In tutto il regno animale, l’evoluzione ha escogitato una miriade di modi per gli organismi di proteggersi dai predatori, dai concorrenti e dal loro ambiente. L’avvento di gusci duri e biomineralizzati-gusci formati da minerali estratti dall’ambiente e ricostituiti attraverso il biologico — è uno sviluppo importante nell’evoluzione della vita sulla terra.
La maggior parte della biomineralizzazione è disponibile in vari gusti di carbonato di calcio – i gusci dei molluschi, le parti dure del corallo, i test di diatomee e altri zooplancton, persino le ossa umane. Solubile in acqua di mare e relativamente facile da mobilitare negli organismi viventi, il carbonato di calcio si combina con i tessuti viventi per formare strutture forti, resistenti e sempre crescenti. Ma c’è un organismo che ha deciso che il carbonato di calcio non è sufficiente e ha invece forgiato i loro gusci da un materiale molto più duro – Chrysomallon squamiferum, la lumaca dai piedi squamosi con un guscio di ferro.
Un nuovo studio condotto da ricercatori in Cina, Giappone, Irlanda, Germania e Mauritius, svela il genoma della lumaca dai piedi squamosi, con un’enfasi sui geni che regolano la biomineralizzazione. Sebbene il processo di formazione di un guscio dal ferro sia, per quanto ne sappiamo, unico tra gli animali che costruiscono gusci, i geni che controllano quel processo sono antichi. Piuttosto che nuovi geni che si evolvono per controllare la precipitazione e la biomineralizzazione del ferro, il gasteropode squamoso utilizza un toolkit disponibile per molte specie che formano gusci. È l’espressione di geni di biomineralizzazione esistenti e comuni che danno alla lumaca di ferro la sua armatura.
Come l’espressione genica si traduca in piastre arricchite di ferro è un altro mistero che è stato recentemente rivelato. In un altro studio pubblicato alla fine dello scorso anno da molti degli stessi autori, il meccanismo con cui le nanoparticelle di ferro sono incorporate nel piede squamoso della lumaca dai piedi squamosi è stato ulteriormente esplorato. Lo zolfo viene trasportato attraverso canali nella scala, dove reagisce con acqua di mare arricchita di ferro per formare strati di solfuro di ferro. Curiosamente, queste piastre ricche di ferro potrebbero essersi evolute per aiutare a mediare l’accumulo di zolfo, piuttosto che per la protezione.
Anche se il pennacchio di una bocca idrotermale può essere incredibilmente caldo, l’acqua circostante è appena elevata sopra la temperatura dell’acqua ambiente. Il processo di accrescimento delle nanoparticelle di ferro a basse temperature potrebbe fornire notevoli benefici alla produzione in molti settori.
Mentre la lumaca dai piedi squamosi è diventata una specie ambasciatrice per le organizzazioni che lavorano per proteggere gli oceani profondi dagli impatti umani, potrebbe facilmente fungere da mascotte anche per l’industria mineraria di acque profonde. Dopo tutto, Chrysomallon squamiferum ha estratto e raffinato metalli pesanti dai solfuri massicci del fondo marino per più tempo di quanto non sapessimo che esistessero le prese d’aria idrotermali.
Immagine in primo piano: Genoma della lumaca squamosa-piede. Immagine da Sun et al. 2020.