Kỳ lân biển narwhal (Monodon monoceros) là một loài cá voi sống ở vùng biển Bắc Cực, nổi bật với chiếc ngà dài nhô ra phía trước đầu. Nhìn từ xa, chiếc ngà khiến narwhal có vẻ giống một sinh vật bước ra từ truyện cổ tích, nhưng thực chất đây là một chiếc răng phát triển đặc biệt. Một chiếc ngà có thể dài hơn 1,8m, thậm chí có trường hợp con đực sở hữu hai ngà.
Các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất hoàn toàn về công dụng của chiếc ngà. Một giả thuyết cho rằng nó đóng vai trò như tín hiệu giúp narwhal thu hút bạn tình, bởi phần lớn con đực có ngà trong khi con cái ít khi sở hữu. Tuy nhiên, narwhal cũng từng được quan sát dùng ngà để kiếm ăn, chơi đùa và tương tác với những cá thể khác, nên chiếc ngà có thể đảm nhận nhiều chức năng hơn chúng ta tưởng.
Các nhà khoa học từ lâu biết ngà narwhal có hình xoắn đặc trưng, nhưng chưa thể quan sát đầy đủ cấu trúc bên trong theo không gian ba chiều. Trong nghiên cứu mới, nhóm các nhà khoa học của Đại học Aarhus (Đan Mạch) đã kết hợp nhiều kỹ thuật chụp X-quang, đặc biệt là chụp cắt lớp tensor, để theo dõi cách các sợi collagen khoáng hóa siêu nhỏ được sắp xếp bên trong ngà. Họ sử dụng nguồn tia X mạnh từ ba cơ sở gia tốc hạt lớn ở Thụy Điển, Thụy Sĩ và Pháp, đồng thời kết hợp kiến thức từ hóa học, vật lý, khoa học vật liệu và sinh học.
Kết quả cho thấy các sợi collagen chủ yếu chạy dọc theo chiều dài ngà nhưng liên tục lệch nhẹ, tạo thành những đường xoắn. Đặc biệt, ngà narwhal có hai cấu trúc xoắn ngược chiều: lớp cementum bên ngoài xoắn sang trái, còn phần dentin bên trong xoắn sang phải. Hai cấu trúc này gặp nhau tại vùng chuyển tiếp giữa hai lớp vật liệu, tạo nên một cấu trúc mà các nhà nghiên cứu cho là rất đặc biệt.
Cách sắp xếp này có thể giúp ngà chịu lực tốt hơn. Cấu trúc xoắn kép khiến ngà ổn định hơn trước lực uốn và xoắn so với một thanh thẳng hoặc chỉ có một đường xoắn. Đây có thể là một trong những lý do giúp chiếc răng dài tới hơn 1,8 m của narwhal duy trì độ bền trong suốt cuộc đời.
Nhóm nghiên cứu hy vọng tiếp tục giải mã các lớp tăng trưởng để biến chiếc ngà thành một dạng "hồ sơ" về cuộc đời của loài cá voi Bắc Cực này.
