Los corales depositan proteínas de manera organizada para crear un andamio para los minerales que producen arrecifes duros como rocas.
Introducción
Algunas de las estructuras más extensas de la Tierra no están hechas por humanos, castores u otros grandes constructores, sino por innumerables generaciones de pequeñas criaturas debajo de la superficie del mar.
Cada individuo de coral contribuye al arrecife que forman grandes poblaciones de ellos, lo que ayuda a proporcionar un vasto hogar para una gran cantidad de peces y otros animales marinos. Pero hasta hace poco, los humanos no sabían exactamente cómo los invertebrados del tamaño de una gominola producen estos hábitats masivos y duros como rocas. Ahora, la nueva información sobre cómo las proteínas interactúan entre sí para formar andamios moleculares para los cristales de roca ofrece información valiosa sobre cómo los corales crean, y cómo los humanos podrían crear, estructuras duraderas que pueden resistir el agua salada, las corrientes fuertes y más.
El proceso de biomineralización utilizado por los corales para ensamblar sus esqueletos consta de cuatro pasos clave.
La estrategia
Los corales comienzan su vida como larvas flotantes llamadas plánulas. Cuando se asientan, toman la forma de un pólipo en forma de bolsa y comienzan su trabajo.
Primero, un conjunto de s que contienen colágenos, lamininas, fibronectina y USOMP13 forman un andamio. En segundo lugar, las moléculas llamadas proteínas ricas en ácido de coral (CARP) se adhieren a los colágenos, extraen el carbonato de calcio del agua y le dan forma de aguja llamada aragonito.
Luego, los corales combinan estos cristales de aragonito con azúcares, grasas y más de cien tipos de proteínas, al menos una de las cuales es similar a una proteína que ayuda a formar huesos humanos. Las moléculas orgánicas actúan como cemento, pegando trozos de aragonito para formar la superficie literalmente dura como una roca que conocemos como esqueletos de coral. Estas estructuras brindan cierta protección contra los depredadores para los ingenieros de invertebrados que las fabrican y brindan superficies a las que otros corales pueden adherirse.
Las moléculas orgánicas actúan como cemento, pegando trozos de aragonito para formar la superficie literalmente dura como una roca que conocemos como esqueletos de coral.
Las posibilidades
La capacidad de los corales para crear estructuras duraderas de forma única utilizando una combinación bien organizada de minerales y moléculas orgánicas podría encontrar innumerables aplicaciones en la búsqueda de ingeniería que respete, proteja y emule la naturaleza. Los científicos e ingenieros que cultivan prótesis óseas podrían usar los arreglos espaciales que los investigadores de corales han descubierto como inspiración para mejorar la resistencia y la durabilidad de las prótesis. Los científicos e ingenieros de materiales podrían usar los arreglos espaciales como guía para crear una gama de materiales duraderos. Esto, a su vez, podría aplicarse al desarrollo de edificios y otras infraestructuras, bienes de consumo, empaques, automóviles, camiones y aviones, solo por nombrar algunos.
