Nuevos hallazgos pueden ayudar a mejorar las estrategias contra la bioincrustación
Un reciente estudio realizado por investigadores de Canadá y Alemania ha revelado que un evento improbable que ocurrió hace más de 12 millones de años jugó un importante papel en la configuración de una de las especies invasoras más dañinas de Canadá.
Los mejillones cebra y quagga, pertenecientes a la familia Dreissenid, son especies invasoras de agua dulce muy extendidas en toda América del Norte que presentan un significativo peligro para los ecosistemas nativos al competir por los recursos.
Utilizando un ancla fibrosa llamada biso, los mejillones Dreissenid contribuyen a la bioincrustación en las superficies y obstruyen las estructuras de entrada en centrales eléctricas y plantas de tratamiento de agua.
"Este nuevo estudio, que analiza la forma en que estos mejillones se adhieren a las superficies, puede ayudar a mejorar las estrategias contra la bioincrustación, un problema que causa millones de daños sólo en Canadá", dice el coautor y profesor principal de McGill, Matthew Harrington.
Sorprendentemente, los investigadores descubrieron que un evento no documentado previamente contribuyó a la resiliencia del mejillón Dreissenid como especie.
"Hace más de 12 millones de años, es probable que una sola bacteria transfiriera material genético a un solo mejillón, dotando a sus descendientes de la capacidad de producir estas fibras. Dado su papel crucial en la unión de los mejillones en hábitats de agua dulce, este evento de transferencia horizontal de genes apoyó la dañina expansión global de estos mejillones", explica Daniel J. Jackson, profesor y coautor de la Universidad de Göttingen.
Vídeo: Vídeo de una pata de mejillón cebra segregando un hilo bisal. El vídeo fue grabado en un microscopio invertido a través del fondo de una placa de Petri a la que el mejillón estaba atado un hilo.
Esta investigación, que marca un importante avance en la comprensión de los mejillones invasores y sus mecanismos de fijación, podría ofrecer potenciales soluciones para mitigar su impacto ambiental y económico en Canadá.
El estudio también arroja luz sobre cómo las fibras de mejillón podrían inspirar el desarrollo de materiales sostenibles.
Materiales sostenibles inspirados en la biología del mejillón
"Esta investigación no sólo avanza en nuestra comprensión de la evolución de los mejillones y la bioincrustación, sino que también presenta una emocionante oportunidad para el desarrollo de nuevos materiales", dijo Harrington, quien también es codirector del Instituto McGill de Materiales Avanzados.
"Las fibras del biso de Dreissenid, que estructuralmente se asemejan a la seda de araña, podrían inspirar el desarrollo futuro de fibras poliméricas resistentes, contribuyendo a materiales más duraderos y sostenibles que normalmente se utilizan en textiles y plásticos técnicos".
Imagen: Hilos de biso tomados de un mejillón Dreissenid: cada hilo termina con una pequeña "placa" adhesiva (visible a la derecha de la imagen). El mejillón se adhiere con esta ayuda. Foto: Miriam Simmons et al., PNAS
"Descubrimos que los componentes básicos de las fibras son enormes proteínas en espiral, las más grandes jamás encontradas", dijo Harrington. Se descubrió que estas proteínas, estructuralmente similares a las que se encuentran en el cabello humano, se transforman en cristalitos beta similares a la seda mediante la simple aplicación de fuerzas de estiramiento durante la formación.
Este método de fabricación de fibras es mucho más simple que la formación de seda de araña, lo que potencialmente ofrece una ruta más fácil hacia la fabricación biotecnológica de fibras sostenibles, una industria actualmente dominada por las sedas de araña artificiales.
El artículo se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences: Invasive mussels fashion silk-like byssus via mechanical processing of massive horizontally acquired coiled coils
