蚂蚁、蜘蛛、蠕虫等小小一只怎么咬人那么痛？先撇开是否有毒或刚好咬在“脆弱皮肤”，它们的咬合力本来就相当惊人。最近美国科学家成功找出蚂蚁一口好牙的秘密，可能是它们大颚均匀分布锌原子的关系。
蚂蚁咬合力强大，好比俗称“干木白蚁”的白蚁取食木头并住在里面，是国外城市常见的害虫；切叶蚁也能喀兹喀兹把叶片切下来，搬回巢里培养真菌，它们强而有力的下颚更有能力伤害人类的皮肤；但其实光一般“主动怪家蚁”黑头慌蚁、中华单家蚁，叮咬人就很痛了。
“它们的大颚不该那么硬？”美国奥瑞冈大学和西北太平洋国家实验室（PNNL）研究团队认为，昆虫下颌是由蛋白质和多糖聚合物甲壳素组成，甲壳素通过氢键交联，产生甲壳素微纤维，若再与碳酸钙混合，就会更坚韧，变成像龙虾或螃蟹外壳的材料，那蚂蚁的大颚甲壳素是加了什么才会如此锋利？
（Source：PNNL）
答案可能是锌，当甲壳素加入8%锌时，就更坚硬、更有韧性。团队研究专注蚂蚁的牙齿，也就是“大颚齿”（mandibular teeth），团队指出，这是在口腔外面紧密结合的锌原子，大颚齿有8%都是锌。
为了进一步挖掘蚂蚁牙口好的秘密，团队决定在原子尺度观察蚂蚁大颚，团队通过原子探针断层扫描（APT）研究，通过这种尺寸约十分之一纳米的材料分析技术，将针状标本放置在激光与高电压脉冲下，原子从表面蒸发后，即可获得3D空间成像和化学成分测量。
团队发现，蚂蚁大颚均匀分布锌，而非预想集结小节（nodule），研究指出，这种结构让蚂蚁的口器更锋利，只要用相较人类牙齿60%或更少的力量，就可刺穿其他东西，同时也可以解释为什么节肢动物、甲壳动物、蠕虫等生物都演化出大颚或类似工具。
通过研究，团队也加以测量蚂蚁大颚和其他小移动物捕猎工具的硬度、弹性、破裂能、耐磨性、耐冲击性，看看未来能否学习蚂蚁猎捕工具，通过仿生学提高材料硬度。奥瑞冈大学研究副教授Robert Schofield表示，工程师也能获益，如蚂蚁大颚添加锌后，硬度会从原本塑胶程度提高到铝，目前较硬的工程材料往往也面对易脆易碎的问题。
（首图来源：pixabay）