Un team di chimici della McGill University, in collaborazione con un collega della Charité-Universitätsmedizin, in Germania, ha scoperto parte del processo utilizzato dalle cozze per legarsi alle rocce e liberarsene rapidamente quando le condizioni lo richiedono.
Nel loro progetto, riportato sulla rivista Science , il gruppo ha studiato l'interfaccia tra il tessuto dei mitili e il fascio di filamenti che i mitili utilizzano per ancorarsi alle rocce e ad altri oggetti. Guoqing Pan e Bin Li, dell'Università di Jiangsu e dell'Università di Soochow, entrambe in Cina, hanno pubblicato un articolo su Perspective nello stesso numero della rivista in cui delinea il lavoro svolto dal team su questo nuovo sforzo.
Le cozze sono molluschi bivalvi che vivono sia in ambienti di acqua dolce che salata. Hanno gusci incernierati uniti da un legamento. I muscoli assicurano una tenuta ermetica quando il guscio è chiuso. Le cozze utilizzano fili di bisso (noti comunemente come barba) per attaccarsi a oggetti solidi come le rocce.
Il bisso di cozza è stato ampiamente studiato per la sua capacità unica di connettere materiale non vivente (i filamenti che compongono i fili) al tessuto vivente e di disconnettersi su richiesta. Ma, come notano Pan e Li, la maggior parte di questa ricerca si è concentrata su possibili meccanismi di legame chimico. In questo nuovo sforzo, il gruppo di ricerca si è invece concentrato sulla dinamica della bio-interfaccia.
Per comprendere meglio come i fili di bisso si collegano ai tessuti viventi e come possono essere gettati via se necessario, il gruppo di ricerca ha utilizzato una varietà di tecnologie per studiare i fili e il tessuto a cui si collegano. Utilizzando diversi tipi di imaging insieme alla spettroscopia, il team ha osservato che le estremità dei fili si intrecciavano con strati di tessuto vivente, che a loro volta erano ricoperti da circa 6 miliardi di ciglia mobili.
Hanno inoltre scoperto che avere così tante ciglia si traduceva in un elevato grado di contatto superficiale, che consentiva di unire meccanicamente due materiali disparati. I ricercatori hanno inoltre notato che le oscillazioni delle ciglia contribuiscono sia a rafforzare la presa tra i due materiali sia a consentire un rilascio rapido quando necessario. Hanno scoperto che il movimento delle ciglia era guidato da neurotrasmettitori, il che, teorizzano i ricercatori, suggerisce che in definitiva siano controllati dalla serotonina e dalla dopamina.
Ulteriori informazioni: Jenaes Sivasundarampillai et al, Una forte biointerfaccia a rilascio rapido nelle cozze mediata dall'adesione serotoninergica basata sulle ciglia, Scienza (2023). DOI:10.1126/science.adi7401
Guoqing Pan et al, Una biointerfaccia dinamica controlla l'adesione dei mitili, Scienza (2023). DOI:10.1126/science.adl2002
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