¿Cómo la cáscara del huevo no sólo protege al pollito sino que también permite que el pollito salga de la cáscara fácilmente?
¿Crees que la cáscara del huevo es muy frágil y se romperá con solo un golpe? Pero para el pollito que no ha nacido, la cáscara del huevo es lo más fuerte: lo protege hasta que rompe la cáscara.
Pero no sé si alguna vez has pensado en ello. La cáscara del huevo es en realidad algo muy mágico. Si bien protege a los polluelos, también garantiza que los pollitos puedan salir de la cáscara sin ser atrapados. Atrapado en el interior, ¿cómo puede captar este grado tan bien?
Los científicos han descubierto recientemente que el secreto del éxito de la cáscara del huevo reside en su compleja nanoestructura y los cambios en su estructura a medida que el huevo eclosiona.
En cuanto a la calidad, el 95% de las cáscaras de huevo son carbonato cálcico. En un experimento, se disolvieron cáscaras de huevo en vinagre. La reacción entre el carbonato de calcio y el vinagre se neutralizó. La cáscara del huevo desapareció, dejando solo una fina película dentro del huevo.
Pero el 5% restante también contiene cientos de proteínas diferentes que afectan a la cristalización del carbonato cálcico.
El 30 de marzo, los investigadores publicaron un artículo en la revista Science Advances afirmando que la interacción entre los cristales minerales y las proteínas crea una cáscara de huevo que inicialmente es resistente al agrietamiento y que se agrietará con el tiempo. Se realizaron ajustes a nanoescala. con el tiempo, y finalmente el pollo pudo abrirlo a picotazos y salir del caparazón.
La cáscara del huevo es muy inteligente. Al principio se vuelve muy fuerte para proteger al polluelo que está dentro. Luego, la nanoestructura se cambia con el tiempo para hacer que la cáscara del huevo se rompa y el polluelo pueda picotearla fácilmente.
Los investigadores utilizaron un haz de iones para cortar una delgada sección transversal de la cáscara del huevo. Luego los analizaron mediante microscopía electrónica y otras técnicas de imágenes de alta resolución.
Los investigadores descubrieron que la proteína juega un papel importante en este caso, ya que destruye la cristalización del carbonato de calcio.
Los investigadores seleccionaron cáscaras de huevos rotas y las observaron en alta resolución. Descubrieron que los cristales que parecían perfectamente ordenados en baja resolución eran en realidad una mezcla más dispersa.
Para dar una analogía, la estructura de la cáscara de un huevo es como una pared. Algunos lugares son densos y fuertes, y otros lugares están sueltos y, por lo tanto, frágiles. Entonces debe ser que los lugares sueltos son propensos a estallar. grietas. Lo mismo ocurre con las cáscaras de huevo, cuyas grietas deben zigzaguear entre la confusión de cristales.
Para verificar esta conclusión, los científicos realizaron experimentos de simulación en el laboratorio. Extrajeron la proteína clave osteopontina de la cáscara de huevo y la agregaron al carbonato de calcio. El resultado fue similar al de las cáscaras de huevo.
Mark McGee, investigador de biomineralización de la Universidad McGill, y sus colegas descubrieron que la nanoestructura de la cáscara del huevo se debe a esta proteína.
El equipo también descubrió que, aunque la cáscara del huevo tiene solo un tercio de milímetro de espesor, ¡todavía tiene una capa interna y una externa! En la capa interna hay relativamente poca osteopontina, lo que forma una nanoestructura suelta. Esta parte es principalmente donde se alimentan los polluelos.
La capa exterior de osteopontina contiene más osteopontina, porque necesita formar una nanoestructura más densa para fortalecer la cáscara del huevo y que pueda servir como escudo para el polluelo.
A medida que el pollito dentro del caparazón crece, la capa interna del caparazón se disuelve mediante una reacción química, liberando calcio para que el pollito lo absorba y desarrolle sus huesos.
Compararon óvulos fertilizados que habían sido incubados durante 15 días con huevos no fertilizados. Con el tiempo, la cáscara interna de los huevos fertilizados se vuelve gradualmente más pequeña, pero no hay cambios en los huevos no fertilizados. 1?3 Este cambio hace que el interior de la cáscara del huevo se deshuese y se extienda sobre una mayor superficie. Los investigadores creen que esto proporciona más espacio para disolver reacciones químicas.
Esta reacción también adelgaza toda la cáscara del huevo, lo que facilita que el polluelo pueda salir del interior durante la incubación.
Los investigadores revelaron que la tecnología de imágenes ha ayudado mucho con estos descubrimientos. Los avances en la tecnología han brindado a los científicos la oportunidad de explorar estas pequeñas existencias. Esta nueva investigación podría proporcionar más inspiración para diseñar nuevos materiales con propiedades específicas.