Ett team av kemister vid McGill University, som arbetar med en kollega från Charité-Universitätsmedizin, i Tyskland, har avslöjat en del av den process som musslor använder för att binda till stenar och snabbt släppa från dem när förhållandena så kräver.
I deras projekt, rapporterade i tidskriften Science , studerade gruppen gränssnittet mellan musselvävnad och det knippe av filament som musslor använder för att förankra sig vid stenar och andra föremål. Guoqing Pan och Bin Li, med Jiangsu University och Soochow University, båda i Kina, har publicerat en Perspective-artikel i samma tidskriftsnummer som beskriver det arbete som gjorts av teamet med denna nya insats.
Musslor är musslor som lever i både söt- och saltvattenmiljöer. De har gångjärnsskal som är sammanfogade av ett ligament. Muskler säkerställer en tät försegling när skalet är stängt. Musslor använder byssus-trådar (känd som skägg) för att fästa sig vid fasta föremål som stenar.
Musselbyssus har studerats omfattande på grund av deras unika förmåga att koppla samman icke-levande material (filamenten som utgör trådarna) till levande vävnad och att koppla bort vid behov. Men, som Pan och Li noterar, har det mesta av denna forskning kretsat kring möjliga kemiska bindningsmekanismer. I denna nya satsning fokuserade forskargruppen istället på dynamiken i biogränssnittet.
För att bättre förstå hur byssus-trådarna ansluter till levande vävnad och hur de kan kastas ut om det behövs, använde forskargruppen en mängd olika tekniker för att studera trådarna och vävnaden som de ansluter till. Genom att använda flera typer av avbildning tillsammans med spektroskopi, observerade teamet att ändarna på trådarna sammanlänkade med lager av levande vävnad, som själva var täckta med cirka 6 miljarder rörliga cilier.
De fann vidare att att ha så många flimmerhårar översattes till en hög grad av ytkontakt, vilket gjorde det möjligt att mekaniskt sammankoppla två olika material. Forskarna noterade också att flimmerhårsvängningar hjälpte till att både stärka greppet mellan de två materialen och möjliggöra snabb frigöring när det behövdes. De fann att flimmerhårens rörelse drevs av signalsubstanser, vilket, enligt forskarnas teori, tyder på att de i slutändan styrs av serotonin och dopamin.
Mer information: Jenaes Sivasundarampillai et al, A strong quick release biointerface in mussels mediated by serotonergic cilia-based adhesion, Science (2023). DOI:10.1126/science.adi7401
Guoqing Pan et al, Ett dynamiskt biogränssnitt kontrollerar musslans vidhäftning, Science (2023). DOI:10.1126/science.adl2002
Journalinformation: Vetenskap
© 2023 Science X Network
