Mięczak w kształcie serca ma „okna” działające jak światłowody

Niezwykłe „okna” w muszlach sercówki mogą inspirować nowoczesne technologie

Sercówki sercowate (Corculum cardissa) to urocze, małże o charakterystycznych sercowatych muszlach, które kryją w sobie niezwykłą tajemnicę. Naukowcy odkryli, że te małe stworzenia wykształciły unikalny mechanizm, który działa jak naturalny kabel światłowodowy, co czyni je pierwszym znanym przykładem takiego zjawiska w naturze.

Symbioza z algami fotosyntetycznymi

Sercówki sercowate, podobnie jak inne małże, współżyją w symbiozie z algami fotosyntetycznymi, które zamieszkują ich wnętrze. Algi te mają zapewniony dom oraz dostęp do światła, które jest niezbędne do procesu fotosyntezy. W zamian produkują wartościowe substancje odżywcze, z których korzystają ich gospodarze. Jednakże sercówki wyróżniają się na tle innych małży. Zamiast otwierać muszle szeroko, aby umożliwić algom dostęp do światła, te małe stworzenia wykształciły inny mechanizm.

Naturalne okna zamiast światłowodów

Zespół badaczy z University of Chicago, w tym Dakota McCoy, odkrył, że muszle tych małży zawierają przezroczyste struktury zbudowane z aragonitu – formy węglanu wapnia. Te struktury działają jak wiązki światłowodowe, przekazując światło do wnętrza muszli, co umożliwia algom fotosyntezę, nawet gdy małż pozostaje zamknięty. „Jeśli nie musisz się otwierać, a możesz po prostu posiadać przezroczyste okno, to bardzo bezpieczny sposób na dostarczenie światła do alg,” wyjaśnia McCoy.

W badaniach przeprowadzonych na fragmentach muszli badacze odkryli, że te „okna” składają się z cienkich włókien aragonitowych, które są w stanie przepuszczać dwukrotnie więcej światła użytecznego dla fotosyntezy niż szkodliwego promieniowania UV. To właśnie te „naturalne filtry przeciwsłoneczne” chronią algi przed szkodliwym działaniem promieni ultrafioletowych, podobnie jak kremy z filtrem chronią ludzką skórę przed uszkodzeniami i mutacjami spowodowanymi promieniowaniem UV.

Inspiracja dla nowoczesnej technologii

Choć te naturalne włókienka wyglądają podobnie do wyprodukowanych przez człowieka światłowodów, brakuje im ochronnej otoczki, zwanej kladyniem, która w technologii światłowodowej chroni przed utratą informacji i zakłóceniami. Pomimo tego, te naturalne struktury przewodzą światło równie skutecznie. Odkrycie to może stanowić inspirację dla tworzenia nowych, tańszych kabli światłowodowych bez potrzeby stosowania kladynia.

Co więcej, naturalne właściwości ochrony przed promieniami UV, które posiadają muszle sercówek, mogą mieć potencjalne zastosowanie w ochronie innych symbiotycznych ekosystemów, takich jak rafy koralowe. Korale, które również współpracują z algami fotosyntetycznymi, są jednak znacznie bardziej podatne na stresy środowiskowe, takie jak intensywne światło i wysokie temperatury. Naukowcy, w tym McCoy, sugerują, że rozwiązania inspirowane muszlami sercówek mogłyby pomóc w ochronie korali przed tymi zagrożeniami.

Fascynujący przykład inteligencji natury

Odkrycie to stanowi jeszcze jeden przykład, jak skomplikowane i precyzyjne mechanizmy rozwijały się w przyrodzie przez miliony lat ewolucji. Sercówki sercowate pokazują nam, że natura często wyprzedza ludzką technologię, oferując rozwiązania, które mogą być nie tylko bardziej zaawansowane, ale również bardziej zrównoważone i ekologiczne.