Per milioni di anni, gli uccelli si sono evoluti per creare il guscio d’uovo perfetto. Ma come sono i gusci d’uovo così forti?
Di Kate Stone
Chiunque abbia provato a spremere un uovo di gallina da un capo all’altro sa quanto sono forti i gusci d’uovo. Non molto in natura mineralizza rapidamente come un uovo di uccello. Come è possibile che le uova di gallina fecondate riescano a resistere alla frattura dall’esterno mentre, allo stesso tempo, possono essere aperte dall’interno da un piccolo pulcino? E ‘ tutto nella nanostruttura guscio d’uovo, secondo un nuovo studio condotto da scienziati McGill University e pubblicato sulla rivista Science Advances.
Per milioni di anni, gli uccelli si sono evoluti per creare il guscio d’uovo perfetto. Il risultato è una camera di crescita sottile, protettiva e biomineralizzata che contiene tutti i nutrienti necessari per lo sviluppo di un uccellino. Il guscio non è troppo forte, non troppo debole e resiste alla rottura fino al momento della schiusa.
Come sono le conchiglie così perfette?
Per scoprirlo, un team di ricercatori provenienti da diversi campi, tra cui l’ingegneria e l’odontoiatria, ha dato un’occhiata molto da vicino alla nanostruttura molecolare e alle proprietà meccaniche dell’incredibile uovo.
“I gusci d’uovo sono notoriamente difficili da studiare con mezzi tradizionali, perché si rompono facilmente quando proviamo a fare una fetta sottile per l’imaging al microscopio elettronico”, afferma Marc McKee della McGill University.
“Grazie ad un nuovo sistema di sezionamento del fascio di ioni focalizzati recentemente ottenuto dalla struttura di McGill per la ricerca di microscopia elettronica, siamo stati in grado di tagliare con precisione e sottilmente il campione e l’immagine dell’interno del guscio.”
Risulta che i gusci d’uovo sono fatti di materia sia inorganica che organica. Contengono minerali contenenti calcio e proteine abbondanti. La straordinaria forza delle uova deriva da un minerale nanostrutturato associato all’osteopontina, una proteina che si trova anche in materiali biologici compositi come le nostre ossa.
All’interno di incredibili gusci d’uovo
Quando vengono deposti per la prima volta e durante la cova, i gusci d’uovo sono abbastanza duri da proteggerli dalla rottura. Mentre il pulcino cresce all’interno dell’uovo, ha bisogno di calcio per formare le sue ossa. Il pulcino in crescita ottiene quel calcio dal suo guscio. Durante l’incubazione dell’uovo, la parte interna del guscio si dissolve per fornire questo apporto di ioni minerali mentre allo stesso tempo indebolisce il guscio abbastanza da essere rotto dall’uccello da cova.
In altri esperimenti, i ricercatori sono stati in grado di ricreare una nanostruttura simile a quella che hanno scoperto nei gusci d’uovo aggiungendo osteopontina ai cristalli minerali coltivati in laboratorio.
Questa ricerca è stata finanziata da sovvenzioni del Natural Sciences and Engineering Research Council e del Canadian Institutes of Health Research.
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