切叶蚁用它们强大的下颚切开植物，蝎子依靠锋利的毒刺刺穿捕食者厚厚的皮肤，蜘蛛需要强壮的尖牙来吞食它们的食物。新研究揭示了一些微小生物超耐用附属物背后的秘密：重金属原子。

俄勒冈大学的物理学家罗伯特·斯科菲尔德和他的同事在特殊显微镜下检查了蚂蚁牙齿、蜘蛛尖牙、蝎子毒刺、海洋蠕虫的颌骨和其他节肢动物的附属物，大众科学的拉胡尔·拉奥报道 。这些动物中有许多在生死攸关的情况下使用它们的钳子、牙齿或毒刺，此时耐用性和强度是最重要的。当科学家们观察一种叫做Atta cephalotes 的切叶蚁的颚部时 ，他们可以看到一种薄而均匀的重金属原子（如锌和铜）与天然蛋白质混合的分布。

Schofield 对 Jake Buehler 的Science News说，用这些金属强化某些身体部位可以提供“你想要的刀或针的特性”  。

国家地理的凯莉·阿诺德 (Carrie Arnold) 报道说，科学家们已经知道一些微小生物的某些身体部位注入了锌、铜和锰，但尚不清楚这些金属与其他耐用蛋白质之间的关系 。在本月发表在《科学报告》上的这项新研究中 ，该团队在分子水平上研究了蛋白质和金属，发现金属原子被编织到蛋白质中，从而形成了一种超强复合材料。

原子的均匀分布是关键，因为“矿物块限制了工具的锋利度，”斯科菲尔德对科学新闻说 。

相比之下，注入金属的身体部位比其他物种使用的钙基结构更坚固，更能抵抗损坏。标准的“生物矿化”身体部位，如人类的牙齿或乌龟的壳，更容易破碎，而且使用起来可能不太节能。

在切叶蚁的案例中，研究小组估计它们的强化颌骨在切割和穿刺时比不含金属的下颌骨少 40% 的能量和肌肉量。该研究仅考察了少数物种，一些科学家怀疑其他物种也在使用这种金属注入技巧。

马萨诸塞州圣十字学院的生物学家斯蒂芬妮·克罗夫茨 (Stephanie Crofts) 说：“这项研究很好地了解了这种情况是如何在一系列生物体中发生的，它可能比我们想象的更常见。”工作，到 国家地理。

斯科菲尔德乐观地认为，最近的发现可能会带来技术和医学进步。天然蛋白质和重金属的特定编织结构可用作创造平衡强度、刚度和重量的新材料的路线图。

“人类工程师也可能从这种生物学技巧中学习，”他在一份 声明中说。“虽然有更硬的工程材料，但它们通常更脆。”