Κολλάει ή γλιστράει; Τα σαλιγκάρια μπορούν να αλλάξουν τη γλίτσα τους για να συναντήσουν τη στιγμή

Η λάσπη απλώνεται σε όλο το ζωικό βασίλειο. Οι σωληνίσκοι παράγουν βλέννα που λάμπει. Το Hagfish μπορεί να φτιάξει κουβάδες λάσπης σε μια στιγμή. Και μετά υπάρχουν τα σαλιγκάρια.

«Η γλίτσα του σαλιγκαριού είναι ειδικά συναρπαστική – ένα φυσικό έργο τέχνης», λέει η Mariella Gabler, φοιτήτρια Ph.D στη φυσική χημεία στο Ινστιτούτο Κολλοειδών και Διεπαφών Max Planck στη Γερμανία. «Η πολυπλοκότητα και η λειτουργικότητα είναι μαγευτικές».

Για το σκοπό αυτό, η Gabler και οι συνεργάτες της ήθελαν να μάθουν περισσότερα για τη σύνθεση της λάσπης ενός συγκεκριμένου είδους χερσαίων ειδών που είναι εγγενές στην κεντρική Ευρώπη, που ονομάζεται Το Ceapea δεν είναι ηθικόή το καφέ χείλη σαλιγκάρι.

Σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Επιστήμηοι ερευνητές αποκαλύπτουν ότι αυτά τα σαλιγκάρια συντονίζουν τις σχετικές αναλογίες ορισμένων πρωτεϊνών και ιόντων για να δημιουργήσουν πέντε διαφορετικούς τύπους βλέννας, ο καθένας με τη δική του λειτουργία και διακριτικές ιδιότητες.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σαλιγκάρια φτιάχνουν διαφορετικούς τύπους λάσπης θα μπορούσε να εξυπηρετήσει τους μηχανικούς στη δημιουργία νέων υλικών, λέει ο Gabler, «επειδή τώρα έχουν ένα σύστημα που μπορεί να παράγει διαφορετικά υλικά με βάση τα ίδια κύρια συστατικά».

Επισημαίνει πολλές πιθανές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης μιας λάσπης που θα μπορούσε να βοηθήσει στο σφράγισμα μιας πληγής ή στην παροχή ενός φαρμάκου.

Ένα μικροσκοπικό εργοστάσιο βλέννας

Το σαλιγκάρι με καφέ χείλη είναι ένα θαύμα με πολλές αποχρώσεις. «Μπορεί να έρθει σε πολλά διαφορετικά χρώματα και σχέδια», λέει ο Gabler. “Τα χρώματα του κελύφους είναι αποχρώσεις του κίτρινου, του λευκού, του καφέ ή του ροζ.”

Και παράγει μια σειρά από βλέννες των οποίων οι δομές εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς.

Πρώτον, υπάρχει μια κολλώδης, αλλά ολισθηρή λιπαντική βλέννα που χρησιμοποιούν τα σαλιγκάρια για μετακίνηση, επιτρέποντάς τους να προσκολλώνται σε μια επιφάνεια ενώ γλιστρούν μαζί με ελάχιστη τριβή.

Παράγουν δύο τύπους αμυντικής βλέννας. «Όταν αισθάνεται άγχος ή απειλή, μπορεί να παράγει είτε έναν αφρό, για παράδειγμα, για να ξεπλύνει τα μικρά παράσιτα ή μια κολλώδη κόλλα για να τα ακινητοποιήσει», λέει ο Gabler.

Υπάρχει μια προστατευτική βλέννα που χρησιμοποιούν τα σαλιγκάρια για να σφραγιστούν μέσα στα κελύφη τους το χειμώνα. Και κάνουν μια κολλητική βλέννα, η οποία τους επιτρέπει να προσκολλώνται σε οτιδήποτε, από ξύλο μέχρι γυαλί και αλουμίνιο.

“Η ευελιξία το καθιστά ένα τέλειο σύστημα μοντέλου για να κατανοήσουμε πώς μπορεί να συντονίσει αυτούς τους διαφορετικούς τύπους βλέννας σύμφωνα με τις ανάγκες του”, εξηγεί ο Gabler.

Η Gabler και οι συνεργάτες της μάζευαν τα σαλιγκάρια που χρειάζονταν τις βροχερές μέρες ακριβώς έξω από το ινστιτούτο τους. Τους τάισαν με αγγούρια, σαλάτες και λειχήνες.

Και τότε ο Γκάμπλερ πίεσε τα σαλιγκάρια να παράγουν καθεμία από τις πέντε γλοιές τους. Συνέλεξε την κόλλα και τις προστατευτικές βλέννες χρησιμοποιώντας λεπτό τσιμπιδάκι. Και συγκέντρωσε τη λιπαντική βλέννα όταν την έκκρισαν τα σαλιγκάρια καθώς κινούνταν γύρω από ένα βρεγμένο γυάλινο μπολ.

Για τις αμυντικές βλέννες, ο Γκάμπλερ έπρεπε να ξεγελάσει τα σαλιγκάρια γαργαλώντας τα «και στη συνέχεια συλλέγοντας τη βλέννα με μια σπάτουλα που έχει ένα μικροσκοπικό κουτάλι στην άκρη της», λέει.

Ακολουθώντας το ίχνος της βλέννας

Οπλισμένοι με λίγο από κάθε βλέννα, οι ερευνητές στη συνέχεια ανέλυσαν τα δείγματα για να καθορίσουν τη σύνθεσή τους. Βρήκαν ότι όλες περιέχουν παρόμοιες πρωτεΐνες, αλλά οι συγκεντρώσεις αυτών των πρωτεϊνών ποικίλλουν.

Επιπλέον, διακριτές ποσότητες ασβεστίου και άλλων ιόντων, μαζί με διαφορές στον τρόπο με τον οποίο εκκρίνονται οι γλοιές – δημιουργούν τις πέντε ποικιλίες βλέννας.

«Όσο περισσότερο κολλαγόνο και ασβέστιο υπήρχαν», λέει ο Gabler, «τόσο πιο σκληρή, πιο συνεκτική και κολλώδης γινόταν η βλέννα».

Η προστατευτική βλέννα, για παράδειγμα, περιέχει μικροσκοπικούς κρυστάλλους ασβεστίτη «που προκαλούν σκληρότητα και ευθραυστότητα στο υλικό ταυτόχρονα, καθιστώντας το ένα τέλειο μηχανικό φράγμα κατά τη διάρκεια της αδρανοποίησης», λέει.

«Υπάρχουν τεράστιες πιθανές εφαρμογές», λέει ο Kausik Mukhopadhyay, επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα που δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Θα μπορούσε να είναι έρευνα για τον καρκίνο, διανομή φαρμάκων, καλλυντικά».

Λέει ότι η λιπαντική βλέννα θα μπορούσε να προσαρμοστεί για χρήση με καθετήρες για να τους βοηθήσει να γλιστρήσουν στη θέση τους στο σώμα με λιγότερη τριβή. Η συγκολλητική βλέννα, προσθέτει, μπορεί να αναπτυχθεί σε κάτι που θα βοηθήσει στο κλείσιμο μιας πληγής.

Με άλλα λόγια, υπάρχουν πολλά να μάθουμε από ένα γλοιώδες σαλιγκάρι.

«Η φύση είναι πάντα πιο έξυπνη από εμάς», λέει ο Mukhopadhyay. “Είμαστε μόνο ίσως 0,1% σε αυτό που έχει συνθέσει η φύση – εκεί βρισκόμαστε αυτή τη στιγμή.”

Έτσι τουλάχιστον προς το παρόν, τα σαλιγκάρια έχουν ακόμα ένα προβάδισμα.