Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Cómo los microbios ayudaron a resolver un problema biomecánico complejo asociado con el vuelo de las aves

Jardín botánico Lingham-Soliar

Las plumas de las aves están hechas de un biopolímero elastomérico natural muy resistente, la β-queratina. El vínculo casi inextricable entre la textura de la fibra y la matriz de la β-queratina ha hecho que sea prácticamente imposible determinar una jerarquía de fibras en las principales estructuras de soporte de la pluma, el raquis y las barbas, aparte de filamentos de un grosor de nanómetros de diámetro. Para sortear los límites de los métodos convencionales de determinación de la estructura, se utilizaron por primera vez microbios para ayudar a resolver un problema estructural biológico. Se permitió que los parásitos naturales de las plumas, los hongos, crecieran en las plumas en condiciones de laboratorio, con la hipótesis de que degradarían preferentemente la matriz y liberarían los componentes de la fibra. El resultado fue que los microbios revelaron por primera vez la verdadera jerarquía de microfibras de las plumas, que incluía las fibras más gruesas conocidas en la β-queratina por una magnitud de tres. Estas fibras se denominaron bárbulas sincitiales porque mostraban un sistema de nodos intermitentes como en las plumas de plumón libres. Se investigaron de manera similar las paredes laterales del raquis y las barbas y se reveló un sistema de fibras cruzadas, observado por primera vez en las plumas. Ambos descubrimientos tienen una profunda importancia biomecánica, incluido un alto trabajo de fractura en la pluma.