Hagfish nisu daleko od gužve. Ružičasta jegulja slična stvorenjima pružaju niz zubastih bodlji oko usta, omogućujući im da upadaju u raspadajuće životinje poput crva u prljavštini. Ali ove čudne lopte su nevjerojatno uspješne, sposobne su naseljavati niz okruženja i to su učinile relativno nepromijenjene više od 300 milijuna godina. Jedan od ključeva njihovog uspjeha je genijalan obrambeni mehanizam: sluz.
Kad ih napadnu grabežljivci, ovi snažni kreatori aktiviraju svoje sluznice, začepljujući želatinoznim šljokicama svojih neprijatelja - vrsta gipke sprej od paprike koji im omogućuje da pobjegnu netaknuti. Malo je morskih stvorenja opremljeno da izazovu ovaj vitki obrambeni sustav. Sada se američka mornarica nada da će se uhvatiti u koštac sa slinom, sintetizirajući umjetnu verziju kako bi ronioci bili sigurni u dubinu.
Ako možete prevladati preko „ick“ faktora gnojne sluzi, morski želatin ima mnoga poželjna svojstva. Goo je napravljen od mikroskopskih niti, a premda su mršave niti tanke, ako je krvna stanica široka, iznenađujuće su snažne. Oni su također izuzetno dugi, protežu se gotovo šest centimetara. Ali svojstvo koje je zaintrigiralo mnoge istraživače - a pripalo je oku mornarskih znanstvenika - je sposobnost sluzi za širenje. Jednom kada se sluz pomiješa s vodom, može narasti do gotovo 10 000 puta više od početnog volumena, rekao je Ryan Kincer, inženjer materijala s Centrom za mornaričko površinsko ratovanje u gradu Panama.
Josh Kogot, Michelle Kincer i Ryan Kincer demonstriraju elastičnost sluzi koja se luči iz pacifičkog pahulja u laboratoriju. (Fotografija američke mornarice Ron Newsome) Istraživači mornarice tvrde da su izolirali gene koji kodiraju ekspanzivne filamente koji čine sluz, a koji se zapravo sastoje od dva odvojena proteina, objašnjava Josh Kogot, biokemičar koji radi na projektu. Umetnuli su ove gene u dvije serije bakterija E. coli, omogućujući mikrobovima da rade na proizvodnji proteina. Tada su smislili način kako da kombiniraju te proteine kako bi stvorili filce od sluzi. Znanstvenici su mogli potvrditi da su lažne sluznice niti u stvari slične stvarnom dogovoru pomnim ispitivanjem pod skenirajućim elektronskim mikroskopom.
Važno je napomenuti, međutim, mornarica nije objavila nijedan njihov rezultat. I mogli su otkriti samo ograničen broj detalja o svojim istraživanjima zbog "potencijalnog intelektualnog vlasništva i mogućeg licenciranja tehnologije s industrijskim partnerom", napisala je u e-poruci Katherine R. Mapp, službenik za odnose s javnošću Centra za mornaričku površinsku ratu., Vjeruju, međutim, da ako oni mogu stvoriti mimiku sluzi u vodi, to bi se moglo upotrijebiti kao zaštitni štit za mornaričke ronioce.
Ideja bi bila koristiti sluz kao što to čine hagfish, raspoređujući je pred lice predatora. Ključno je, kaže Kincer, bilo držati sastojke mulja smještene dalje od vode, sve dok ih ronilac ne mora razmjestiti. Možda bi se mogao nositi u bočici s raspršivačem, a možda bi se nekako mogao ugraditi u ronilačko odijelo. Ali tim vidi mnoge druge mogućnosti za slina, poput bio-alternative Kevlaru, kaže Kogot.
Kogot, biokemičar, prikazuje uzorak sintetičke sljepoočnice koja je ponovno stvorena iz alfa i gama proteina pacifičkih glogista. (Fotografija američke mornarice Ron Newsome) Pa kako zapravo nastaje sluz? Znanstvenici još uvijek razrađuju detalje. Ali otkrili su da je sluz napravljen od kombinacije dviju glavnih komponenti, duo proteinskih filamenata (što mornarica želi oponašati) i sluzavog (želatinozna supstanca koja sluzi i slini daje klizavu teksturu). U hagfishima su vlakna sadržana u tankim staničnim membranama namotanim „poput vunene kuglice“, kaže Lukas Böni, istraživač iz ETH Zurich, koji proučava sluz zbog njegovih potencijalnih primjena u prehrambenoj industriji kao alternativa komercijalnim želatinama koje se ne zahtijevaju grijanje. Sitni vlaknasti snopovi nalaze se uz paketiće sluzi u oko 150 sluzavih pora koje se spuštaju s obje strane tijela snoba.
Kad se pljesak osjeća ugroženo, steže te pore, oslobađajući kuglice od sluznih vlakana i sluznih mjehurića. Kad udari u vodu, membrane se rasprsnu, a čvrsto namotane niti se proširuju.
"I tu se završava naše razumijevanje", kaže Douglas Fudge, istraživač sa Sveučilišta Chapman u Kaliforniji, koji je otkrio iznenađujuća svojstva biofibrika dok je radio doktorat. Nekako se vlakna isprepliću s sluzi tvoreći vitku podvodnu mrežu koja se uglavnom sastoji od vode. Čini se da vlakna "tvore paukovu mrežu pod vodom", kaže Böni, koji nije uključen u ratnu mornaricu.
Kincer pruža mrežicu iz pacifičkog pljeskavice u mrežu. (Fotografija američke mornarice Ron Newsome) Fudge, koji također nije uključen u rad mornarice, i njegov tim još uvijek nerazumijevaju kako se ekspanzija zaista događa. Shvaćanje ovog posljednjeg postupka miješanja bila bi velika prepreka do upotrebe sluzi kao obrane. Drugo potencijalno pitanje bilo bi očuvanje. Böni i njegov tim stabiliziraju gloga prije nego što se pomiješa s vodom pomoću ulja ili citratnog pufera, ali čak i tada su komponente dobre samo danima ili možda tjednima.
Istraživači mornarice daleko su od prvih koji su se bavili svojstvima ove neobične tvari. U 2015. godini, grupa u Singapuru sintetizirala je proteinske filamente koristeći se sličnom metodom, ubacujući gene za protein u bakteriju E. coli . Fudgeova istraživačka skupina također je zainteresirana za oponašanje mulja, ali umjesto da samo stvara niti, želi ponovno stvoriti goo u cjelini kako bi bolje razumio kako se formira.
"Mi smo doista fokusirani na ovo pitanje raspoređivanja - kako ide od koncentriranih stvari u žlijezdama do njihovog širenja u morskoj vodi", kaže Fudge.
Iako još uvijek postoje mnoge prepreke za sintetičko stvaranje sluzi u velikim količinama, mnogi vide ovu viskoznu tvar kao eko-materijal budućnosti, s potencijalnim primjenama u odjeći, repelentima i hrani.
Zato kontrolirajte taj gag refleks.
"Jedio sam ga jednom", kaže Böni. "Ima ukus morske vode."
