Crustaceele în formă de inimă, secretul pentru un internet mai rapid și mai ieftin

Crustaceele în formă de inimă au dezvoltat o adaptare unică pentru a valorifica lumina solară. Cum ne-am putea folosi de aceasta în tehnologie?

O echipă de cercetători de la Universitatea din Chicago, Universitatea Stanford și Universitatea Duke (SUA) a studiat îndeaproape moluștele cunoscute sub numele de Corculum cardissa (crustaceele în formă de inimă), un tip de bivalve.

Spre deosebire de rudele sale scoici, Corculum cardissa nu trebuie să se deschidă larg pentru a capta lumina soarelui. Aceasta deține un secret ingenios: mici „ferestre transparente” în cochilia sa. În interiorul acestei cochilii are loc o relație simbiotică fascinantă. Algele fotosintetice, care coabitează cu molusca, oferă hrană în schimbul unui adăpost sigur. Pentru a fotosintetiza, aceste alge au nevoie de lumină, iar ferestrele translucide le permit razelor solare să pătrundă, furnizând energia necesară procesului.

„În cazul bivalvelor, scoicile gigant (Cardiidae: Tridacninae) rămân deschise pentru a expune simbioții la lumină, dar Corculum (Cardiidae: Fraginae) rămân închise, deoarece lumina pătrunde prin ferestrele transparente ale cochiliei lor”, au explicat cercetătorii în lucrare.

Crustaceele în formă de inimă, o capodoperă a ingineriei naturale

Cercetătorii au descoperit că cochilia lui Corculum cardissa este realizată din aragonit, o formă cristalină de carbonat de calciu. Însă zonele „ferestrelor” sunt speciale. Aici, aragonitul formează cristale lungi și fibroase care funcționează ca niște cabluri optice miniaturale, asemănătoare celor utilizate în telecomunicații pentru internet de mare viteză.

Aceste fibre naturale nu doar transmit lumina eficient, ci și filtrează razele ultraviolete dăunătoare, protejând algele delicate. Partea cochiliei expusă la soare este proiectată pentru a transmite eficient lumina benefică fotosintezei. Conform studiului, această adaptare permite ca de peste două ori mai multă lumină fotosintetică să pătrundă în comparație cu radiațiile UV potențial nocive.

„Corculum cardissa transmit între 11–62% din radiația fotosintetic activă (în medie 31%), dar doar 5–28% din radiația UV dăunătoare (în medie 14%) către simbioții lor”, notează studiul. Acest fenomen reprezintă prima dovadă cunoscută a existenței structurilor optice în formă de fibre într-un organism viu.

Posibile aplicații tehnologice

Corculum cardissa, de mărimea unei nuci, prosperă în apele puțin adânci din oceanele Indian și Pacific. Cochiliile lor sunt marcate de mici structuri transparente, asemănătoare unor ferestre. Experimentele de laborator au demonstrat că aceste structuri permit de două ori mai multă lumină să pătrundă în comparație cu ferestrele simple.

Cercetătorii consideră că proprietățile unice ale aragonitului ar putea inspira crearea de noi materiale cu performanțe optice excepționale. Aceste descoperiri ar putea deschide calea pentru progrese în domenii precum comunicațiile wireless și tehnologiile de măsurare de mare precizie, notează Interesting Engineering.

Studiul, realizat de o echipă interdisciplinară de biologi marini, ecologi și specialiști în evoluție, a fost publicat în revista Nature Communications.

Vă recomandăm să citiți și:

O substanță din strugurii roșii ar putea preveni cancerul

Oamenii de știință au transformat sângele în material care repară oasele

Cercetătorii chinezi au modificat două gene la roșii și le-au făcut mai dulci

Oamenii de știință au descoperit că laserul poate produce umbră