Zainspirowany artykułem o prymitywnych organizmach – gąbkach, zamieszczonym na tym blogu ponad rok temu, postanowiłem poszukać dodatkowych informacji o „gąbkach jakich nie znamy”. Poszukiwania poniosły mnie na głębiny oceanu spokojnego, w okolice Japonii i Filipin. To tam na głębokości kilku tysięcy metrów, w mroku i pod wysokim ciśnieniem spotkać możemy niesamowite organizmy – gąbki szklane (Hexactinellida).Gąbki szklane stanowią gromadę gąbek (Porifera), o szkielecie nie wapiennym, a krzemionkowym. Przedstawicielem tej gromady jest Euplectella aspergillus, określana jako koszyczek Wenery. Dorastająca do 30 centymetrów gąbka, zamieszkująca oceaniczne głębiny od 600 milionów lat, miała mnóstwo czasu, aby wykształcić najlepszą strategię przeżycia. Kluczem do znoszenia ogromnego ciśnienia jest odpowiednia budowa szkieletu. Dopiero w powiększeniu widać jak misternie zbudowany jest szkielet koszyczka Wenery, śmiało i w pełni zrozumiale stawiany w na pierwszym miejscu najwytrzymalszych na świecie. Gąbka szklana w imponujący sposób łączy superlekką konstrukcję z maksymalną stabilnością, która jest niemal całkowicie odporna na złamania. Podstawę stanowią spikule (igły budujące szkielet) tworzące szczególny układ składający się z podpór przekątnych, wzdłużnych i poprzecznych wzmocnionych małymi łukami. Każda spikula posiada cechy, którym nie dorówna żaden sztucznie wytworzony materiał. Zbudowana jest z cienkich, przewodzących światło włókien szklanych osadzonych w krzemionkowej otoczce, połączonych ze sobą specjalnym klejem. Takie spikule, mocniejsze od szkła pancernego, są wytrzymałe i giętkie, a konkurować z nimi mogą jedynie pajęcze nici.
Pozostaje zagadką jak ten organizm wytwarza szkło dysponując jedynie wodą morską i rozpuszczonymi w niej minerałami. Odkrycie tej tajemnicy pozwoliłoby na bardziej ekologiczną produkcję szkła, które obecnie produkuje się w nagrzanych do 1400 stopni Celsjusza piecach, zużywających niebagatelne ilości energii i emitujące wielkie ilości szkodliwych substancji. W samej Unii Europejskiej, huty szkła uwalniają rocznie 22 miliony ton dwutlenku węgla.
Gąbka szklana stała się wzorcem dla architektów, którzy podpatrując jej konstrukcję, starają się projektować budynki odporne na trzęsienia ziemi i silne wiatry. Na tej wiedzy skorzystałyby również koncerny samochodowe, które projektowałyby pojazdy równie bezpieczne, a o wiele lżejsze, zużywające mniej benzyny.
W niektórych kulturach azjatyckich, parom biorącym ślub ofiarowane są gąbki szklane, jako szczęśliwy talizman. W tych gąbkach szklanych „uwięzione” są dwie małe krewetki – zawsze samiec i samica. Krewetki te wpłynęły tam jako larwy, a kiedy zwiększyły swoje rozmiary, utkwiły wewnątrz gęstej sieci tworzonej przez spikule. Nie jest to dla nich problem, gdyż wspólnie wiodą one idealne życie, pożywiając się przefiltrowanymi resztkami pokarmu dostarczanymi przez gąbkę. Ich potomstwo może wydostać się na zewnątrz, aby znaleźć własną „gniazdko” i zamieszkać tam ze swoją drugą połówką.
Kto by pomyślał, że gąbka, żyjąca samotnie w głębinach, może dostarczyć tak wiele innowacyjnych rozwiązań i być o co najmniej dwa kroki przed najzdolniejszymi architektami. Jednakże ich przewaga tłumaczona może być doświadczeniem sięgającym 600 milionów lat. Co byłby w stanie wymyślić człowiek dysponując tak długim okresem czasu? Dla bioniki i biotechnologii są to ogromne wyzwania i kuszące perspektywy nie tylko poznawcze ale i technologiczne. Być może w przyszłości np. koncerny samochodowe zatrudniać będą biotechnologów… aby projektowali i nadzorowali produkcję zupełnie nowych materiałów, tak jak niegdyś fizycy czy chemicy.
Jarosław Ignaszak
student III roku biotechnologii - na zdjęciu podczas produkcji jogurtu (fot. Martyna Korzeniewska)
Źródła:
1. „Niezniszczalne”, Świat wiedzy, marzec 2012.
2. „Euplectella aspergillum (Venus' flower basket)”, Natural History Museum. Dostęp internetowy: http://www.nhm.ac.uk/nature-online/species-of-the-day/collections/our-collections/euplectella-aspergillum/index.html
Szklane domy według biotechnologów? Ambitne wyzwanie!
OdpowiedzUsuń