vere. Invece, la loro bocca circolare è fiancheggiata da più file di denti affilati, che vengono utilizzati sia per nutrirsi che per difendersi.
• La struttura dei denti di lampreda è stata paragonata a quella dei nanotubi, che sono minuscoli tubi cavi fatti di atomi di carbonio.
• Gli scienziati hanno scoperto che i denti di lampreda contengono una proteina unica che ha la capacità di sopprimere il sistema immunitario umano. Questa proteina potrebbe potenzialmente essere utilizzata per sviluppare nuovi trattamenti per le malattie autoimmuni o per prevenire il rigetto degli organi trapiantati.

FAQ (Domande frequenti)

Le lamprede sono anguille?

Le lamprede non sono anguille, ma…