Πώς κολλάει η ισχυρότερη κόλλα του κόσμου

Η κόλλα στιγμής θα φαινόταν αδύναμη σαν σάλιο μπροστά στα θυσανόποδα, συγγενείς των καβουριών που περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους κολλημένα στα βράχια. Ο μηχανισμός δράσης της κόλλας τους παρέμενε μυστήριο μέχρι σήμερα.

«Έχουν περάσει πάνω από 150 χρόνια από τότε που ο Δαρβίνος περιέγραψε τους αδένες τσιμέντου των θυσανοπόδων. Κι όμως, ελάχιστη πρόοδος έχει σημειωθεί από τότε» σχολιάζει ο Νιλ Άλντρεντ του Πανεπιστημίου του Νιούκασλ στη Βρετανία, επικεφαλής της διεθνούς μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Communications.

Όπως επισημαίνει, η κόλλα, ή τσιμέντο, των θυσανοπόδων ξεπερνά κατά πολύ οποιαδήποτε συνθετική κόλλα, και λειτουργεί σε μια μεγάλη ποικιλία επιφανειών.

H μελέτη θυσανοπόδων με μικροσκόπιο σκέδασης Raman έδειξε ότι οι προνύμφες των θυσανοπόδων εκκρίνουν πρώτα ένα έλαιο που διώχνει το νερό από την επιφάνεια των βράχων. Στην επόμενη φάση το καρκινοειδές παράγει μια κόλλα από φωσφοπρωτεΐνες.

«Γνωρίζαμε εδώ και καιρό ότι υπάρχουν δύο συστατικά στο τσιμέντο των θυσανοπόδων, μέχρι σήμερα όμως νομίζαμε ότι συμπεριφέρονταν όπως κάποιες συνθετικές κόλλες, οι οποίες σχηματίζονται από την ανάμειξη διαφορετικών συστατικών. Αυτό όμως άφηνε αναπάντητο την ερώτηση του πώς η κόλλα έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια η οποία καλύπτεται ήδη από νερό. Αυτό αποτελεί ένα από τα βασικά εμπόδια στην ανάπτυξη κολλητικών ουσιών για υποβρύχιες εφαρμογές» τονίζει ο Δρ Άλντρεντ.

Το εντυπωσιακό μάλιστα είναι ότι η βιολογική κόλλα λειτουργεί σε ένα μεγάλο εύρος χημικών συνθηκών όπως τα διαλυμένα ιόντα και το pH (οξύτητα) του νερού.

Τα θυσανόποδα έχουν δύο προνυμφικά στάδια, από τα οποία το πρώτο κολυμπά ελεύθερο και τρέφεται με πλαγκτόν, ενώ το δεύτερο ερευνά τις επιφάνειες των βράχων στα ρηχά και εντοπίζει κατάλληλο σημείο για προσκόλληση.

Τα λιπίδια που εκκρίνονται στην πρώτη φάση της διαδικασίας, αναφέρουν οι ερευνητές, φαίνεται να διώχνει το νερό από την επιφάνεια, ενώ ταυτόχρονα οριοθετεί την περιοχή όπου θα απλωθεί στην επόμενη φάση το τσιμέντο, και επιπλέον ενδέχεται να εμποδίζει τη διάσπαση της κόλλας από βακτήρια πριν προλάβει να σκληρύνει.

Όπως προκύπτει από την ερευνητική ομάδα, τα αποτελέσματα της μελέτης αφενός θα μπορούσε να βοηθήσουν στην ανάπτυξη κολλητικών ουσιών για υποβρύχια χρήση, αφετέρου ίσως βοηθήσουν τη ναυτιλιακή βιομηχανία να απαλλαγεί από μια μεγάλη πληγή: τα θυσανόποδα και άλλα ασπόνδυλα που προσκολλώνται στο κύτος των πλοίων αυξάνουν την αντίσταση και στοιχίζουν γύρω στα 7,5 δισ. δολάρια το χρόνο εξαιτίας της αυξημένης κατανάλωσης καυσίμου.