Un team internazionale di scienziati ha scoperto il segreto anti-ombelico della pelliccia di orso polare-qualcosa che consente a uno degli animali più iconici del pianeta di sopravvivere e prosperare in uno dei suoi climi più punitivi. Quel segreto? Capelli grassi.
Dopo un po ‘di sleuthing polare, che prevedeva il controllo dei capelli raccolti da sei orsi polari in natura, gli scienziati si sono trovati sui capelli “sebum” (o grasso) come un protettivo importante. Questo sebo, che è costituito da colesterolo, diacilgliceroli e acidi grassi, rende molto difficile per il ghiaccio attaccare alla loro pelliccia.
Mentre questa scoperta getta affascinante nuova luce sulla nostra comprensione dell’ecologia dell’orso polare-e persino degli inuit, può anche avere una suite di applicazioni non correlate, con un simile intruglio di sebo che ha promesso artificialmente di essere utile come superficie anti-ghiaccio rivestimento o nelle pelli di sci di prossima generazione utilizzate da sciatori e snowboarder.
Julian Carolan, dottorato candidato presso la School of Chemistry di Dublino del Trinity College e l’Amber Research Ireland Center, è il primo autore dell’articolo del Journal, che è stato pubblicato oggi come cover Story nei principali progressi della rivista Internazionale.
Ha detto: “Abbiamo misurato la forza dell’adesione del ghiaccio, che è una misura utile di come il ghiaccio si attacca alla pelliccia; idrofobicità, che impone se l’acqua può essere liberata prima che si blocchi; e il tempo di ritardo di congelamento, che mostra semplicemente quanto tempo impiega per un Drop di acqua per congelare a determinate temperature su una determinata superficie.
“Il sebo è rapidamente saltato fuori come il componente chiave che dà questo effetto anti-fare quando abbiamo scoperto che la forza di adesione è stata fortemente influenzata quando i capelli sono stati lavati. I capelli non lavati e grassi hanno reso molto più difficile per il ghiaccio da attaccare. In contrasto quando il polar I capelli di orso sono stati lavati e il grasso è stato ampiamente rimosso si è esibito in modo simile ai capelli umani, a cui il ghiaccio si attacca facilmente sia che sia lavato o grasso. “
Questa scoperta ha portato il team a eseguire un’analisi chimica dettagliata del sebo dell’orso polare. Oltre a identificare i componenti chiave (colesterolo, diacilgliceroli e acidi grassi), sono stati sorpresi di trovare “squalene” era assente. Questo metabolita grasso è presente nei capelli umani e nei capelli di altri animali acquatici, come le lontre marine, il che suggerisce la sua assenza nei capelli di orso polare è molto importante da una prospettiva antico.
Il dott. Richard Hobbs, assistente professore e Royal Society-Science Foundation University Research Fellow presso la Trinity’s School of Chemistry e l’Amber Research Ireland Center, è un autore senior dell’articolo del Journal. Ha aggiunto: “Gli animali che vivono in habitat polari sono emersi come fonte di ispirazione per lo sviluppo di nuovi materiali antidri.
“Ad esempio, il gruppo di Anne Kietzig a McGill ha recentemente scoperto che la struttura gerarchica delle piume di pinguino di Gentoo ha offerto loro proprietà antidiche che si basavano sulla struttura delle piume piuttosto che sul rivestimento di petrolio. produrre una superficie anti-occidentale basata sulla miscela caratteristica dei lipidi presenti nel loro sebo di pelliccia o nel grasso dei capelli.
“Questo lavoro non solo rappresenta il primo studio della composizione dell’orso polare di pelliccia di pelliccia, ma risolve anche la questione del perché gli orsi polari non soffrono di accumulo di ghiaccio. Nonostante abbiano spessi strati di blubber e pelliccia isolanti e trascorre lunghi periodi In acqua a temperature sotto zero, sembra che il grasso di pelliccia fornisca una via naturale per gli orsi polari per perdere ghiaccio quando si forma a causa della bassa adesione di ghiaccio sulla loro pelliccia.
“Ci aspettiamo che questi rivestimenti lipidici naturali prodotti dall’orso ci aiuteranno a sviluppare nuovi rivestimenti anti-occidentali più sostenibili che possono sostituire i” prodotti chimici per sempre “problematici come i PFA che sono stati usati come rivestimenti antidri.”
Oltre alle spiegazioni strutturali, queste interessanti scoperte ci aiutano anche a comprendere meglio i comportamenti di caccia, sia degli orsi polari che delle popolazioni di Inuit nativi.
Il Prof. Bodil Holst, Università di Bergen, è un autore senior dell’articolo del Journal. Ha aggiunto: “Una delle principali strategie di caccia agli orsi polari è” ancora caccia “, dove giacevano immobili accanto a un buco di respirazione sul ghiaccio marino in attesa che si verifichino foche. La caccia si sviluppa frequentemente in un” gambo acquatico “con l’orso polare Usando le sue zampe posteriori per scivolare nell’acqua per perseguire la sua preda e più basso è l’adesione del ghiaccio, minore è il rumore generato e più veloce e più silenzioso.
“Le nostre scoperte ci aiutano anche a comprendere la sottigliezza dei passi adottati dalle persone Inuit per ottimizzare le strategie di caccia per imitare il metodo dell’orso polare di caccia ancora. Le feci di caccia Inuit sono talvolta calpestate con pelliccia di orso polare sui piedi per evitare il rumore quando si muovono su Il ghiaccio, mentre le persone a volte indossano anche “pantaloni di orso polare”, garantendo che l’intera area di contatto con il ghiaccio sia coperta da pelliccia di orso polare a bassa adesione di ghiaccio per una riduzione ottimale del rumore “.
In particolare, il tradizionale metodo di preparazione degli Inuit protegge il sebo sulla pelliccia assicurando che il lato ricoperto di capelli della pelle non venga lavato. Questo è diverso, ad esempio, una pelle di volpe, che sarebbe tradizionalmente pulita sfregando il lato dei capelli con pietra ollare o argilla secca.
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