Byssus - Byssus
A byssus ( / b ɪ s ə s / ) este un pachet de filamente secretate de multe specii de bivalve moluște această funcție pentru a atașa molusca la o suprafață solidă. Speciile din mai multe familii de scoici au un byssus, inclusiv scoici de stilou ( Pinnidae ), midii adevărate ( Mytilidae ) și Dreissenidae .
Filamente
Filamentele Byssus sunt create de anumite tipuri de moluște bivalve marine și de apă dulce , care utilizează byssus pentru a se atașa de roci, substraturi sau funduri marine . La midiile comestibile , bisusul necomestibil este cunoscut în mod obișnuit ca „barba” și este îndepărtat înainte de gătit.
Multe specii de midii secretă fire de byssus pentru a se ancora pe suprafețe, cu familii printre care Arcidae , Mytilidae , Anomiidae , Pinnidae , Pectinidae , Dreissenidae și Unionidae .
Mecanică
Byssusul sau complexul byssal este compus din mai multe fire extragelulare colagene care sunt plasate radial de midie dintr-o tulpină centrală. Fiecare fir este compus din trei regiuni: o regiune proximală ondulată aproape de corpul midiei, o regiune distală mai lungă și netedă care leagă regiunea proximală de placa finală și placa adezivă în sine, care ancorează midia de suprafață. Regiunea proximală constă dintr-o teacă ondulată care învelește fibre înfășurate slab aranjate; aceste bobine se pot desface pentru a extinde fibra sub o forță aplicată. Regiunea distală este mai ordonată, constând din fascicule de fibre colagene aliniate care conferă rigidității fibrelor. Placa este formată din fibre asemănătoare colagenului peste o matrice spongioasă, în care se depune și se întărește proteina adezivă.
Scopul bisusului este de a menține midia atașată la suprafața dorită și, în acest scop, firele de bisal trebuie să fie capabile să reziste mișcărilor ciclice puternice datorită acțiunii mareelor în apropierea litoralului pe care locuiesc midiile. Testarea mecanică a midiilor vii a arătat că firele de sudură se pot extinde cu 39% înainte de producție și 64% înainte de rupere, la o rată de deformare nominală de 10 mm / min. Testarea la tracțiune arată că firele prezintă trei faze distincte: rigiditatea inițială atât din regiunile distale, cât și din cele proximale, înmuierea datorită randamentului în regiunea distală și, în cele din urmă, rigidizarea directă înainte de eșecul de tracțiune. Capacitatea regiunii distale de a ceda înainte de rupere conferă midiilor rezistența lor caracteristică chiar și sub forțe puternice ale mareelor. Multe variabile care influențează performanța firelor de byssal au fost studiate, inclusiv variații de specii, variații sezoniere, efecte de temperatură și efecte de îmbătrânire. Efectele temperaturii, în special, au relevat o temperatură de tranziție a sticlei de 6 ° C.
Numărul de fire utilizate de o midie pentru a atașa este de obicei între 20-60; aceasta poate varia în funcție de specie, anotimp sau vârsta midiei. În condiții de maree ciclice, răspândirea radială a plasării fibrelor permite midiei să-și alinieze în mod dinamic majoritatea fibrelor sale în direcția forței aplicate. Acest lucru reduce stresul pe orice fir, reducând șansele de eșec și detașare. De asemenea, midiile sunt capabile să scoată întregul complex de byssal, inclusiv tulpina centrală, fără a se deteriora. Complexul poate fi pur și simplu regenerat și cu reluarea plasării fibrelor în decurs de 24 de ore.
Când piciorul midiei întâlnește o crăpătură, creează o cameră de vid prin forțarea aerului și arcuirea în sus, similar cu pistonul unui instalator care înfundă un canal de scurgere. Bisusul, care este format din keratină , proteine bronzate cu chinone (proteine polifenolice ) și alte proteine, este aruncat în această cameră sub formă lichidă similară cu turnarea prin injecție în procesarea polimerului și face bule într-o spumă lipicioasă. Curbându-și piciorul într-un tub și pompând spuma, midia produce fire lipicioase de dimensiunea unui fir de păr uman. Scoica apoi vernisează firele cu o altă proteină, rezultând un adeziv. Dinamica atașării plăcii este studiată atât pentru a imita adezivul puternic, cât și pentru a crea acoperiri la care placa nu poate adera. Strategiile de eliberare a murdăriei, cum ar fi vopselele fluoropolimerice și acoperirile cu lubrifianți, sunt un domeniu activ de cercetare important pentru prevenirea murdăririi structurilor marine de către speciile invazive de midii, cum ar fi midia zebră și quagga.
Biomimetice
Byssus este un adeziv remarcabil, unul care nu este nici degradat și nici deformat de apă, așa cum sunt mulți adezivi sintetici. Proprietățile remarcabile ale acestui adeziv, în special proteinele piciorului midiei (Mfps), au stimulat multe încercări de a imita capacitatea adezivă excelentă pe care o prezintă midiile, fie prin producerea Mfps prin alte organisme, fie prin crearea de polimeri sintetici cu proprietăți similare. De exemplu, inginerii genetici au introdus ADN - ul midiei în celulele de drojdie pentru a traduce genele în proteinele adecvate. Abordările sintetice utilizează, în general, catecolul ca agent de reticulare pentru a produce rețele de polimeri rezistente la uzură. Imitarea Mfp-3 pentru a induce coacervarea este o altă proprietate cheie, deoarece aceasta protejează materialul de dizolvarea parțială în apă sărată.
Aplicațiile adezivului biomimetic byssus includ adezivi biomedicali, aplicații terapeutice și acoperiri anti-fouling.
Utilizări istorice
Byssus se referă adesea la firele lungi, fine, mătăsoase secretate de coaja mare a stiloului mediteranean , Pinna nobilis . Firele de byssus din această specie de Pinna pot avea o lungime de până la 6 cm (2.4 in) și au fost transformate în mod istoric în pânză.
Pânza Byssus este o țesătură rară, cunoscută și sub denumirea de mătase de mare , care este realizată folosind byssus-ul cochiliei drept sursă de fibră.
Referințe
linkuri externe
-
Definiția dicționarului byssus la Wikționar
