Οι επιστήμονες κατάφεραν πρώτη φορά να δουν τι συμβαίνει κατά τη διαδικασία της εκκόλαψης ενός κοτόπουλου, και μάλιστα σε μεγεθυμένες εικόνες από το εσωτερικό του αβγού. Οι ερευνητές μπόρεσαν να δουν με λεπτομέρειες πώς μεταβάλλεται το περιβάλλον γύρω από τα έμβρυα, καθώς αυτά αναπτύσσονται, ώστε και να δημιουργείται το κατάλληλο περιβάλλον εκκόλαψης και, στο τέλος, να μπορούν οι νεοσσοί να διασπάσουν το περίβλημα και να βγουν στον κόσμο.

Στην αρχή της διαδικασίας τα αβγά σχηματίζουν ένα σκληρό, πλούσιο σε ασβέστιο, κέλυφος που αποτελείται από τρία στρώματα που βρίσκονται το ένα κάτω από το άλλο. Αν και ήταν ήδη γνωστό ότι τα στρώματα αυτά αρχίζουν να αδυνατίζουν όσο μεγαλώνει το έμβρυο και το ασβέστιο του κελύφους ενσωματώνεται στο έμβρυο, το τι συμβαίνει σε μοριακό επίπεδο στο αβγό παρέμενε μυστήριο για τους επιστήμονες.

Οπως αναφέρει σε δημοσίευμά της η εφημερίδα Guardian, ερευνητές του Πανεπιστήμιου McGill στον Καναδά ανακάλυψαν ότι το κέλυφος των αβγών έχει μια νανοδομή η οποία καθορίζει την όλη διαδικασία εκκόλαψης και εξόδου του κλωσόπουλου από το αβγό. «Ολοι νομίζουν ότι το κέλυφος του αβγού είναι εύθραυστο, αλλά στην πραγματικότητα για την ισχνότητα του είναι ιδιαίτερα σκληρό, πιο σκληρό και από ορισμένα μέταλλα. Αρχίζουμε πλέον να κατανοούμε σε μοριακό επίπεδο πώς το κέλυφος του αβγού σχηματίζεται και πώς διαλύεται» αναφέρουν οι ερευνητές στη δημοσίευση που έκαναν στην επιθεώρηση «Science Advances».

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι εστίασαν την προσοχή τους στην πρωτεΐνη οστεοποντίνη η οποία ήταν γνωστό ότι έπαιζε σημαντικό ρόλο στην οργάνωση της δομής των μεταλλικών στοιχείων του κελύφους ενός αβγού. Ομως οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παρουσία αυτής της πρωτεΐνης στο κέλυφος ήταν πολύ πιο έντονη από όσο πιστευόταν μέχρι σήμερα. «Παρά το γεγονός ότι είναι εντελώς διαφορετικά πράγματα το κέλυφος του αβγού, τα δόντια και τα οστά διαθέτουν αυτή την πρωτεΐνη. Εκτιμούμε ότι  πρωτεΐνες όπως η οστεοποντίνη βοηθούν αυτούς τους ιστούς να αποκτήσουν τις ιδιότητές τους» αναφέρουν στο άρθρο τους.

Ενα βίντεο που δείχνει με λεπτομέρεια το πώς βγαίνει από το αβγό του ένα κοτοπουλάκι:

Οι επιστήμονες που μετείχαν στην έρευνα χρησιμοποίησαν μια σειρά από τεχνικές μικροσκοπίας και μια νέα επαναστατική μέθοδο που ονομάζεται εστιασμένη ακτίνα ιόντων. Κατάφεραν έτσι να δουν το πώς σχηματίζονται τα λεπτά τμήματα του κελύφους του αβγού. Διαπίστωσαν ότι και τα τρία στρώματα του κελύφους  σχηματίζονται από μία συστοιχία μικροσκοπικών περιοχών στις οποίες υπάρχουν μεγάλες συγκεντρώσεις ενός μεταλλικού στοιχείου που διαθέτει κρυσταλλικό ασβέστιο. Είδαν επίσης ότι οι περιοχές του εξωτερικού στρώματος του κελύφους έχουν διαφορετική και μικρότερη νανοδομή από τα υπόλοιπα, αφού είναι πιο μικρές και τοποθετημένες πιο κοντά η μία στην άλλη απ’ ό,τι στα άλλα δύο στρώματα. Το εξωτερικό στρώμα ήταν επίσης πιο σκληρό από τα υπόλοιπα δύο και ειδικότερα από το τρίτο, το οποίο είναι και αυτό που βρίσκεται πιο βαθιά μέσα στο αβγό.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα της οστεοποντίνης στο τρίτο στρώμα ήταν μικρότερα από εκείνα στα άλλα δύο στρώματα, γεγονός που τους οδήγησε σε μια νέα θεωρία. Υποστηρίζουν ότι η οστεοποντίνη φαίνεται να δημιουργεί ένα είδος σκαλωσιάς που ρυθμίζει το ποσοστό του ασβεστίου στα μεταλλικά στοιχεία του κελύφους, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια νανοδομή που επηρεάζει το πόσο σκληρό είναι το κάθε στρώμα του κελύφους του αβγού. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι τα πειράματα που έκαναν στο εργαστήριο επιβεβαιώνουν τη θεωρία τους. Αναφέρουν ότι η οστεοποντίνη καθορίζει τελικά τη δομή και τα χαρακτηριστικά των τριών στρωμάτων τα οποία σχηματίζονται στην τελική τους κατάσταση με τρόπο τέτοιο ώστε να διευκολύνεται η έξοδος των νεοσσών από το αβγό όταν ολοκληρωθεί η εκκόλαψή τους. Σημειώνεται ότι πρέπει να συνεχιστεί η έρευνα για να αναδειχθεί ο ρόλος και άλλων πρωτεϊνών στον σχηματισμό των στρωμάτων του κελύφους του αβγού και ότι η ανακάλυψη μπορεί να αποδειχθεί τελικά χρήσιμη στη δημιουργία νέων υλικών που θα χρησιμοποιεί ο άνθρωπος.

«Αν το καλοσκεφτείς, πρέπει να φτιάχνουμε υλικά εμπνεόμενοι από τη Φύση και τη Βιολογία επειδή είναι πραγματικά εξαιρετικά δύσκολο να ξεπεράσεις τη βελτίωση και τελειοποίηση που έχει υπάρξει σε κάτι που έχει υποστεί μια διαδικασία εξέλιξης εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών» αναφέρει ο Μαρκ Μακ Κι, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News