Lớp vảy cứng như bọc giáp của cá rồng Amazon

Cấu trúc vảy kiên cố của cá Aparaima giúp chúng đối phó với hàm răng sắc như dao của những loài ăn thịt ở cùng môi trường sống như cá piranha.

Để sinh tồn ở vùng hồ Amazon đầy rẫy cá ăn thịt piranha, cá Aparaima gigas thuộc bộ Cá rồng tiến hóa lớp vảy cứng như bộ giáp. Lớp vảy ngoài cùng bị khoáng hóa, trở thành rào cản ngăn chặn những mối đe dọa như răng của động vật săn mồi. Tuy nhiên, các gờ nổi và mấu lồi giúp vảy trở nên linh hoạt, theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Matter.

Cá Aparaima có thể dài tới 3 mét. (Ảnh: Wikipedia).

Lớp vảy bên trong liên kết với collagen theo cấu trúc Bouligand. Tương tự các bậc cầu thang xoắn, cấu trúc này cũng tồn tại ở vỏ tôm hùm, bọ cánh cứng và cua, theo đồng tác giả nghiên cứu Wen Yang ở Khoa kỹ thuật nano của Đại học California, San Diego, cho biết.

Để tìm hiểu về độ cứng của lớp vảy, nhóm nghiên cứu tại Đại học California, San Diego và Đại học California, Berkeley, tiến hành các thử nghiệm kiểm tra khả năng chịu áp lực. Đầu tiên, họ nghiền vảy cá rồng trong nước suốt 48 giờ. Sau đó, họ tập trung lực nén vào giữa những chiếc vảy và kéo căng mép ngoài. Trong quá trình này, họ nhận thấy lúc đầu lớp vảy ngoài giãn ra, sau đó nứt và bong. Cấu trúc vảy giúp ngăn những vết nứt lan rộng.

Nhóm nghiên cứu kết luận lớp vảy trong và ngoài kết hợp với nhau để tạo thành cấu trúc siêu nhẹ, linh hoạt nhưng vẫn chắc chắn. Theo họ, đây là một trong những vật liệu sinh học có thể bẻ cong bền nhất hành tinh. Cấu trúc này có thể được mô phỏng để tạo ra áo giáp nhân tạo trong tương lai.

Cá Arapaima gigas (hải tượng long) sinh sống ở vùng lưu vực Amazon và được du nhập vào Đông Nam Á. Nằm trong số cá nước ngọt lớn nhất và động vật có xương sống sinh trưởng nhanh nhất hành tinh, cá rồng có thể dài tới 3 mét. Loài có này có khả năng hít thở không khí. Cách 5 -15 phút, chúng cần ngoi lên mặt nước và hít không khí để gom 95% lượng oxy cần thiết. Phần còn lại được bổ sung bởi nước chảy qua mang.