Мидии выдерживают мощные удары волн и остаются приклеенными к скалам и другим типам поверхности в море благодаря особым "мягким" белковым волокнам в их клейкой "бороде", которые растягиваются и смягчают нагрузку, заявляют американские биохимики в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Многие другие ученые изучали химический состав "клея" мидий. Наши исследования показали, что статической силы этого клея недостаточно для сопротивления волнам в море. Это натолкнуло нас на мысль, что в "бороде" мидий происходит еще что-то, что помогает им выдерживать удары стихии", — заявили авторы открытия Чжао Цинь (Zhao Qin) и Маркус Бюлер (Markus Buehler) из Массачусетского технологического института (США).
Цинь и Бюлер раскрыли секрет механической прочности "бороды" мидий, проследив за тем, как молодые моллюски приклеивались к камням, деревянным брускам, стеклу и другим материалам на дне Бостонской гавани. Через три недели после начала эксперимента, когда мидии закрепились на субстрате, ученые собрали их и изучили структуру волокон биссуса — клейких белковых нитей в их "бороде".
Оказалось, что нити в "бороде" мидий были крайне неоднородными с точки зрения жесткости. Так, примерно 80% от общей длины нити состояло из молекул прочных и жестких белков, которые легко деформировались при сильных растягиваниях. С другой стороны, около 20% биссусной нити состояло из мягких и тягучих белковых цепочек, расположенных на конце нитей, соединенных с раковиной самой мидии.
Как утверждают исследователи, подобная структура биссуса позволяла моллюскам выдерживать удары, чья сила превышала предел прочности жестких нитей в 9 раз. Что интересно, это соотношение жестких и мягких нитей не случайно — моделирование показало, что увеличение или уменьшение доли мягких волокон приводило к резкому снижению прочности "бороды" мидии. Цинь и Бюлер полагают, что полученные ими сведения помогут создать синтетический материал, не уступающий в прочности биссусу моллюсков.
http://ria.ru/science/20130723/951639224.html |
