Unterschiedliche Leistung der von Miesmuscheln produzierten biologischen Klebstoffe
Eine neue Studie beschreibt, wie die Verfügbarkeit von in der Umwelt vorhandenem Eisen die Leistung der von Muscheln produzierten biologischen Klebstoffe beeinflusst.
Die Verfügbarkeit von in der Umwelt vorhandenem Eisen beeinflusst die Leistung der von Muscheln produzierten biologischen Klebstoffe. Bildquelle: Weißgriechisch - Pixabay (Symbolbild).
-Tiere bauen Metalle in die von ihnen hergestellten Stoffe ein, wie zum Beispiel Schutzpanzer und Zähne. Eisen ist ein Element, das verwendet wird, um tragenden Materialien Festigkeit und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. Eisen ist nicht nur in harten, spröden Materialien enthalten, sondern auch in dem weichen Klebstoff, der von Muscheln im Meer produziert wird. Solche Befunde legen nahe, dass die Bioverfügbarkeit von Eisen einen Einfluss auf die Eigenschaften eines biologischen Materials haben kann.
Schwächste Haftkräfte in eisenarmen Gewässern
Die Experimente für die Studie wurden an lebenden Muscheln durchgeführt, in denen der Eisengehalt im Meerwasser mangelhaft, normal oder über den typischen Konzentrationen lag. Die schwächsten Haftkräfte wurden in eisenarmen Gewässern erzeugt. Zunehmendes Meerwassereisen führte zu einer robusteren Bindung. Änderungen der Festigkeiten korrelierten mit unterschiedlicher Morphologie, Farbe und Mikrostruktur des Klebstoffs, wahrscheinlich eine Folge von Schwankungen im Grad der eiseninduzierten Proteinvernetzung.
Den Forschern zufolge liefert die Studie die ersten Daten im gesamten Tierspektrum darüber, wie die Manipulation von bioverfügbarem Eisen die Leistung eines biologischen Materials beeinflusst. Eine Veränderung der Ozeanchemie wird die Eisenbioverfügbarkeit verändern, wenn ein Absinken des pH-Wertes die elementare Speziation von partikulärer zu gelöster Form verschiebt, wodurch die Fähigkeit der filtrierenden Organismen, Nährstoffe einzufangen, behindert wird.
Diese Ergebnisse zeigen die zukünftigen Auswirkungen der sich ändernden Ozeanchemie sowie die daraus resultierenden Fähigkeiten der Meeresorganismen, wichtige Materialien zu konstruieren.
Die Studie wurde veröffentlicht in Environmental Science & Technology, 2020, 54, 16.
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