节肢动物门是动物界最大的一门，其体表一般都覆盖着坚硬的角质层，即外骨骼。节肢动物的外骨骼除了能防止体内水分蒸发和保护内部构造外；还是节肢动物充当盔甲的器官，起着类似于盔甲，航天服和潜水服的作用，不仅可以在战斗中起保护作用，也可以帮助节肢动物在恶劣的生存条件下存活下来。
昆虫纲和甲壳纲动物是节肢动物中外骨骼最具代表性的两种，一般认为昆虫纲动物的外骨骼主要几丁质和蛋白质构成，而甲壳纲动物的外骨骼的几丁质外层还覆盖有一层生物矿物层。生物矿物最早出现于5.5亿年前的早期寒武纪时期，广泛存在于各种生命体中，从原生生物界的趋磁细菌的磁小体，珊瑚虫分泌的珊瑚石，软体动物的外壳，直至高等动物和人的骨骼和牙齿。但在昆虫纲动物是否存在生物矿物层至今仍未见报道。
近日，《NatureCommunications》发表题为“Biomineralarmorinleaf-cutterants”的研究论文，首次在切叶蚁外骨骼上发现了一层致密的生物高镁方解石（high-MgCalcite）构成生物矿物骨骼。作者首先通过扫描电镜观察到切叶蚁的上表皮覆盖着一层生物矿物层，并通过同步光源辐射、X射线衍射等表征检测技术，证实该矿物为高镁方解石（high-MgCalcite）。生物矿物层在工蚁成虫8天后迅速积累，迅速覆盖整个体表。且切叶蚁的表皮有助于生物矿化晶体形成和生长。力学强度试验证明高镁方解石所形成的生物矿物层可显著提升表皮强度，最高可提升至原有强度的7倍。种间“战争”和病原菌侵染实验表明：生物矿物层可有效提高切叶蚁种间竞争的存活率，并可增强对昆虫病原真菌的抵抗能力。
宁波大学植物病*学研究鸿杰研究员为第一作者，美国威斯康星大学麦迪逊分校教授PupaU.P.A.Gilbert和CameronR.Currie为共同通讯作者。该论文接受发表后，受到了《Nature》资深编辑RosamundDaw博士