Muco de mixinas expande o caso de um criador
![Peixe-bruxa do Pacífico (Eptatretus stoutii, um tipo de mixina) [Foto de Linda Snook, NOAA, em Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org]](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhRTmEbo5sDCPdSQ-Gs4haiHzxhfUAOj0mkMP6syxj_ngQz4j2Cz9ro1tiQhilg0JOk8TVvtpbDf4Zp4YU_wMcuTpGjWDShy1L6DRIFpQJ8oV-FwlZO74Je6-SAPulsHm_NqHmcKxl3dqYomAaUATfBAsrH5pXQhuYuZmt_vb4bY2eLaNzWqpb4AmXQoZc/s400/Pacific%20hagfish%20(Eptatretus%20stoutii)_Linda%20Snook.jpg "Peixe-bruxa do Pacífico (Eptatretus stoutii, um tipo de mixina) [Foto de Linda Snook, NOAA, em Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org]") |
| Peixe-bruxa do Pacífico (Eptatretus stoutii, um tipo de mixina) [foto de Linda Snook, NOAA, em Wikimedia Commons] |
por Fazale Rana
8 de março de 2017
Os designs encontrados em sistemas biológicos nunca deixam de me surpreender. Mesmo algo tão grosseiro e aparentemente insignificante como o muco de peixe-bruxa exibe propriedades notáveis, dignas da obra de um Criador. De fato, o design do muco de peixe-bruxa é tão engenhoso que está servindo de fonte de inspiração para pesquisadores da Marinha dos EUA em sua busca pelo desenvolvimento de novos tipos de tecnologia militar.
O Que São Mixinas*?
As mixinas* {também conhecidas como peixes-bruxas, enguias-de-casulo, enguias-de-muco, feiticeiras ou bruxas-do-mar} são criaturas antigas que surgiram na Terra há aproximadamente 520 milhões de anos, com espécimes representativos recuperados em conjuntos fósseis do Cambriano. Essas criaturas semelhantes a enguias têm cerca de 50 centímetros de comprimento e pele solta, cuja cor varia do rosa ao cinza-azulado, dependendo da espécie.
As mixinas não possuem mandíbulas, mas possuem um revestimento mineralizado ao redor do crânio. Com ocelos em vez de olhos verdadeiros, essas criaturas não têm visão. Vivem no fundo do mar. Para explorar o ambiente, utilizam estruturas semelhantes a bigodes. Como necrófagos, consomem criaturas mortas e moribundas, cavando em seus corpos e ingerindo os restos de dentro para fora. Notavelmente, as mixinas absorvem nutrientes pela pele e guelras, além de se alimentarem com a boca. De fato, pesquisadores estimam que quase metade de sua ingestão de nutrientes ocorre por meio da absorção.
Muco de Enguias-de-Muco
Quando perturbados ou atacados por predadores, enguias-de-muco secretam uma secreção viscosa de cerca de 100 glândulas que revestem os flancos de seus corpos. (Esse comportamento explica por que as enguias-de-muco são, às vezes, chamadas de enguias viscosas.) Produzida por células epiteliais e glandulares, a secreção viscosa expande-se rapidamente para 10.000 vezes seu volume original. Uma única enguia-de-muco pode gerar cerca de 20 litros de secreção viscosa cada vez que é perturbado. Uma vez secretada, a secreção viscosa reveste as brânquias dos peixes atacantes, sufocando o predador. Com o predador distraído, a enguia-de-muco realiza essa manobra defensiva que lhe permite escapar, enquanto raspa a secreção viscosa de seu corpo para evitar a autossufocação.
O muco da enguia-de-muco é composto por dois tipos diferentes de proteínas. Um dos componentes, a mucina, é uma proteína grande encontrada amplamente na natureza, servindo como o principal componente do muco. Secretada pelas células epiteliais, a mucina interage com as moléculas de água, restringindo seu movimento e contribuindo para a viscosidade do muco. [1]
Além disso, o muco da enguia-de-muco consiste em proteínas longas e filiformes. Esses filamentos proteicos têm 12 nanômetros de diâmetro e 15 centímetros de comprimento! (É uma molécula enorme.) Essas dimensões equivalem a uma corda de 1 centímetro de diâmetro e 1,5 quilômetro de comprimento. Essas fibras proteicas são incrivelmente fortes, equivalentes a uma corda 100 vezes mais fina que um fio de cabelo humano, mas 10 vezes mais resistente que um pedaço de náilon.
Dentro das células glandulares, essas fibras proteicas são cuidadosamente embaladas como um novelo de lã, unidas por outras proteínas que funcionam como uma espécie de cola molecular. [2] Quando o muco secretado pelo peixe-bruxa entra em contato com a água do mar, as proteínas da cola se dissolvem, levando a um desfiamento explosivo dos novelos proteicos, sem que nenhuma das fibras se emaranhe. Os fios proteicos contribuem para as propriedades viscoelásticas do muco e fornecem o mecanismo para o rápido intumescimento do muco.
Muco de Enguia-de-Muco Inspira Tecnologias Militares
As propriedades incomuns e engenhosas do muco e das proteínas dos filamentos do muco inspiraram pesquisadores da Marinha dos EUA a explorar seu uso na tecnologia militar. Por exemplo, a notável durabilidade das fibras proteicas (que lembram o Kevlar) sugere uma aplicação para elas em coletes à prova de balas. As propriedades do muco do peixe-bruxa também poderiam ser usadas como retardante de chamas e repelente de tubarões para mergulhadores da Marinha.
Outros laboratórios comerciais estão explorando aplicações que incluem embalagens de alimentos, cordas elásticas e bandagens. De fato, alguns chegaram a apelidar as proteínas dos fios como a biofibra biodegradável definitiva.
Biomimética e O Caso de Um Criador
Nos últimos anos, engenheiros têm se beneficiado rotineira e sistematicamente de revelações da biologia para abordar problemas de engenharia e inspirar novas tecnologias, seja copiando diretamente (ou imitando) projetos da biologia ou usando percepções de projetos biológicos para orientar o empreendimento de engenharia.
Na minha perspectiva, o uso de projetos biológicos para orientar esforços de engenharia se encaixa de forma inadequada no paradigma evolucionista. Por quê? Porque os biólogos evolucionistas veem os sistemas biológicos como produtos de um processo não guiado e historicamente contingente que coopta sistemas preexistentes para improvisar novos. Mecanismos evolucionistas podem otimizar esses sistemas, mas ainda são improvisos.
Dada a natureza não guiada dos mecanismos evolutivos, faz sentido que engenheiros dependam de sistemas biológicos para resolver problemas e inspirar novas tecnologias? Por outro lado, a biomimética e a bioinspiração encontram um lar natural em uma abordagem de modelo criacionista para a biologia. Usar projetos na natureza para inspirar a engenharia só faz sentido se esses projetos surgirem de uma Mente inteligente — mesmo que sejam tão repugnantes quanto o lodo secretado por um necrófago que vive no fundo do mar.
Recursos
8 de março de 2017
Os designs encontrados em sistemas biológicos nunca deixam de me surpreender. Mesmo algo tão grosseiro e aparentemente insignificante como o muco de peixe-bruxa exibe propriedades notáveis, dignas da obra de um Criador. De fato, o design do muco de peixe-bruxa é tão engenhoso que está servindo de fonte de inspiração para pesquisadores da Marinha dos EUA em sua busca pelo desenvolvimento de novos tipos de tecnologia militar.
O Que São Mixinas*?
As mixinas* {também conhecidas como peixes-bruxas, enguias-de-casulo, enguias-de-muco, feiticeiras ou bruxas-do-mar} são criaturas antigas que surgiram na Terra há aproximadamente 520 milhões de anos, com espécimes representativos recuperados em conjuntos fósseis do Cambriano. Essas criaturas semelhantes a enguias têm cerca de 50 centímetros de comprimento e pele solta, cuja cor varia do rosa ao cinza-azulado, dependendo da espécie.
* O termo usado no texto original, em inglês, hagfish, é traduzido, na versão em português da Wikipédia, como mixina, que se refere a uma classe de peixes marinhos, e não somente a um peixe. Em razão da citação da substância tema do artigo, é possível que o texto esteja falando especificamente das enguias-de-muco.
As mixinas não possuem mandíbulas, mas possuem um revestimento mineralizado ao redor do crânio. Com ocelos em vez de olhos verdadeiros, essas criaturas não têm visão. Vivem no fundo do mar. Para explorar o ambiente, utilizam estruturas semelhantes a bigodes. Como necrófagos, consomem criaturas mortas e moribundas, cavando em seus corpos e ingerindo os restos de dentro para fora. Notavelmente, as mixinas absorvem nutrientes pela pele e guelras, além de se alimentarem com a boca. De fato, pesquisadores estimam que quase metade de sua ingestão de nutrientes ocorre por meio da absorção.
Muco de Enguias-de-Muco
Quando perturbados ou atacados por predadores, enguias-de-muco secretam uma secreção viscosa de cerca de 100 glândulas que revestem os flancos de seus corpos. (Esse comportamento explica por que as enguias-de-muco são, às vezes, chamadas de enguias viscosas.) Produzida por células epiteliais e glandulares, a secreção viscosa expande-se rapidamente para 10.000 vezes seu volume original. Uma única enguia-de-muco pode gerar cerca de 20 litros de secreção viscosa cada vez que é perturbado. Uma vez secretada, a secreção viscosa reveste as brânquias dos peixes atacantes, sufocando o predador. Com o predador distraído, a enguia-de-muco realiza essa manobra defensiva que lhe permite escapar, enquanto raspa a secreção viscosa de seu corpo para evitar a autossufocação.
O muco da enguia-de-muco é composto por dois tipos diferentes de proteínas. Um dos componentes, a mucina, é uma proteína grande encontrada amplamente na natureza, servindo como o principal componente do muco. Secretada pelas células epiteliais, a mucina interage com as moléculas de água, restringindo seu movimento e contribuindo para a viscosidade do muco. [1]
Além disso, o muco da enguia-de-muco consiste em proteínas longas e filiformes. Esses filamentos proteicos têm 12 nanômetros de diâmetro e 15 centímetros de comprimento! (É uma molécula enorme.) Essas dimensões equivalem a uma corda de 1 centímetro de diâmetro e 1,5 quilômetro de comprimento. Essas fibras proteicas são incrivelmente fortes, equivalentes a uma corda 100 vezes mais fina que um fio de cabelo humano, mas 10 vezes mais resistente que um pedaço de náilon.
Dentro das células glandulares, essas fibras proteicas são cuidadosamente embaladas como um novelo de lã, unidas por outras proteínas que funcionam como uma espécie de cola molecular. [2] Quando o muco secretado pelo peixe-bruxa entra em contato com a água do mar, as proteínas da cola se dissolvem, levando a um desfiamento explosivo dos novelos proteicos, sem que nenhuma das fibras se emaranhe. Os fios proteicos contribuem para as propriedades viscoelásticas do muco e fornecem o mecanismo para o rápido intumescimento do muco.
Muco de Enguia-de-Muco Inspira Tecnologias Militares
As propriedades incomuns e engenhosas do muco e das proteínas dos filamentos do muco inspiraram pesquisadores da Marinha dos EUA a explorar seu uso na tecnologia militar. Por exemplo, a notável durabilidade das fibras proteicas (que lembram o Kevlar) sugere uma aplicação para elas em coletes à prova de balas. As propriedades do muco do peixe-bruxa também poderiam ser usadas como retardante de chamas e repelente de tubarões para mergulhadores da Marinha.
Outros laboratórios comerciais estão explorando aplicações que incluem embalagens de alimentos, cordas elásticas e bandagens. De fato, alguns chegaram a apelidar as proteínas dos fios como a biofibra biodegradável definitiva.
Biomimética e O Caso de Um Criador
Nos últimos anos, engenheiros têm se beneficiado rotineira e sistematicamente de revelações da biologia para abordar problemas de engenharia e inspirar novas tecnologias, seja copiando diretamente (ou imitando) projetos da biologia ou usando percepções de projetos biológicos para orientar o empreendimento de engenharia.
Na minha perspectiva, o uso de projetos biológicos para orientar esforços de engenharia se encaixa de forma inadequada no paradigma evolucionista. Por quê? Porque os biólogos evolucionistas veem os sistemas biológicos como produtos de um processo não guiado e historicamente contingente que coopta sistemas preexistentes para improvisar novos. Mecanismos evolucionistas podem otimizar esses sistemas, mas ainda são improvisos.
Dada a natureza não guiada dos mecanismos evolutivos, faz sentido que engenheiros dependam de sistemas biológicos para resolver problemas e inspirar novas tecnologias? Por outro lado, a biomimética e a bioinspiração encontram um lar natural em uma abordagem de modelo criacionista para a biologia. Usar projetos na natureza para inspirar a engenharia só faz sentido se esses projetos surgirem de uma Mente inteligente — mesmo que sejam tão repugnantes quanto o lodo secretado por um necrófago que vive no fundo do mar.
Recursos
{Conteúdos publicados já traduzidos aqui no blog}
- “Descoberta de cera de ouvido dá nova audiência ao caso do DI” por Fazale Rana (artigo)
- “Musa dos engenheiros: O design de sistemas bioquímicos” por Fazale Rana (artigo)
- “Besouros inspiram uma inovação na engenharia” por Fazale Rana (artigo)
- “Flash Cambriano” por Fazale Rana (artigo)
Notas de Fim
- Lukas Böni et al., “Hagfish Slime and Mucin Flow Properties and Their Implications for Defens”, Scientific Reports 6 (julho de 2016): id. 30371, doi:10.1038/srep30371.
- Timothy Winegard et al., “Coiling and Maturation of a High-Performance Fibre in Hagfish Slime Gland Thread Cells”, Nature Communications 5 (abril de 2014): id. 3534, doi:10.1038/ncomms4534; Mark A. Bernards Jr. et al., “Spontaneous Unraveling of Hagfish Slime Thread Skeins Is Mediated by a Seawater-Soluble Protein Adhesive”, Journal of Experimental Biology 217 (abril de 2014): 1263–68, doi:10.1242/jeb.096909.
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Traduzido de Hagfish Slime Expands the Case for a Creator (RTB)
Etiquetas:
argumento do relojoeiro - design inspirado na natureza - maravilha da Criação de Deus - design divino - designs da natureza
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