Ученые выяснили, как моллюски создают подводный клей

Новости МирТесен

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, фиксируясь к твердым поверхностям посредством своей ноги. Для осуществления этого процесса эти существа вырабатывают биссусбиссусная нить) — представляет собой удивительно крепкий органический полимер, способный противостоять воздействию мощных водных потоков и волн.

Создание эффективной адгезии в водной среде представляет собой сложную задачу, поэтому ученые-химики проявили интерес к этому уникальному свойству мидий с целью адаптации полученных знаний для создания водостойких клеящих веществ. Например, такие разработки могут быть полезны при проведении хирургических или стоматологических процедур. О результатах исследования специалисты опубликовали в журнале Science.

Для детального изучения механизма формирования биссуса на клеточном уровне исследователи использовали разнообразные методы анализа, включая микротомографию с применением компьютера, световое микроскопирование, электронную микроскопию, рентгенофлуоресцентный анализ и конфокальную рамановскую спектроскопию. Благодаря этим методам ученым удалось выявить наличие в ноге мидии каналов диаметром несколько микрон, где происходит взаимодействие 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.