L’oursin, cette fantastique créature aux centaines de dents

Même s’ils ont des épines pointues et parfois venimeuses, les oursins ne s’attaquent pas aux humains. Ils se nourrissent plutôt d’algues ou de concombres de mer. Leur bouche est située sur le dessous de son corps et munie d’une centaine de dents qui lui servent pour manger et échapper aux prédateurs. Leur technique consiste à s’enfouir dans les fonds marins ou dans les coraux. Depuis longtemps, les scientifiques se sont demandé comment ils font pour ne pas se casser les dents.

Dans une récente étude, une équipe de chercheurs a enfin découvert le mécanisme qui permet aux oursins de garder les dents fortes et pointues tout au long de leur vie.

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Les scientifiques ont mis en évidence que ces dents s’aiguisent d’elles-mêmes par l’abrasion des matériaux qui se retirent du tranchant. De plus, les couches externes de celles-ci se renouvellent à chaque fois qu’elles sont endommagées.

L’équipe pense que, par le biais du biomimétisme, cette découverte pourrait avoir des applications en médecine dentaire. Les résultats de l’étude ont été publiés dans Matter.

Un système d’écaillage contrôlé

Les chercheurs ont observé la façon dont les dents des oursins agissent contre le diamant ultra-nanocristallin. En utilisant des techniques de microscopie électronique, ils ont analysé et identifié les « conditions de charge dans lesquelles le mécanisme d’autoaffûtage est activé ».  En d’autres termes, il s’agit de l’usure qu’une dent peut subir jusqu’à ce qu’elle se casse.

Ils ont constaté un « comportement complexe de plasticité et d’endommagement ». D’après Horacio Espinosa, directeur de l’Institute for Cellular Engineering Technologies de la Northwestern University, celui-ci est lié à la régulation d’un « système d’écaillage contrôlé de la dent pour maintenir sa netteté ».

De nouvelles dents artificielles aux propriétés supérieures

Les scientifiques ont même souligné que les oursins ont besoin de mâcher, de broyer et de mordre pour maintenir ses dents aiguisées. « En l’absence de déformation et d’usure viscoplastique de la pierre, les contraintes locales dans la région de la plaque, près de la zone de contact, n’atteindraient pas le seuil requis pour délaminer la plaque et former des copeaux », ont-ils écrit.

Les dents des oursins sont faites de calcite molle et de calcite de magnésium dur. Les fibres de calcite sont entourées de plaques de céramique. L’équipe pense qu’il est possible d’imiter cette routine dentaire inhabituelle. Ils ont même fait allusion à de « nouvelles dents artificielles pour les humains aux propriétés supérieures ».