Il segreto dei denti più duri della terra

Hanno i denti più duri sulla Terra: i chitoni. Questi molluschi, chiamati anche chitoni, usano i loro denti magnetici contenenti ferro per raschiare le alghe dalle rocce, proprio come il loro lontano parente, la patella. Su Science , i biologi giapponesi descrivono ora come la magnetite entra nei denti dei chitoni: grazie a una proteina che ne garantisce il giusto dosaggio e la giusta tempistica.

Le lumache di mare che vivono sulle rocce nelle zone intertidali sono dei tuttofare. Il loro guscio robusto tiene a bada stelle marine e altri predatori, il loro "piede" può resistere alle onde forti e con la loro radula, una lingua con file di denti, sfiorano le rocce. Proprio a causa del loro habitat estremo, presentano alcuni adattamenti estetici rispetto ad altre lumache: il loro guscio è piatto e si adatta perfettamente al substrato, impedendo la fuoriuscita di tessuti molli. E poi ci sono quei denti extra-duri, che possono consumarsi ma vengono subito sostituiti da nuovi.

Nella patella comune (Patella vulgata) , una lumaca con una "conchiglia a cappello di riso" rotonda e appuntita che non è direttamente imparentata con i chitoni, i denti sono fatti di goethite, un minerale contenente ferro. Ricerche precedenti hanno dimostrato che i denti di goethite possono resistere a forze di trazione fino a 6,5 gigapascal. Per fare un paragone, sono 2 gigapascal in più rispetto alla seta di ragno, un altro materiale biologico super resistente. Anche quando si consumano, i denti della patella rimangono affilati. Ciò è dovuto alla loro struttura: i cristalli di goethite sono disposti uno sopra l'altro in una sorta di formazione a tegola.

Momento giusto, posto giusto

L'articolo di Science di oggi presenta il coleottero gigante Cryptochiton stelleri , lungo oltre trenta centimetri, con denti fatti di magnetite altrettanto resistente. I ricercatori hanno scoperto che una speciale proteina, RTMP1, assicura il corretto dosaggio di ossido di ferro nelle prime fasi dello sviluppo dei denti. A quel punto, i denti sono semplicemente una "matrice trasparente" di chitina e proteine, scrivono gli autori. Successivamente, l'ossido di ferro rosso-marrone, non ancora resistente, prende il suo posto e, infine, la magnetite nera e dura. RTMP1 si lega agli ioni di ferro in questo processo, garantendo che la mineralizzazione avvenga al momento giusto e nel posto giusto. Questo permette al coleottero gigante di eseguire movimenti ripetitivi di raschiatura delle rocce a suo piacimento con la sua radula.

A volte sono così di vasta portata da influenzare persino la geologia: ad esempio, un articolo del 2022 pubblicato sul Journal of Composite Materials include un'affascinante immagine di rocce a forma di fungo create dallo sfregamento dei chitoni.

Tra l'altro, le patelle presentano anche un fenomeno chiamato "fungaia" , sebbene questo si riferisca a qualcosa di completamente diverso: quando un nemico, come una stella marina, si avvicina, la lumaca spinge leggermente il suo guscio verso l'alto, conferendogli un aspetto simile a un fungo. Quando la stella marina muove uno dei suoi bracci sotto il guscio, la patella scatta rapidamente verso il basso, bloccando il braccio.