Phragmatopoma californica , comúnmente conocido como gusano castillo de arena , gusano panal [1] o gusano tubo panal , [2] es un gusano poliqueto marino formador de arrecifesperteneciente a la familia Sabellarididae . Es de color marrón oscuro con una corona de tentáculos lavanda y tiene una longitud de hasta unos 7,5 centímetros (3,0 pulgadas). [3] El gusano habita en la costa de California , desde el condado de Sonoma hasta el norte de Baja California . [4]
Los gusanos de castillo de arena viven en colonias, construyendo arrecifes tubulares similares a los castillos de arena (de ahí su nombre), que suelen verse en playas rocosas durante la marea media y baja. Los castillos de arena, que tienen una apariencia externa similar a un panal , pueden cubrir un área de hasta 2 metros (6,6 pies) de lado. [3] Pueden compartir áreas con bancos de mejillones y se encuentran en cualquier lugar que proporcione algún refugio, como paredes rocosas, cornisas salientes y costas cóncavas. [4]
Los gusanos permanecen en sus tubos y casi nunca se los ve. Durante la marea baja, cuando están por encima del agua, cierran la entrada de sus tubos con un opérculo en forma de escudo hecho de setas oscuras . Cuando están sumergidos, extienden sus tentáculos fuera del tubo para atrapar partículas de comida y granos de arena. Los granos se clasifican, y los mejores se utilizan para mantener el tubo en reparación, [3] y el resto se expulsa. Las colonias se forman por el asentamiento gregario de larvas , que requieren el contacto con una colonia existente para metamorfosearse en gusanos adultos. [4] El asentamiento gregario de esta especie se ha relacionado con ácidos grasos libres específicos asociados con los tubos de los gusanos adultos. [5] En las playas rocosas, el asentamiento depende del comportamiento de las larvas en la columna de agua y la percepción de señales químicas cuando las larvas entran en contacto con los tubos. [6]
Los gusanos de castillo de arena no deben confundirse con los similares, pero más septentrionales, Sabellaria cementarium , que se encuentran desde Alaska hasta el sur de California y tienen un opérculo de color ámbar. [4] A diferencia de P. californica , S. cementarium rara vez forma colonias, no se establece gregariamente y sus larvas no responden a los ácidos grasos libres. [7]
En 2004, investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) descubrieron que el pegamento que utiliza el gusano Phragmatopoma para construir su tubo protector estaba hecho de proteínas específicas con cargas opuestas. [8] Esas proteínas se llaman proteínas polifenólicas [9] que se utilizan como bioadhesivos . [10] Lograron obtener la secuencia de estas proteínas adhesivas. [11] Inspirados por estos resultados , investigadores de la Universidad de Utah informaron en 2009 que lograron duplicar el pegamento que secretan los gusanos y utilizan para pegar los granos de arena bajo el agua. [12] La cantidad típica de pegamento que el gusano produce a la vez es de aproximadamente 100 picolitros , requiriendo 50 millones para llenar una cucharadita. [13]
Creen que el pegamento tiene aplicaciones como adhesivo médico biocompatible , por ejemplo para reparar huesos rotos. [14] Si se descubre que es factible, el pegamento sintético, que se basa en coacervados complejos , [15] podría usarse para fijar pequeños fragmentos de hueso, en lugar de dispositivos estabilizadores de metal como clavijas y tornillos, que son difíciles de usar. [14] Otras posibles aplicaciones médicas incluyen el sellado de cortes en la piel, la reparación de huesos craneofaciales y las incisiones corneales . [13]
Entre los obstáculos se encuentra el de asegurarse de que la unión se realice sobre el sustrato y no sobre la capa superficial del agua. Otro es que, para curarse, los pegamentos deben secarse. La mayoría no se curan bajo el agua o se endurecen demasiado rápido. [13]
Las proteínas que son la base de su adhesivo contienen cadenas laterales de grupos fosfato y amina , que son promotores de adhesión bien conocidos que probablemente ayudan a humedecer la superficie. El pegamento tiene dos partes, con diferentes proteínas y grupos laterales en cada una. Las dos se fabrican por separado en una glándula, como un epoxi , y se mezclan a medida que se secretan. [16] [17] El pegamento se endurece en unos 30 segundos, probablemente provocado por la gran diferencia de acidez entre el pegamento ácido y el agua de mar. [18] El curado tarda unas seis horas, ya que las proteínas se reticulan, alcanzando la consistencia del cuero de zapato . [13]
Los superpegamentos médicos existentes son altamente inmunogénicos . Los experimentos iniciales con el nuevo pegamento sintético en animales no muestran respuesta inmune. Pero dentro del cuerpo, el pegamento necesita degradarse eventualmente, idealmente a aproximadamente la misma velocidad a la que se regenera el hueso o el tejido. Por lo tanto, las versiones degradables incluyen proteínas que son descompuestas por células especializadas. [13]
Otras especies que producen pegamentos submarinos incluyen ciertas especies de mejillones , ostras , percebes y larvas de tricópteros . [13]
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