in het dierenrijk heeft de evolutie talloze manieren bedacht om organismen te beschermen tegen roofdieren, concurrenten en hun omgeving. De komst van harde, biomineraliseerde schelpen — schelpen gevormd uit mineralen gewonnen uit het milieu en gereconstitueerd door middel van biologische — is een belangrijke ontwikkeling in de evolutie van het leven op aarde.
de meeste biomineralisatie komt voor in verschillende smaken van calciumcarbonaat – de schelpen van weekdieren, de harde delen van koraal, de tests van diatomeeën en ander zoöplankton, zelfs menselijke botten. Oplosbaar in zeewater en relatief gemakkelijk te mobiliseren in levende organismen, combineert calciumcarbonaat met levende weefsels om sterke, slijtvaste, steeds groeiende structuren te vormen. Maar er is een organisme dat heeft besloten calciumcarbonaat is niet genoeg en heeft in plaats daarvan hun schelpen gesmeed uit een veel hardere materiaal – Chrysomallon squamiferum, de geschubde-footed slak met een schelp gemaakt van ijzer. Een nieuwe studie van onderzoekers in China, Japan, Ierland, Duitsland en Mauritius onthult het genoom van de schilferige slak, met de nadruk op genen die biomineralisatie reguleren. Hoewel het proces van het vormen van een schelp uit ijzer, voor zover we weten, uniek is onder schelp-bouwende dieren, zijn de genen die dat proces controleren oud. In plaats van nieuwe genen die evolueren om de neerslag en biomineralisatie van ijzer te beheersen, gebruikt de schilferige buikpotige een toolkit die beschikbaar is voor veel schelpvormende soorten. Het is de uitdrukking van bestaande, gemeenschappelijke biomineralisatiegenen die de ijzeren slak zijn pantser geven.
hoe die genexpressie zich vertaalt in met ijzer verrijkte platen is een ander mysterie dat onlangs werd onthuld. In een andere studie gepubliceerd eind vorig jaar door veel van dezelfde auteurs, het mechanisme waardoor ijzer nanodeeltjes worden opgenomen in de schilferige voet van de slak schilferige voet werd verder onderzocht. Zwavel wordt getransporteerd via kanalen in de schaal, waar het reageert met met ijzer verrijkt zeewater om lagen ijzersulfide te vormen. Vreemd genoeg, kunnen deze ijzerrijke platen geëvolueerd zijn om zwavel accumulatie te helpen bemiddelen, in plaats van voor bescherming.
hoewel de pluim van een hydrothermale bron ongelooflijk heet kan zijn, ligt het omringende water nauwelijks boven de omgevingstemperatuur. Het proces om ijzer nanoparticles bij lage temperaturen aan te vullen kon substantieel voordeel aan productie in vele industrieën verstrekken.
hoewel de geschubde slak een ambassadeurssoort is geworden voor organisaties die werken aan de bescherming van de diepe oceanen tegen menselijke inslagen, kan hij net zo goed als een mascotte dienen voor de diepzee-mijnindustrie. Chrysomallon squamiferum extraheert en raffineert zware metalen uit zware sulfiden op de zeebodem al langer dan we wisten dat er hydrothermale bronnen bestonden.
aanbevolen afbeelding: genoom van de Schilfervoetslak. Foto van Sun et al. 2020.