Ученые выяснили, как моллюски создают подводный клей

Канадские и немецкие исследователи установили, что для фиксации на подводных камнях съедобные мидии используют двухкомпонентный состав, состоящий из белка и ионов металлов. Эти компоненты транспортируются через микроканалы в ноге моллюска, где они формируют прочный, водонепроницаемый клей.

Некоторые двустворчатые моллюски, включая съедобные мидии (лат. Mytilus edulis) — ведут прикрепленный образ жизни, «приклеиваясь» к твердому субстрату своей ногой. Для этого животные производят биссус (этот прочный белковый клей, также известный как (или биссусную нить), способен выдерживать мощные волны и течения.

Учитывая сложность обеспечения надежной адгезии в водной среде, ученые обратили внимание на уникальную способность мидий, стремясь применить полученные знания для разработки клеев, предназначенных для использования во влажных условиях, например, в хирургии или стоматологии. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Science.

Для изучения процесса формирования биссуса на субклеточном уровне авторы использовали комплекс методов, включающий микрокомпьютерную томографию, световую микроскопию, электронную микроскопию, рентгеновскую флуоресцентную микроскопию и конфокальную рамановскую спектроскопию. Благодаря этим методам было установлено, что внутри ноги мидии присутствуют каналы диаметром в несколько микрон, где происходит смешение компонентов клея.

Моллюск выделяет в канал пузырьки (везикулы), содержащие основной белок клея, а также везикулы с ионами железа и ванадия. Белок и ионы металла, смешиваясь, постепенно затвердевают, формируя прочный клей из жидкого белка. Этот процесс длится приблизительно две-три минуты.

Мидии используют ванадий для создания клея, что вызвало особый интерес ученых, поскольку ранее накопление этого металла наблюдалось лишь у немногих других организмов. По мнению исследователей, ванадий играет ключевую роль в процессе затвердевания клея, и они продолжают изучение данной области.