Un biso ( / ˈ b ɪ s ə s / ) es un haz de filamentos secretados por muchas especies de moluscos bivalvos que funcionan para unir el molusco a una superficie sólida. Las especies de varias familias de almejas tienen biso, incluidas las conchas de pluma ( Pinnidae ), los mejillones verdaderos ( Mytilidae ) y los Dreissenidae .
Los filamentos de biso son creados por ciertos tipos de moluscos bivalvos marinos y de agua dulce , que utilizan el biso para adherirse a rocas, sustratos o fondos marinos. En los mejillones comestibles , el biso no comestible se conoce comúnmente como "barba", y se retira antes de cocinarlos.
Muchas especies de mejillones secretan hilos de biso para anclarse a las superficies, con familias que incluyen Arcidae , Mytilidae , Anomiidae , Pinnidae , Pectinidae , Dreissenidae y Unionidae . [1] [2]
El biso, o complejo bisal, está compuesto por múltiples hilos de colágeno extracelulares que el mejillón coloca radialmente a partir de un tallo central. Cada hilo se compone de tres regiones: una región proximal corrugada cerca del cuerpo del mejillón, una región distal más larga y lisa que conecta la región proximal con la placa terminal y la propia placa adhesiva, que ancla el mejillón a la superficie. [3] La región proximal consiste en una vaina corrugada que envuelve fibras enrolladas dispuestas de manera laxa; estas bobinas pueden desenredarse para extender la fibra bajo una fuerza aplicada. La región distal está más ordenada y consta de haces de fibras colágenas alineadas que dan rigidez a las fibras. La placa consta de fibras similares a colágeno sobre una matriz esponjosa, en la que se deposita y endurece la proteína adhesiva. [4]
El propósito del biso es mantener el mejillón adherido a la superficie deseada, y para ello los hilos de biso deben poder soportar fuertes movimientos cíclicos debido a la acción de las mareas cerca de las costas donde habitan los mejillones. Las pruebas mecánicas de mejillones vivos han demostrado que los hilos de biso pueden extenderse un 39% antes de ceder y un 64% antes de romperse, a una velocidad de deformación nominal de 10 mm/min. [3] Las pruebas de tracción muestran que los hilos exhiben tres fases distintas: rigidez inicial de las regiones distal y proximal, ablandamiento debido a la fluencia en la región distal y finalmente rigidez inmediatamente antes de la falla por tracción. [4] La capacidad de la región distal para ceder antes de romperse le da a los mejillones su resistencia característica incluso bajo fuertes fuerzas de marea. [4] Se han estudiado muchas variables que influyen en el rendimiento de los hilos de bissal, incluidas variaciones de especies, [5] variaciones estacionales, [3] efectos de temperatura, [6] y efectos del envejecimiento. [6] En particular, los efectos de la temperatura han revelado una temperatura de transición vítrea de 6°C. [6]
La cantidad de hilos que utiliza un mejillón para sujetarse suele ser de 20 a 60; esto puede variar según la especie, temporada o edad del mejillón. En condiciones de marea cíclica, la extensión radial de la colocación de las fibras permite que el mejillón alinee dinámicamente la mayoría de sus fibras en la dirección de la fuerza aplicada. Esto reduce la tensión en cualquier hilo, reduciendo las posibilidades de falla y desprendimiento. [4] Los mejillones también son capaces de expulsar todo el complejo bisal, incluido el tallo central, sin dañarse. El complejo se puede regenerar fácilmente y reanudar la colocación de las fibras en 24 horas. [7]
Cuando la pata de un mejillón encuentra una grieta, crea una cámara de vacío expulsando el aire y arqueándose hacia arriba, similar al desatascador de un plomero que destapa un desagüe. El biso, que está hecho de queratina , proteínas curtidas con quinona ( proteínas polifenólicas ) y otras proteínas, se arroja dentro de esta cámara en forma líquida, similar al moldeo por inyección en el procesamiento de polímeros, y burbujea formando una espuma pegajosa. Al enrollar su pata formando un tubo y bombear la espuma, el mejillón produce hilos pegajosos del tamaño de un cabello humano. Luego, el mejillón barniza las hebras con otra proteína, dando como resultado un adhesivo. [2] La dinámica de adhesión de la placa se estudia tanto para imitar el adhesivo fuerte como para crear recubrimientos a los que la placa no puede adherirse. Las estrategias de liberación de suciedad, como las pinturas de fluoropolímero y los recubrimientos con lubricantes, son un área de investigación activa importante para prevenir la contaminación de las estructuras marinas por especies de mejillones invasores como el mejillón cebra y quagga. [8]
Byssus es un adhesivo notable, que no se degrada ni se deforma con el agua como muchos adhesivos sintéticos. [9] Las notables propiedades de este adhesivo, específicamente las proteínas de las patas de mejillón (Mfps), han estimulado muchos intentos de imitar la excelente capacidad adhesiva que muestran los mejillones, ya sea produciendo Mfps a través de otros organismos o creando polímeros sintéticos con propiedades similares. Por ejemplo, los ingenieros genéticos han insertado ADN de mejillón en células de levadura para traducir los genes en las proteínas apropiadas. [10] Los enfoques sintéticos generalmente utilizan catecol como agente de reticulación para producir redes poliméricas resistentes al desgaste. La imitación de Mfp-3 para inducir la coacervación es otra propiedad clave, ya que protege el material de la disolución parcial en agua salada. [9]
Las aplicaciones del adhesivo de biso biomimético incluyen adhesivos biomédicos, [11] aplicaciones terapéuticas, [12] y revestimientos antiincrustantes. [13]
Byssus a menudo se refiere a los hilos largos, finos y sedosos secretados por la gran concha mediterránea , Pinna nobilis . Los hilos de biso de esta especie Pinna pueden medir hasta 6 cm (2,4 pulgadas) de largo e históricamente se han convertido en tela. [14]
La tela de biso es una tela rara, también conocida como seda marina , que se fabrica utilizando el biso de las conchas de pluma como fuente de fibra. [15] [16]