Πώς τα σαλιγκάρια (και άλλα μαλάκια) δημιουργούν τα κελύφη τους;

Τα σαλιγκάρια και άλλα μαλάκια δημιουργούν κοχύλια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται βιομεταλλοποίηση. Μέσω ενός αδένα κελύφους, εκκρίνουν μια οργανική μήτρα πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπιδίων που χρησιμεύει ως βάση για το σκληρό ορυκτό μέρος του κελύφους. Το ορυκτό του κελύφους είναι κατασκευασμένο από ανθρακικό ασβέστιο.

Τα σαλιγκάρια έρχονται σε όλα τα σχήματα, μεγέθη και κοχύλια. Από το μεσαίου μεγέθους σαλιγκάρι κήπου με ένα απαλό μπεζ κέλυφος μέχρι τις κόκκινες, κίτρινες και μαύρες ρίγες στο πολύ σπάνιο κόκκινο σαλιγκάρι nerite, το κέλυφος ενός σαλιγκαριού δεν είναι απλώς μέρος του σώματος.

Υπάρχουν σαλιγκάρια με κοχύλια που μοιάζουν με καραμέλα, όπως το σαλιγκάρι από ζαχαροκάλαμο, και κοχύλια που θα μπορούσαν να σας πουν την ώρα, όπως αυτό του καθαρού σαλιγκαριού του ηλιακού ρολογιού! Το 2010, οι επιστήμονες βρήκαν ακόμη και ένα μικροσκοπικό, απόκοσμο σαλιγκάρι, το Zospeum tholussum , με ένα διαφανές κέλυφος, που στοιχειώνει το σκοτάδι του συστήματος σπηλαίων Lukinajama-Trojama στην Κροατία.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτό το σαλιγκάρι δεν έχει κοινό όνομα, θα πάω την απόσταση και θα το βαφτίσω «Αν-Κάσπερ-το-φιλικό-φάντασμα-ήταν-εσωστρεφής-και-αποφάσιζε-να-δαπανήσει-το-δικό του-για πάντα- σε-μερικές-σπηλιές-στην-Κροατία-είναι-αργός-και-τεμπέλης Σαλιγκάρι». Πιασάρικο, σωστά;

(Φωτογραφία:Pixabay/ Shutterstock)

Πέρα από τα γελοία κοινά ονόματα, με τέτοια εκθαμβωτική ποικιλομορφία, είναι φυσικό να ρωτάμε πώς φτιάχνουν τα σαλιγκάρια το κέλυφός τους… και επίσης, σε τι το χρειάζονται;

Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα σαλιγκάρια δεν μπορούν να μιλήσουν, θα προχωρήσουμε και θα σας απαντήσουμε σε αυτό.

Από τι είναι φτιαγμένο το κέλυφος του σαλιγκαριού;

Τα σαλιγκάρια είναι γαστερόποδα που αποτελούν μέρος του Phylum Mollusca . Πολλά μαλάκια, με σχεδόν 100.000 ζωντανά είδη μαλακίων, χαρακτηρίζονται ότι έχουν κοχύλια. Μαζί με τα σαλιγκάρια, μερικά άλλα διάσημα μαλάκια με κέλυφος είναι τα στρείδια, τα μύδια, ο ναυτίλος και ο «ζωντανός απολιθωμένος» χιτώνας. Μερικά μαλάκια χωρίς κέλυφος είναι γυμνοσάλιαγκες (βασικά μια μεγαλύτερη εκδοχή του σαλιγκαριού χωρίς κέλυφος), χταπόδια και καλαμάρια.

Ο funky κόσμος των μαλακίων. (Φωτογραφία :KittyVector /Shutterstock)

Τα κοχύλια μαλακίων αποτελούνται από ένα πλέγμα διαφορετικών ορυκτών και οργανικών μορίων.

Τα οστά των θηλαστικών αποτελούνται επίσης από μια μήτρα μετάλλων ασβεστίου, μαζί με την πρωτεΐνη κολλαγόνο. Ωστόσο, τα κελύφη των μαλακίων διαφέρουν από τα οστά ως προς τον τύπο των ορυκτών τους, μαζί με την τεράστια αναλογία ορυκτών στο κέλυφός τους.

Το κέλυφος του μαλακίου μπορεί να έχει περιεκτικότητα σε μεταλλικά στοιχεία οπουδήποτε μεταξύ 95 και 99% ανά βάρος. Το υπόλοιπο 1 έως 5% είναι οργανική ύλη. Αυτό ουσιαστικά κάνει τα κοχύλια πετρώματα βιολογικά!

Από αυτό το 95 έως 99%, το ανθρακικό ασβέστιο είναι το κύριο ορυκτό.

Περπατώντας στην παραλία, τα μέσα θαλάσσια κοχύλια που μπορεί να μαζέψετε είναι ανθρακικό ασβέστιο. Βάλτε αυτά τα κοχύλια σε ξύδι και μπορείτε να τα παρακολουθήσετε να διαλύονται σε μια αναβράζουσα οθόνη (δοκιμάστε το στο σπίτι!).

Ασβεστίτης και Αραγονίτης

Αυτό το ανθρακικό ασβέστιο διατίθεται σε δύο ποικιλίες - ασβεστίτη και αραγονίτη. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο είναι η σταθερότητα. Ο ασβεστίτης είναι η σταθερή μορφή του ανθρακικού ασβεστίου, ενώ ο αραγωνίτης είναι μετασταθερός, που σημαίνει ότι είναι σταθερός υπό κανονικές συνθήκες, αλλά μπορεί να μετατραπεί στην πιο σταθερή μορφή ασβεστίτη.

Συνυφασμένη μεταξύ των μετάλλων είναι η πρωτεΐνη. Αυτή η πρωτεΐνη δίνει δύναμη, ευελιξία και την ελαφριά ποιότητα του κελύφους. Εξάλλου, τα σαλιγκάρια δεν μπορούν να περιφέρονται γύρω από βαριά βράχια στην πλάτη τους!

Περιόστρωμα

Ένα οργανικό στρώμα καλύπτει το σκληρό μεταλλικό κέλυφος. Ονομάζεται περιόστρωμα και αποτελείται από πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπίδια (λίπη). Αυτό το οργανικό στρώμα λέγεται ότι προστατεύει τα μέταλλα του κελύφους από τη διάλυση στο νερό, ειδικά υπό όξινες συνθήκες.

Αυτό το στρώμα είναι επίσης όπου τα σαλιγκάρια αποθέτουν τις χρωστικές τους. Οι χρωστικές ουσίες βοηθούν τα σαλιγκάρια να κάνουν σχέδια που θα μπορούσαν να σηματοδοτήσουν τα αρπακτικά:«Ε, βλέπεις αυτό το έντονο κόκκινο χρώμα; Αυτό σημαίνει ότι είμαι σίγουρος ότι όχι γευστικός. Μή με φάς." Οι χρωστικές είναι μερικές φορές ένδειξη της διατροφής του σαλιγκαριού.

Πώς φτιάχνουν τα σαλιγκάρια (και άλλα μαλάκια) τα κελύφη τους;

Η κατασκευή του κελύφους ξεκινά πριν το σαλιγκάρι αναπτυχθεί πλήρως, ενώ εξακολουθεί να αναπτύσσεται στο στάδιο της μικροσκοπικής προνύμφης του.

Η διαδικασία ξεκινά με τον αδένα του κελύφους, μια μικρή διήθηση από την οποία εκκρίνονται και δομούνται τα συστατικά για την κατασκευή του κελύφους. Ο αδένας βρίσκεται στο μανδύα—μια σκληρή περιοχή όπου βρίσκονται όλα τα όργανά τους.

Αρχικά, εκκρίνεται ένα στρώμα οργανικού μορίου, το οποίο θα γίνει το μελλοντικό περιόστρωμα. Αυτό το στρώμα γίνεται η βάση πάνω στην οποία τα σαλιγκάρια μπορούν να πραγματοποιήσουν βιομεταλλοποίηση.

Η βιομεταλλοποίηση δεν είναι τίποτα άλλο από τη ζωή (το βιολογικό μέρος της λέξης) χρησιμοποιώντας μέταλλα όπως το ασβέστιο για να φτιάξουμε πράγματα όπως κοχύλια ή τη δομή των κοραλλιών. Το επίθημα -zation υποδηλώνει ότι πρόκειται για διαδικασία.

Τα ορυκτά εναποτίθενται στην οργανική μήτρα και χτίζονται αργά πάνω. Μερικά μαλάκια εναποθέτουν αραγωνίτη στο εσωτερικό του κελύφους τους, ενώ το εξωτερικό αποτελείται από ασβεστίτη. Μερικά από τα μαλάκια που το κάνουν αυτό έχουν μια ολογραφική μαργαριταρένια λάμψη. Αυτό το εσωτερικό μέρος ονομάζεται μαργαριτάρι ή «μάνα του μαργαριταριού». Η γυαλάδα προέρχεται από την κρυσταλλική δομή του αραγωνίτη, η οποία σχηματίζει επίπεδες πλάκες.

Καθώς το σαλιγκάρι συνεχίζει να μεγαλώνει, τα κοχύλια αρχίζουν να περιστρέφονται γύρω, δημιουργώντας τον θόλο όπου θα διαμένουν. Αυτή η σπείρα μπορεί να συμβεί σε δύο διαφορετικές κατευθύνσεις - σπειροειδής δεξιόστροφη ή αριστερόστροφη σπειροειδής. Ορισμένα είδη μπορούν να στριμώξουν το κέλυφός τους μόνο προς μία κατεύθυνση, κάτι που μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να αναγνωρίσουν το ζώο.

Το κέλυφος θα συνεχίσει να μεγαλώνει μαζί με το σαλιγκάρι (ή το μαλάκιο).

Κάθε είδος μαλακίων, συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης ποικιλίας σαλιγκαριών, έχει μια ελαφρώς διαφορετική προσέγγιση στη δημιουργία του κελύφους τους. Σύμφωνα με τα ενδιαιτήματά τους, γη έναντι νερού ή γλυκού νερού έναντι θαλασσινού νερού, τα ζώα μπορούν να προσαρμόσουν το κέλυφος και τη σύνθεσή τους (μερικά μαλάκια είναι ακόμη γνωστό ότι χρησιμοποιούν βαρέα μέταλλα για να αντικαταστήσουν το ασβέστιο στα κελύφη τους!).

Με άλλα λόγια, τα κοχύλια δεν είναι σίγουρα μια προσαρμογή που ταιριάζει σε όλους.

Πού παίρνουν τα ζώα τα συστατικά για να φτιάξουν τα κοχύλια τους;

Τα μαλάκια απορροφούν τα απαραίτητα συστατικά από το νερό και τα τρόφιμα που τρώνε.

Ορυκτά όπως το ασβέστιο προέρχονται σε μεγάλο βαθμό από το νερό γύρω τους. Για τα θαλάσσια μαλάκια, υπάρχει απόθεμα ανθρακικών και διττανθρακικών που μπορούν να πιουν μέσα.

Για τα χερσαία σαλιγκάρια, το ασβέστιο προέρχεται από το νερό στο έδαφος. Τα χερσαία σαλιγκάρια προτιμούν τις υγρές και υγρές συνθήκες, γι' αυτό πιθανώς θα συναντήσετε άφθονα σαλιγκάρια κατά τους πιο βροχερούς μήνες του χρόνου.

Ο άνθρακας και το υδρογόνο που απαιτούνται προέρχονται από το νερό και την τροφή που τρώνε τα σαλιγκάρια. Μετατρέπουν αυτά τα στοιχεία στις απαιτούμενες ενώσεις και voila! μπορούν να ξεκινήσουν την κατασκευή κελύφους.

Μια τελευταία λέξη

Από την αυγή του πολιτισμού, οι άνθρωποι συλλέγουν όμορφα κοχύλια από σαλιγκάρια και άλλα μαλάκια. Τα λείψανα παιδιών που βρέθηκαν στα σπήλαια Γκριμάλντι, μια από τις πρώτες τοποθεσίες ανθρώπινης εγκατάστασης, βρέθηκαν με διακοσμητικά κοχύλια. Τα κοχύλια χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την αντικατάσταση των δοντιών σε ορισμένους πολιτισμούς!

Η γοητεία μας με την ομορφιά των κοχυλιών συνεχίζεται, όπως και το μυστήριο τους! Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμα πολλά για το πώς φτιάχνουν αυτά τα ζώα και παραγγέλνουν τα κελύφη τους. Ερωτήσεις όπως, "Πώς τα ζώα χρησιμοποιούν τον αραγωνίτη όταν μετά βίας μπορεί να παραμείνει σταθερός στις κανονικές συνθήκες της Γης;" μόλις αρχίζουν να απαντώνται.

Σίγουρα, η εκπληκτική ποικιλομορφία της ζωής θα συνεχίσει να κρατά το μυαλό μας περίεργο, αφοσιωμένο και αποφασισμένο να προστατεύσει αυτόν τον απίστευτα πλανήτη από τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής!