Phragmatopoma californica , comúnmente conocido como el gusano del castillo de arena , el gusano del panal [1] o el gusano del tubo en forma de panal , [2] es un gusano poliqueto marino formador de arrecifes que pertenece a la familia Sabellarididae . Es de color marrón oscuro con una corona de tentáculos lavanday tiene una longitud de hasta unos 7,5 centímetros (3,0 pulgadas). [3] El gusano habita la costa de California , desde el condado de Sonoma hasta el norte de Baja California . [4]
Phragmatopoma californica | |
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Gusano castillo de arena en cautiverio, construyendo su tubo con arena y perlas de cerámica blanca | |
clasificación cientifica | |
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Suborden: | |
Familia: | |
Género: | Fragmatopoma |
Especies: | P. californica |
Nombre binomial | |
Phragmatopoma californica Kinberg, 1867 |
Los gusanos castillo de arena viven en colonias, construyendo arrecifes tubulares algo similares a los castillos de arena (de ahí el nombre), que a menudo se ven en playas rocosas durante la marea media y baja. Los castillos de arena, que tienen una apariencia exterior similar a un panal , pueden cubrir un área de hasta 2 metros (6,6 pies) de lado. [3] Pueden compartir áreas con lechos de mejillones y se encuentran en cualquier lugar que proporcione algún refugio, como paredes rocosas, salientes colgantes y costas cóncavas. [4]
Los gusanos permanecen en sus trompas y casi nunca se ven. Durante la marea baja, cuando están por encima del agua, cierran la entrada a sus tubos con un opérculo en forma de escudo hecho de setas oscuras . Cuando se sumergen, extienden sus tentáculos fuera del tubo para atrapar las partículas de comida y los granos de arena. Los granos se clasifican, se utilizan los mejores para mantener el tubo en reparación [3] y el resto se expulsa. Las colonias están formadas por el asentamiento gregario de larvas , que requieren 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 gusanos adultos. [5] En las playas rocosas, el asentamiento depende del comportamiento de las larvas en la columna de agua y de 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 al norte de 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 asienta gregariamente y sus larvas no responden a los ácidos grasos libres. [7]
Pegamento subacuático
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/0/06/SandcastleWormColony.png/220px-SandcastleWormColony.png)
En 2004, investigadores de la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB) descubrieron que el pegamento utilizado por el gusano Phragmatopoma para construir su tubo protector estaba hecho de proteínas específicas con cargas opuestas. [8] Esas proteínas se denominan proteínas polifenólicas [9] que se utilizan como bioadhesivos . [10] Lograron obtener la secuencia de estas proteínas adhesivas. [11] Inspirándose en estos resultados , investigadores de la Universidad de Utah informaron en 2009 que lograron duplicar el pegamento que los gusanos secretan y usan para pegar granos de arena bajo el agua. [12] La cantidad típica de pegamento que produce el gusano a la vez es de aproximadamente 100 picolitros , lo que requiere 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 resulta factible, el pegamento sintético, que se basa en coacervados complejos , [15] podría usarse para fijar pequeños fragmentos óseos, en lugar de dispositivos estabilizadores metálicos como alfileres y tornillos, que son difíciles de usar. [14] Otras posibles aplicaciones médicas incluyen el sellado de cortes en la piel, la reparación de huesos craneo-faciales e incisiones en la córnea . [13]
Los obstáculos incluyen asegurarse de que la unión sea al sustrato en lugar de a la capa superficial del agua. Otra es que, para curar, las colas deben secarse. La mayoría no se cura bajo el agua o se fija demasiado rápido. [13]
Las proteínas que son la base de su adhesivo contienen cadenas laterales de grupos fosfato y amina , que son conocidos promotores de la adhesión que probablemente ayuden a humedecer la superficie. El pegamento tiene dos partes, con diferentes proteínas y grupos laterales en cada una. Los dos se fabrican por separado en una glándula, como un epoxi , y se mezclan a medida que se secretan. [16] [17] El pegamento fragua 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 entrecruzan, alcanzando la consistencia del cuero de un zapato . [13]
Los superpegamentos médicos existentes son altamente inmunogénicos . Los experimentos iniciales con el nuevo sintético en animales no muestran respuesta inmunitaria. Pero dentro del cuerpo, el pegamento debe degradarse eventualmente, idealmente a aproximadamente la misma velocidad a la que vuelve a crecer el hueso o el tejido. Por lo tanto, las versiones degradables incluyen proteínas que son degradadas por células especializadas. [13]
Otras especies que producen colas submarinas incluyen ciertas especies de mejillones , ostras , percebes y larvas de mosca caddis . [13]
Notas al pie
- ^ Hinton, Sam (1987). Vida costera del sur de California: una introducción a la vida animal de las playas de California al sur de Santa Bárbara . Guías de historia natural de California. 26 . Prensa de la Universidad de California. pag. 48. ISBN 978-0-520-05924-5.
- ^ "Gusano de tubo de nido de abeja" . LiMPETS . Archivado desde el original el 13 de marzo de 2011 . Consultado el 31 de octubre de 2009 .
- ^ a b c Hinton, Sam (26 de enero de 1988). Seashore Life of Southern California: Una introducción a la vida animal de las playas de California al sur de Santa Bárbara . ISBN 9780520059245. Página 31.
- ^ a b c d Entre las mareas del Pacífico (5ª ed.). Prensa de la Universidad de Stanford. 1992. p. 233. ISBN 978-0-8047-2068-7.
- ^ Pawlik, JR (1986). "Inducción química del asentamiento larvario y metamorfosis en el gusano del tubo constructor de arrecifes Phragmatopoma californica (Sabellariidae: Polychaeta)". Biología Marina . 91 : 59–68. doi : 10.1007 / BF00397571 . S2CID 87087873 .
- ^ Pawlik, JR; Butman, CA; Starczak, VR (1991). "Facilitación hidrodinámica del asentamiento gregario de un gusano de tubo constructor de arrecifes". Ciencia . 251 (4992): 421–424. Código Bibliográfico : 1991Sci ... 251..421P . doi : 10.1126 / science.251.4992.421 . PMID 17775107 . S2CID 981815 .
- ^ Pawlik, JR; Chia, FS (1991). "Asentamiento larvario de Sabellaria cementarium Moore y comparaciones con otras especies de poliquetos sabellariidos". Revista canadiense de zoología . 69 (3): 765–770. doi : 10.1139 / z91-110 .
- ^ Stewart, RJ; Weaver, J .; Morse, DE; Espera, JH (2004). "El tubo de cemento de Phragmatopoma californica: una espuma sólida" (PDF) . J. Exp. Biol . 207 (26): 4727–4734. doi : 10.1242 / jeb.01330 . PMID 15579565 . S2CID 1104838 .
- ^ Jensen, Rebecca A .; Morse, Daniel E. (1988). "El bioadhesivo de los tubos de Phragmatopoma californica : un cemento sedoso que contiene L-DOPA". Journal of Comparative Fisiología B . 158 (3): 317–24. doi : 10.1007 / BF00695330 . S2CID 25457825 .
- ^ Rzepecki, LM; Chin, SS; Waite, JH; Lavin, MF (1991). "Diversidad molecular de colas marinas: proteínas polifenólicas de cinco especies de mejillones". Biología y Biotecnología Marina Molecular . 1 (1): 78–88. PMID 1845474 .
- ^ Zhao, H; Sol, C; Stewart, RJ; Waite, JH (2005). "Proteínas de cemento del poliqueto Phragmatopoma californica de la construcción de tubos" . J. Biol. Chem . 280 (52): 42938–42944. doi : 10.1074 / jbc.M508457200 . PMID 16227622 .
- ^ Shao, H; Bachus, KN; Stewart, RJ (2009). "Un adhesivo a base de agua modelado a partir del pegamento de castillo de arena de P. californica" . Macromol. Biosci . 9 (5): 464–471. doi : 10.1002 / mabi.200800252 . PMC 2848666 . PMID 19040222 .
- ^ a b c d e f Fountain, Henry (12 de abril de 2010). "Estudiar la vida marina en busca de un pegamento que repare a las personas" . New York Times . Consultado el 13 de abril de 2010 .
- ^ a b "Los secretos del gusano del castillo de arena podrían producir un poderoso adhesivo médico" . ScienceDaily . 27 de septiembre de 2009 . Consultado el 31 de octubre de 2009 .
- ^ Stewart, RJ; Wang, CS; Shao, H (2011). "Coacervados complejos como base para adhesivos submarinos sintéticos" . Avances en ciencia de interfases y coloides . 167 (1–2): 85–93. doi : 10.1016 / j.cis.2010.10.009 . PMC 3130813 . PMID 21081223 .
- ^ Wang, CS; Stewart, RJ (2013). "Adhesivo de copolielectrolito multiparte del gusano castillo de arena, Phragmatopoma californica (Fewkes): curado catalizado por catecol oxidasa a través de peptidil-DOPA". Biomacromoléculas . 14 (5): 1607-1617. doi : 10.1021 / bm400251k . PMID 23530959 .
- ^ Wang, CS; Stewart, RJ (2012). "Localización de los precursores bioadhesivos del gusano castillo de arena, Phragmatopoma californica (Fewkes)" . J. Exp. Biol . 215 (2): 351–361. doi : 10.1242 / jeb.065011 . PMID 22189779 .
- ^ Stevens, MJ; Steren, RE; Hlady, V; Stewart, RJ (2007). "Estructura multiescala del adhesivo submarino de Phragmatopoma Californica: un látex nanoestructurado con un gradiente de microporosidad pronunciado" . Langmuir . 23 (9): 5045–5049. doi : 10.1021 / la063765e . PMC 3974424 . PMID 17394366 .
enlaces externos
Medios relacionados con Phragmatopoma californica en Wikimedia Commons
- "Phragmatopoma californica" en la Enciclopedia de la vida
- Fotografías de Peter J. Bryant
- Fotografías de la Universidad de Utah de gusanos castillos de arena e investigación de materiales relacionados
- Video de la Universidad de Utah del tubo de construcción de gusanos