صدف های مهاجم و آینده علم مواد
صدف های مهاجم و آینده علم مواد کشف راز 12 ملیون ساله – یک مطالعه پیشگامانه یک رویداد ژنتیکی 12 میلیون ساله را با تکثیر صدف‌های مهاجم مرتبط می‌کند و الهام‌بخش توسعه مواد پایدار جدید مبتنی بر الیاف صدف است. (صدف های گورخری.)
تحقیقات اخیر یک رویداد تکاملی کلیدی را شناسایی کرده است که تأثیر گسترده صدف‌های مهاجم در آمریکای شمالی را ممکن کرده است.
این کشف همچنین راه را برای توسعه مواد پایدار با الهام از الیاف صدف هموار می کند.
یک مطالعه اخیر از محققان در کانادا و آلمان نشان داده است که یک رویداد غیر محتمل، که بیش از 12 میلیون سال پیش رخ داده است، نقش مهمی در شکل گیری یکی از مخرب ترین گونه های مهاجم کانادا ایفا کرده است. .
تهدید صدف گورخر و کواگا
صدف‌های گورخر و کواگا، متعلق به خانواده Dreissenid، گونه‌های مهاجم آب شیرین گسترده در سراسر آمریکای شمالی هستند که با رقابت برای منابع، خطر قابل‌توجهی برای اکوسیستم‌های بومی ایجاد می‌کنند.
صدف‌های Dreissenid با استفاده از یک لنگر فیبری به نام بایسوس، به رسوب زیستی روی سطوح کمک می‌کنند و ساختارهای ورودی در نیروگاه‌ها و تصفیه‌خانه‌های آب را مسدود می‌کنند.
متیو هرینگتون، یکی از نویسندگان و پروفسور مک گیل، پروفسور مک گیل، متیو هرینگتون، می گوید: «این مطالعه جدید، که به نحوه چسبیدن این صدف ها به سطوح می پردازد، ممکن است به بهبود استراتژی ها در برابر رسوب زیستی کمک کند، مشکلی که تنها در کانادا باعث میلیون ها خسارت می شود.
بینش تکاملی غیرمنتظره
با کمال تعجب، محققان دریافتند که یک رویداد قبلاً غیرقابل ثبت به انعطاف‌پذیری صدف به عنوان یک گونه کمک می‌کند.
دانیل جکسون، استاد دانشگاه گوتینگن و یکی از نویسندگان این مقاله، توضیح می دهد: «بیش از 12 میلیون سال پیش، یک باکتری تنها یک پیش ساز ژنی را به یک صدف منفرد منتقل کرد که به نوادگان خود توانایی ساخت این الیاف را داد.
با توجه به نقش حیاتی آنها در اتصال صدف ها به زیستگاه های آب شیرین، این رویداد تکاملی باعث گسترش گسترده و مضر این خانواده صدف در سطح جهانی شده است.
این تحقیق که پیشرفت مهمی را در درک صدف‌های مهاجم و مکانیسم‌های اتصال آنها نشان می‌دهد، می‌تواند راه‌حل‌های بالقوه‌ای برای کاهش اثرات زیست‌محیطی و اقتصادی آنها در کانادا ارائه دهد.
این مطالعه همچنین روشن می کند که چگونه الیاف صدف می تواند الهام بخش توسعه مواد پایدار باشد.
مواد پایدار با الهام از زیست شناسی صدف
هرینگتون که همچنین یکی از مدیران مؤسسه مواد پیشرفته مک گیل است، گفت: «این تحقیق نه تنها درک ما از تکامل صدف و رسوب زیستی را بهبود می بخشد، بلکه فرصتی هیجان انگیز برای توسعه مواد جدید ارائه می دهد.
الیاف Dreissenid byssus، که از نظر ساختاری شبیه ابریشم عنکبوت هستند، می توانند الهام بخش توسعه آینده الیاف پلیمری سخت باشند و به مواد بادوام تر و پایدارتر که معمولاً در منسوجات و پلاستیک های فنی استفاده می شود کمک کنند.
افشای اسرار الیاف صدف
هرینگتون گفت: «ما دریافتیم که بلوک‌های سازنده الیاف، پروتئین‌های مارپیچ پیچیده‌ای هستند که بزرگ‌ترین پروتئین‌هایی هستند که تاکنون کشف شده‌اند.
این پروتئین‌ها، از نظر ساختاری مشابه پروتئین‌های موجود در موی انسان، با اعمال ساده نیروهای کششی در طول شکل‌گیری به کریستالیت‌های بتای ابریشم مانند تبدیل می‌شوند.
این روش ساخت الیاف بسیار ساده‌تر از تشکیل ابریشم عنکبوت است، و به طور بالقوه مسیر آسان‌تری را به سمت تولید بیوتکنولوژیکی الیاف پایدار ارائه می‌دهد – صنعتی که در حال حاضر تحت سلطه ابریشم مصنوعی عنکبوت است.
