Hagfish balçık inanılmaz tıkanma yeteneğini nasıl elde eder?

Hagfish, saldırıya uğradığında, avcıların solungaçlarını yapışkan bir ağda boğan bol miktarda balçık üretir. Bilim adamları artık mukusun, hagfish slime’ın olağanüstü tıkanma kabiliyetinde kritik bir rol oynadığını ve lifli ipliklerin slime’ın yıkanıp akıp gitmesini engellediğini biliyorlar.

Yılanbalığı benzeri hagfishler, kışkırtıldıktan sonraki yarım saniye içinde vücutları boyunca uzanan bezlerden lifli protein iplikleri ve mukus demetleri salgılar. İplikler karmaşık bir düğüme yayılır ve mukusla birleşerek deniz suyunu kalın bir yapışkan maddeye dönüştürür.

“Ona tamamen şok edici ve şaşırtıcı olan bu gücü ve sağlamlığı veren, her yerinde dolaşan örümcek ipeğine benzer lifler var” diyor. Douglas Fudge Kaliforniya’daki Chapman Üniversitesi’nde. “Slime harika.”

Pacific hagfish’in tıkanma gücünü test etmek için (Eptatretus stoutii) balçık, Fudge ve meslektaşları özel bir balçık eleği yaptılar. Slime’ı suda erittiler ve su aşağıdaki deliklerden aktıkça zamanla ağırlığını kaydettiler; akış ne kadar yavaşsa tıkanma gücü o kadar yüksekti.

Daha sonra, hagfish slime’ın drenaj oranını, çeşitli konsantrasyonlardaki diğer üç yaygın kalınlaştırıcı ajanınkiyle karşılaştırdılar: psyllium kabuğu, ksantan sakızı ve polietilen oksit (PEO). Hagfish slime, ağırlığına göre tıkanma konusunda rakiplerinden iki ila üç kat daha iyiydi. Litre su başına yaklaşık 35 miligram balçık, maksimum tıkanma sağladı.

“Şok edici sonuç şuydu: [other thickeners] performans açısından hagfish slime’ın yaptıklarına yakın bile değiller,” diyor Fudge. “Diğer malzemelerle aynı tıkanma performansını elde etmek için 100 ila 1000 kat arasında daha az hagfish slime’a sahip olabilirsiniz.”

Ekip, laboratuvarda sümükten iplikleri çıkardığında, tıkama yeteneklerinin korunduğunu görünce şaşırdılar. Fudge, “Tıkanma performansı söz konusu olduğunda mukus gerçekten ağır işi yapıyor” diyor. Bu, hagfish slime’ın neden ipliğe sahip olduğunu merak etmesine neden oldu.

Benzer bir takip deneyinde ekip, yalnızca mukus içeren hagfish balçıkını deniz suyuyla yıkadı. İlk başta, sümük elekte tutuldu, ancak daha fazla su patlaması onu hızla yıkadı. Hem mukus hem de iplikler içeren balçıkla tekrar denediklerinde, balçık bir düzineden fazla deniz suyu fışkırması için ortalıkta kaldı. Fudge, “İpliklerin slime’ı yerinde tutmak ve mukusun dağılmasını önlemek için orada olduğunu düşünüyoruz” diyor.

“İpliklerin yokluğunda bile mukusun ne kadar iyi tıkandığını görmek şaşırtıcı” diyor. Sarah Schorno Çalışmaya dahil olmayan Kanada’daki Guelph Üniversitesi’nde. “Bu harika, yüksek kaliteli bir bilim.”

Fudge, hagfish slime’a ilişkin bu içgörülerin, bilim adamlarını süper güçlü goo’ya bandajlarda, giysilerde ve askeri savunmada kullanılabilecek sentetik alternatifler geliştirmeye yaklaştıracağını umuyor.