对于被称为血虫的微小海洋生物来说，拥有坚固的颚至关重要。
这些蠕虫体长可达 15 英寸，一生都在泥泞的海底打洞，捕食小型甲壳类动物、软体动物和其他蠕虫。
加州大学圣巴巴拉分校的海洋生物化学家赫伯特·韦特 (Herbert Waite) 表示：“它们需要它们的颚来杀死更活跃的猎物。” “它们还用颚来互相争斗，因为它们不是很合群，而且蠕虫偶尔会在洞穴中碰撞。”
韦特说，这些颚必须既锋利又坚韧，因为血虫一生只制造一次。他及其合作者于 4 月 25 日在《Matter》杂志上报道称，这种可怕的颚的关键在于铜、黑色素和一种具有一些令人印象深刻的化学性质的蛋白质的独特混合物。该团队得出结论，这些蠕虫高效的颚构建过程可能为改进复合材料（由不同物质混合而成）的制造方式提供启示。
每条血虫的吻部都有四颗黑色的颚，用于抓住其他动物并注入麻痹性毒液。韦特及其同事在新论文中写道，这些中空毒牙重量轻，但由于含有黑色素和铜，因此非常耐磨损。这些是动物颚不寻常的成分。韦特说，铜“对动物来说通常有毒”，而黑色素是一种很少用作结构元素的色素。
他说：“我们一直对不同海洋无脊椎动物如何制造承重结构以求生存感兴趣，而这种生物尤其引人注目，因为它是少数被报道含有高铜含量的生物之一。”
科学家们不确定为什么这些蠕虫选择铜而不是海洋无脊椎动物通常使用的其他金属，例如铁或锌。然而，一种可能性是铜会与储存在毒牙中的毒液发生反应。韦特说：“蠕虫可以有选择地将这些毒素以某种不太有害或惰性的形式储存起来，当毒素通过颚中的通道进入猎物体内时，它们就会变得有毒。”
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为了研究血虫如何组装其独特的毒牙，韦特和他的团队鉴定了编码颚中主要蛋白质的基因序列。他们发现蛋白质的化学成分相当简单，约 80% 由两种氨基酸组成。然后，该团队在实验室中制造了这种分子的一个人工版本，他们称之为“多任务蛋白”。
接下来，研究人员执行了一个简化的颚形成过程。他们将铜添加到装有人工多任务蛋白的烧杯中，并观察到这两种材料浓缩成小液滴。当研究人员添加一种名为 Dopa 的分子（其他动物经常将其转化为黑色素）时，液滴变黑并形成一层致密的薄膜。
韦特说：“我们注意到，如果你将针尖插入表面形成的棕黑色薄膜中，实际上可以从该薄膜中拉出纤维，然后进行机械测试。” “结果发现这些纤维类似于尼龙，而尼龙是一种非常坚韧的纤维。”
该实验表明，一种单一的蛋白质在血虫颚的形成中起着多种重要作用：结合铜、自分子浓缩成液滴、将 Dopa 转化为黑色素，并最终形成复合材料。这比玻璃纤维或增强橡胶等工业复合材料的形成过程要简单得多。
韦特说：“蠕虫形成其颚的方式为我们提供了一种蓝图，说明如何以更可持续的方式制造复合材料，并减少对重型设备（例如混合器、搅拌器、挤出机）的依赖。” “这些东西在血虫系统中肯定不存在，但一种非常有组织的材料正在形成。”
韦特说，血虫用来制造毒牙的化学反应对周围海水的酸度、盐度和温度非常敏感。这可能意味着血虫容易受到气候变化的影响。
尽管如此，韦特说，血虫制造坚韧材料的天然诀窍提供了宝贵的经验。他认为，血虫卓越的颚形成过程在某些方面与《沙丘》小说中出现的巨型沙虫相似。
“这些生活在荒原中的蠕虫产生了宇宙中每个人都想要的‘香料’，”韦特说。“这以一种夸张的方式提醒我们，简单的生物也能孕育出真正有用的技术。”
