Šie klijai yra nepalyginamai geresni už bet ką, ką yra pavykę pagaminti sintetiniais būdais – ūsakojų vėžiagyvių klijai limpa prie bet kokio paviršiaus ir bet kokiomis sąlygomis.
Nepaisant tokio pranašumo prieš bet kokius kitus žmonijai žinomus klijus, iki šiol nebuvo žinoma, nei iš ko jie sudaryti, nei kaip juos pagaminti.
Tokią mokslo žinių skylę nusprendė užkimšti Njukaslio universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkai, vadovaujantys JAV Jūros mokslinių tyrimų biuro finansuojamai grupei. Jiems pavyko nustatyti, jog prieš prilimpant prie paviršiaus, ūsakojo lerva išskiria aliejingą lašą, kuris nuo to paviršiaus pašalina vandenį. Pačių klijų funkciją atlieka fosfoproteinas.
Tyrimo, publikuoto leidinyje „Nature Communications“, vadovas Dr. Nickas Aldredas sako, jog jų surinkta informacija gali suteikti galimybę sukurti naujus biologinius klijus, tinkamus naudoti medicininiuose implantuose ir mikroelektronikoje. Be to, šis tyrimas bus svarbus ir kuriant laivų dugnų dangą, prie kurios ūsakojai nelimpa.
„Praėjo daugiau nei 150 metų nuo to laiko, kai C. Darwinas pirmąkart aprašė ūsakojų lervų cemento liaukas – per tą laiką šioje srityje daugiau nelabai ir buvo nuveikta“, - sakė Niukaslio universiteto Jūros mokslo ir technologijų mokyklos mokslininkas dr. N. Aldredas.
„Jau kurį laiką žinojome, kad šie bioklijai yra iš dviejų komponentų, tačiau iki šiol buvo manoma, jog jie elgiasi panašiai, kaip sintetinių klijų mišiniai, kurie sukietėja juos sumaišius. Bet iki šiol nebuvo atsakyta į klausimą, kaip klijai kontaktuoja su paviršiumi, jei tas paviršius yra po vandeniu? Tai – viena didžiausių kliūčių kuriant povandeninėms reikmėms skirtus klijus“, - sakė mokslininkas.
„Vaizdinimo technologijų pažanga, pavyzdžiui, dviejų fotonų mikroskopija, suteikė mums galimybę stebėti prisiklijavimo procesą ir apibūdinti abu klijų komponentus. Dabar žinome, kad šios medžiagos atlieka labai skirtingus vaidmenis – pirmoji nuvalo vandenį nuo paviršiaus, o antroji pritvirtina prie jo ūsakojį“, - savo sėkme džiaugėsi mokslininkų grupės vadovas.
„Vandenynas – tau sudėtingas ištirpusių jonų tirpalas, skirtingose geografinėse vietose smarkiai skiriasi jo rūgštingumas ir, savaime suprantama, jame šlapia. Bet nepaisant tokių priešiškų sąlygų, ūsakojai sėkmingai išlaiko išbandymus. Jų naudojamas vandens barjero virš paviršiaus problemos sprendimas yra neįtikėtinai protingas – dabar keisis it mūsų suvokimas apie biologinio pagrindo klijus, kurie yra saugūs bei optimizuoti veikti panašiomis sąlygomis žmogaus kūne, o taip pat – gaminant laivų dažus, prie kurių nelimpa ūsakojai“, - pasakojo dr. N. Aldredas.
Šiems vėžiagyviams būdingos dvi lervos stadijos – nauplijus ir cipridas. Nauplijus būdingas daugumai vėžiagyvių – tai fazė, kuomet vėžiagyvis išsirita iš kiaušinėlio, laisvai plaukioja ir maitinasi fitoplanktonu.
Kita fazė – cipridas – yra unikali ūsakojų savybė. Šios fazės metu vėžiagyviai nesimaitina, tačiau ieško paviršiaus, kuris būtų tinkamas prisitvirtinimui ir augimui. Nusprendus prisitvirtinti ir likusią gyvenimo dalį praleisti viename taške, cipridas išskiria savo klijus ir prisicementuoja prie paviršiaus.
„Atliekant šį tyrimą itin svarbios buvo technologijos. Turėdami modernius įrankius galėjome studijuoti procesus gyvuose audiniuose jų vyksmo metu. Klijų sudėties molekulinę informaciją galime gauti kitais metodais, tačiau tokie tyrimai nepaaiškintų prisiklijavimo mechanizmo. Niekuo nepakeisi galimybės savo akimis išvysti procesą“, - aiškina dr. N. Aldredas.
„Praeityje galingi lazeriai, naudoti optiniam biologinių mėginių tyrimui, paprastai tuos mėginius nužudydavo, o dabar technologijoms mums leidžia gyvybinius procesus tyrinėti taip, tarsi jie vyktų laukinėje gamtoje“, - džiaugėsi tyrimo vadovas.
Dr. N. Aldredo ir kolegų surinkta informacija turėtų sudominti ir laivybos pramonę: laivų dugnų pasidengimas ūsakojais smarkiai padidina vandens pasipriešinimą, o tuo pačiu – ir kuro sunaudojimą. Manoma, kad dėl ūsakojais apaugusių laivų dugnų kasmet be reikalo sudeginama kuro už 7,5 mlrd. JAV dolerių. Ir padidėjusi laivybos kaina nėra vienintelė ūsakojų keliama problema – jie tampa invazine rūšimi visur, kur pasiekia laivai, be to, didesnis kuro suvartojimas reiškia, kad sunkinama pasaulinio atšilimo problema.
