Las ostras construyen arrecifes fuertes pero flexibles utilizando minerales en una red de proteínas pegajosas.
Introducción
Las ostras son un manjar para algunos y un alimento básico para otros, pero también son vitales para los ecosistemas costeros. Las ostras se agarran unas a otras, apilándose como estalagmitas que crecen en el fondo del océano. Con el tiempo, los grupos de ostras forman extensos arrecifes que se asemejan a ciudades submarinas. Proporcionan hábitat a muchas especies acuáticas, filtran el agua y mejoran su calidad, y amortiguan las olas provocadas por las tormentas y el tráfico de barcos, protegiendo las costas de la erosión.
El Dr. Jonathan Wilker, profesor de química en la Universidad de Purdue, estudia cómo las ostras y otros animales marinos crean sus vínculos bajo el agua. Aunque muchos animales marinos producen una "pegamento", Wilker dice que el cemento de ostras es único porque, además de una pequeña cantidad de materia orgánica mayoritariamente proteica, contiene una gran cantidad de carbonato de calcio inorgánico.
Aunque muchos animales marinos producen un "pegamento" proteico, Wilker dice que el cemento de ostra es único porque, además de una pequeña cantidad de materia orgánica mayoritariamente proteica, contiene una gran cantidad de carbonato de calcio inorgánico.
La estrategia
El carbonato de calcio, también conocido como piedra caliza, no es adhesivo en absoluto. Entonces, ¿cómo funciona el cemento de ostras? De manera similar a cómo los rascacielos deben ser tanto rígidos como flexibles para permitir un ligero balanceo con el viento (sin volcarse), las ostras combinan carbonato de calcio duro con proteínas más blandas y pegajosas, lo que les permite resistir fuertes fuerzas de marea mientras mantienen unidas sus colonias.
Las ostras producen moléculas de proteína que se "entrecruzan", lo que significa que forman una especie de malla que une todos los ingredientes y le da al cemento su pegajosidad.
Los ysters combinan carbonato de calcio duro con proteínas más blandas y pegajosas, lo que les permite resistir fuertes fuerzas de marea mientras mantienen unidas sus colonias.
Con el tiempo, los grupos de ostras forman extensos arrecifes que se asemejan a ciudades submarinas.
En 2010, la investigación de Wilker encontró evidencia de que las moléculas de proteína se “entrecruzan”, lo que significa que forman una especie de malla o telaraña que une todos los ingredientes y le da al cemento su pegajosidad. Imagine una pared de ladrillos, donde el mortero (que actúa como los compuestos orgánicos) pega los ladrillos entre sí y con otras superficies, mientras que los ladrillos (que se comportan como el carbonato de calcio) añaden fuerza y rigidez.
Mientras que una pared de ladrillo real sigue un patrón regular, la estructura del cemento de ostras está lejos de ser uniforme. Y la investigación en curso de Wilker continúa revelando complejidades. Por ejemplo, a diferencia de las propias conchas de ostras, el cemento de ostras utiliza dos tipos de carbonato de calcio, químicamente equivalentes pero hechos de cristales que tienen diferentes formas y orientaciones. Otros resultados indican que el adhesivo puede incorporar material de su ambiente acuático e incluso puede involucrar con bacterias que añaden azúcares a la porción orgánica.
Las posibilidades
Uno de los objetivos de este trabajo de Wilker es simplemente comprender cómo la naturaleza produce materiales. “Eso, en sí mismo, es bastante emocionante”, dijo. Pero señala que esta investigación tiene una gama de posibles aplicaciones médicas, incluso para la reparación de huesos y cementos dentales, que implican adherir materiales inorgánicos en ambientes húmedos. Además, este trabajo está dando lugar a productos de hormigón más ecológicos que se pueden utilizar para construir estructuras humanas respetuosas con el medio marino a lo largo de las costas y ayudar a recuperar parte del 85 % de los arrecifes de ostras que han desaparecido en todo el mundo durante el último siglo debido a la actividad humana.
El increíble arrecife de ostras: Descubra cómo este increíble adhesivo ayuda a los arrecifes de ostras a proteger las costas de la erosión causada por tormentas.
