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Descubrieron como el “gusano de sangre”, el terror de los mares, cosecha cobre para adquirir unas mortíferas mandíbulas metálicas

Los gusanos de sangre son unas aterradoras criaturas que se esconden en el lecho marino y cuentan con temibles dientes de cobre con veneno para atacar a sus presas.

Los gusanos de sangre no son para los débiles de corazón. Estos tubos marinos de aspecto carnoso pueden parecer inofensivos desde la distancia, pero no se deje engañar.

Los gusanos de sangre (también conocidos como “gusanos de cerdas” del género Glycera ) son carnívoros que se entierran profundamente en el lodo a lo largo del lecho marino, emergiendo para atrapar presas y competidores en sus temibles mandíbulas que están parcialmente compuestas de cobre y mezcladas con veneno paralizante.

Incluso los científicos que estudian a estas criaturas para ganarse la vida no hablan muy bien de los gusanos de sangre.

“Son gusanos muy desagradables porque tienen mal genio y se les provoca fácilmente”, dice el bioquímico Herbert Waite de la Universidad de California, Santa Bárbara.

“Cuando se encuentran con otro gusano, normalmente luchan usando sus mandíbulas de cobre como armas”, agrega.

En un nuevo estudio, dirigido por r William Wonderly, estudiante graduado en el Laboratorio Waite, los investigadores descubrieron cómo la especie de gusano de sangre Glycera dibranchiata adquiere el cobre para su mandíbula, que constituye aproximadamente el 10 por ciento de la estructura general de la mandíbula, con el resto compuesto por proteína y melanina.

Estos colmillos de cobre los produce de manera natural los gusanos de sangre.
Estos colmillos de cobre los produce de manera natural los gusanos de sangre.

Anteriormente se ha observado que la combinación de cobre y melanina en las mandíbulas de los gusanos de sangre le da a los colmillos una resistencia considerable a la abrasión, lo que ayuda a que los dientes duren durante la vida útil del animal, de hasta unos cinco años.

En la nueva investigación, el equipo diseccionó gusanos de sangre, analizó el tejido de la mandíbula y estudió células cultivadas in vitro, identificando una proteína estructural que ayuda a estos diferentes componentes químicos a unirse con tanto éxito.

La proteína en cuestión, llamada proteína multitarea (MTP), es tan efectiva que podría ayudar a señalar el camino hacia nuevos procesos de fabricación de materiales, sugieren los investigadores.

“Nunca esperábamos que una proteína con una composición tan simple, es decir, principalmente glicina e histidina, realizara tantas funciones y actividades no relacionadas”, dice Waite .

“Estos materiales podrían ser señales de cómo hacer y diseñar mejores materiales de consumo”, agrega.

Según los investigadores, MTP desempeña numerosas funciones químicas en el proceso de producción de mordazas de extremo a extremo.

Estos incluyen la unión de cobre (que se extrae del sedimento marino), la catalización de la formación de melanina y la actuación como organizador y fabricante, ensamblando la mezcla resultante de proteína, cobre y melanina que forman las mandíbulas en la probóscide del gusano de sangre.

Una micrografía de Glycera proboscis. (Pontín et al., PNAS, 2007
Una micrografía de Glycera proboscis. (Pontín et al., PNAS, 2007

Es un truco formidable, dicen los investigadores, y que requeriría mucho trabajo y diferentes equipos para replicar en un entorno de laboratorio, utilizando equipos convencionales.

Sin embargo, si podemos descubrir cómo replicarlo, aprovechando de alguna manera el MTP natural o imitando funcionalidades químicas similares, podría ser un gran paso adelante en la ciencia de los materiales.

“Las actividades concertadas de MTP en la construcción de la arquitectura de mandíbula Glycera presentan una oportunidad convincente para repensar el diseño de las tecnologías de procesamiento necesarias para materiales poliméricos combinados y compuestos sostenibles y de alto rendimiento”, escriben los investigadores en su artículo .

Primer plano de un colmillo de gusano de sangre. (Herbert Waite/CC BY-SA)
Primer plano de un colmillo de gusano de sangre. (Herbert Waite/CC BY-SA)

“La combinación de simplicidad química y versatilidad funcional en MTP tiene un enorme potencial para el procesamiento de materiales naturales y bioinspirados”, agregan.

Los científicos resaltan lo sorprendente de que todo este ingenio de alguna manera evolucionó dentro de la boca de un gusano de sangre. Tal vez no sean tan malos después de todo.

“Tienes un pequeño gusano que está haciendo una mandíbula tan dura y rígida como el bronce, y también algo de cerámica”, dijo Waite a New Scientist . “Y lo están haciendo de forma autónoma”.

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