Садовая улитка Cepaea nemoralis способна получать пять типов слизи с разными свойствами, используя практически один и тот же набор основных компонентов. Разница между скользким следом, клеящим веществом и прочным защитным покрытием возникает главным образом за счет изменения пропорций и взаимодействия молекул. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Science.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Ученые изучили пять вариантов слизи, каждый из которых выполняет свою функцию. Один необходим улитке при передвижении, другой позволяет прочно закрепляться на поверхности, еще один препятствует высыханию. Отдельный тип образует пленку, закрывающую раковину во время продолжительного покоя, а пятый используется животным для защиты при возникновении опасности.
При этом для создания материалов с настолько различающимися характеристиками улитке не требуется производить совершенно разные вещества. Основу исследованных типов слизи составляют преимущественно одни и те же молекулярные компоненты, в том числе белки и кальций. Меняя их концентрацию и характер взаимодействия, организм получает материал с необходимыми в конкретной ситуации свойствами.
Одним из компонентов, на котором сосредоточились исследователи, стал коллаген VI. Выяснилось, что прочность материала связана с плотностью сформированной этим белком сети: чем она выше, тем прочнее становится слизь. Таким образом, один и тот же компонент участвует в создании материалов, заметно отличающихся по механическим характеристикам.
Различную роль в структуре слизи играет и кальций. Исследователи предполагают, что в некоторых ее разновидностях ионы кальция помогают связывать элементы структуры между собой. В других случаях карбонат кальция способен дополнительно укреплять материал после его высыхания.
В результате садовая улитка фактически получает несколько материалов из небольшого набора исходных компонентов. Изменение концентрации отдельных веществ позволяет делать слизь жидкой или твердой, липкой либо скользкой. При этом каждый из пяти вариантов приспособлен для выполнения определенной задачи — от движения и закрепления на поверхности до защиты организма и раковины.
Авторы работы считают, что обнаруженный принцип может найти применение и за пределами исследований биологии улиток. Строение и механизм изменения свойств слизи рассматриваются как возможная подсказка при разработке экологичных клеев и функциональных покрытий. Кроме того, подобный подход может быть востребован при создании материалов для медицинского применения, когда небольшой набор компонентов позволяет получать вещества с различными механическими характеристиками.
Читайте также:
- В платежках за ЖКХ появятся новые начисления: что уже изменилось для россиян
- Пенсии в России резко вырастут с августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
