Come l'orso polare rimane libero dai ghiacci
La sua folta pelliccia protegge l'orso polare dal freddo artico. Sebbene la pelliccia stessa sia appena più calda dell'ambiente, non c'è ghiaccio tra i peli. Solo ora sappiamo come funziona.
Anche se gli orsi polari nuotano a temperature sotto lo zero, si divertono nella neve artica e si rotolano in essa, normalmente non c'è ghiaccio nella loro pelliccia. Finora nessuno sapeva perché questo accadeva. Ora un team di ricerca ha scoperto che ciò è dovuto allo speciale sego che i grandi cacciatori artici producono e che circonda i peli della loro pelliccia. Più precisamente, è perché a questo sego manca un ingrediente speciale.
Nell'Artico, dove vive l'orso polare, le temperature possono scendere fino a meno 40 gradi Celsius. La sua folta pelliccia e i numerosi strati di grasso isolano il corpo caldo del gigantesco mammifero in modo così efficiente che la pelliccia è solitamente a temperatura ambiente all'esterno. E come possiamo vedere anche noi umani sotto la pioggia gelata, il ghiaccio si congela meravigliosamente nel pelo, ma non sul pelo dell'orso polare.
Per scoprire il motivo di questa situazione, un team di ricerca internazionale guidato da Julian Carolan del Trinity College di Dublino ha condotto degli esperimenti per verificare quanto bene (o male) i cristalli di ghiaccio aderiscano alla pelliccia dell'orso polare, confrontando poi i risultati con i rivestimenti antighiaccio ad alte prestazioni per gli sci, in cui le fibre di mohair sono rivestite di fluorocarburi (PFAS). In effetti, il ghiaccio aveva più o meno le stesse difficoltà ad aderire a entrambi i materiali. Gli scienziati hanno anche scoperto che il segreto sta nel sebo dell'orso polare. Questa massa grassa circonda i peli di tutti i mammiferi. Tuttavia, solo il sebo dell'orso polare è anche repellente al ghiaccio: se veniva rimosso lavando la pelliccia dell'orso polare, perdeva il suo effetto adesivo antighiaccio. I cristalli di ghiaccio hanno aderito quattro volte di più alla pelliccia dell'orso polare lavata rispetto a quella non lavata e sono stati difficili da rimuovere. I capelli umani si sono comportati in modo simile alla pelliccia lavata.
Questo è strano, tuttavia, perché ci si aspetterebbe che il grasso dei peli dei mammiferi aderisca poco al ghiaccio. In realtà, è una molecola in particolare a fare la differenza. Quando il team di ricerca ha analizzato il grasso dell'orso polare, ha trovato i componenti tipici di altri mammiferi, tra cui quantità particolarmente elevate di colesterolo e acidi grassi a catena lunga. Tuttavia, mancava un ingrediente chiave: lo squalene, una lunga catena idrocarburica a zig-zag. Si trova tipicamente nel sego dei mammiferi, in particolare negli animali che vivono in acqua come castori, lontre marine e leoni marini.
Il team ha utilizzato un metodo quantistico per determinare la quantità di squalene e di acidi grassi a catena lunga.
Il team ha utilizzato calcoli di meccanica quantistica per determinare la capacità dello squalene e dei principali componenti del sego degli orsi polari di aderire alle superfici di ghiaccio. Secondo i risultati, lo squalene si lega molto più fortemente all'acqua ghiacciata rispetto alle altre molecole contenute nel sego. L'assenza di questa molecola probabilmente contribuisce in modo significativo all'effetto antiadesivo della pelliccia di orso polare nei confronti dei cristalli di ghiaccio.
Il fatto di aver risolto l'enigma della pelliccia di orso polare senza ghiaccio potrebbe, secondo i ricercatori, aiutare a produrre materiali repellenti al ghiaccio di ispirazione biologica. Questo potrebbe potenzialmente offrire alternative ai rivestimenti realizzati con i controversi PFAS, che sono difficili da scomporre e quindi si accumulano nei terreni e nelle acque di tutto il mondo, compreso l'Artico.
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articolo originale su Spektrum.de
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