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Apr 29, 2023

I lombrichi velenosi sviluppano micidiali zanne di rame con un trucco totalmente metallico

The worms have the highest copper concentrations of any animal. A venomous

I vermi hanno la più alta concentrazione di rame di qualsiasi animale.

A una specie velenosa di vermi sanguigni crescono denti metallici bizzarri e mortali, e ora gli scienziati sanno come: con un'unica, semplice proteina che trasforma i depositi di rame situati sul fondo del fondale marino in temibili zanne.

I chironomus (Glycera dibranchiata) sono vermi marini segmentati di colore rosso vivo che possono raggiungere i 35 centimetri di lunghezza e avere denti aghiformi lunghi 2 millimetri, costituiti da una miscela di proteine, melanina e 10% di rame, la concentrazione più alta in qualsiasi animale.

I vermi sanguigni vivono in piane di marea poco profonde e cacciano scavando nella sabbia e tendendo imboscate a tutto ciò che riescono a ingoiare. Quando un verme sanguigno è abbastanza vicino da colpire, inverte il suo sistema digestivo - che include i denti - lanciando le sue viscere fuori dal corpo come un siluro contro il suo bersaglio. Al contatto, la mascella del verme si chiude e inietta nella vittima un veleno mortale che contiene 32 diversi tipi di tossine, paralizzando la preda in preparazione per essere mangiata viva.

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"Questi sono vermi molto sgradevoli in quanto sono di cattivo umore e facilmente provocabili", ha detto in una dichiarazione il coautore dello studio Herbert Waite, un biochimico dell'Università della California, a Santa Barbara. "Quando incontrano un altro verme, di solito combattono usando le loro mascelle di rame come armi."

Per far crescere queste mascelle gastriche dai denti di rame, che durano per l'intero ciclo di vita di cinque anni dei vermi, i vermi sanguigni raccolgono il metallo dai sedimenti marini sul fondo del mare. Quindi, attraverso una reazione chimica precedentemente sconosciuta, i vermi fondono il rame nelle loro mascelle.

Questo processo chimico di formazione dei denti non era mai stato documentato prima. Ma il nuovo studio, pubblicato lunedì (25 aprile) sulla rivista Matter, ha scoperto la base chimica dell’insolito adattamento.

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I chironomus iniziano questo processo producendo un amminoacido chiamato diidrossifenilalanina (DOPA) e utilizzandolo per raccogliere il rame del fondale marino in un liquido denso e ricco di proteine ​​che esiste in una fase separata dall'acqua dell'oceano. Quindi, utilizzando il rame come catalizzatore, il verme trasforma il DOPA in melanina, un polimero che può essere combinato con il rame per creare i quattro denti aghiformi all'interno della mascella del verme sanguigno.

I ricercatori affermano che questo processo naturale consente ai vermi di sintetizzare facilmente un materiale che di solito richiederebbe un grande sforzo per essere prodotto in laboratorio. "Non ci saremmo mai aspettati che proteine ​​con una composizione così semplice, cioè principalmente glicina e istidina, svolgessero così tante funzioni e attività non correlate", ha detto Waite.

Ora che gli autori dello studio hanno scoperto come le bestie assetate di sangue creano i loro raccapriccianti strumenti di caccia, i ricercatori affermano che ulteriori indagini potrebbero approfondire il processo chimico e forse fornire alcuni suggerimenti vitali su come potrebbe essere utilizzato dagli esseri umani per creare nuovi materiali compositi.

"Questi materiali potrebbero essere segnali stradali su come realizzare e progettare materiali di consumo migliori", ha affermato Waite.

Originariamente pubblicato su WordsSideKick.com.

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Ben Turner è uno scrittore dello staff con sede nel Regno Unito presso WordsSideKick.com. Si occupa di fisica e astronomia, oltre ad altri argomenti come la tecnologia e il cambiamento climatico. Si è laureato in fisica delle particelle all'University College di Londra prima di formarsi come giornalista. Quando non scrive, Ben ama leggere libri, suonare la chitarra e divertirsi con gli scacchi.

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