ハグフィッシュはかわいいとはほど遠い。 ピンクがかったウナギのような生き物は、口の周りに歯のスパイクの列を持ち、土の中の虫のような腐敗した動物に穴を掘ることができます。 しかし、これらの奇妙なものは驚くほど成功しており、さまざまな環境に生息することができ、3億年以上も比較的変化していません。 彼らの成功の鍵の1つは、巧妙な防御メカニズムであるスライムです。
捕食者に攻撃されると、これらのくねくねした生き物はスライム腺を活性化し、敵のえらをゼラチン状の塊で詰まらせます。 このぬるぬるした防衛システムに挑戦するために装備されている海洋生物はほとんどいません。 現在、アメリカ海軍は、スライムの力を活用して、ダイバーを安全に保つための人工的なバージョンを合成したいと考えています。
ダイオウの粘液の「病気」の要因を乗り越えることができれば、海洋ゼラチンには多くの望ましい特性があります。 グーは微細なフィラメントでできており、細い糸は血球の幅よりも細いが、驚くほど強い。 また、それらは非常に長く、6インチ近く伸びています。 しかし、多くの研究者を魅了し、海軍の科学者の目に留まった特性は、スライムの拡大能力です。 スライムが水と混ざると、パナマシティの海軍水上戦センターの材料エンジニアであるライアン・キンサーによると、スライムは初期量の10, 000倍近くまで成長する可能性があります。
Josh Kogot、Michelle Kincer、およびRyan Kincerは、実験室で太平洋のメバルから分泌されたスライムの弾力性を示しています。 （ロン・ニューサムによる米海軍写真） 海軍の研究者は、スライムを構成する膨張性フィラメントをコードする遺伝子を分離したと主張しています。このフィラメントは、実際には2つの別々のタンパク質で構成されています。 彼らはこれらの遺伝子を大腸菌の 2つのバッチに挿入し、微生物がタンパク質を生産する作業を行えるようにしました。 次に、これらのタンパク質を組み合わせてスライムフィラメントを作成する方法を見つけました。 科学者は、偽のスライム糸が実際に本物と似ていることを、走査型電子顕微鏡で詳しく調べることで確認できました。
ただし、海軍は結果を公開していないことに注意してください。 また、「潜在的な知的財産および産業パートナーとの技術ライセンス契約の可能性」により、研究に関する詳細を限られた数しか開示できませんでした。 しかし、彼らは、水中でスライム模倣物を作ることができれば、海軍のダイバーの保護シールドとして使用できると考えています。
アイデアは、メクラウナギのようにスライムを使用し、接近する捕食者に直面してスライムを展開することです。 鍵は、ダイバーがそれを展開する必要があるまで、スライムの成分を水から遠ざけておくことであるとKincerは言います。 おそらくペッパースプレータイプのボトルに入れて運んでもいいし、ダイビングスーツにどういうわけか組み込むこともできます。 しかし、チームは、ケブラーのバイオ代替品など、スライムの他の多くの可能性を見ているとコゴットは言います。
生化学者のコゴットは、太平洋メクラウナギのアルファおよびガンマタンパク質から再現された合成メクラメのスライムのサンプルを展示しています。 （ロン・ニューサムによる米海軍写真） それで、スライムは実際にどのように形成されますか？ 科学者はまだ詳細を練っている。 しかし、スライムは、タンパク質フィラメント（海軍が模倣しようとしているもの）と粘液（鼻水と唾液に滑りやすい質感を与えるゼラチン状物質）の2つの主要成分の組み合わせから作られていることを発見しました。 メクラウナギでは、フィラメントは「羊毛のボールのように」巻き上げられた薄い細胞膜に含まれています。加熱する必要はありません。 小さな繊維状の束は、メクラウナギの体の両側に続く約150の粘液孔に粘液のパケットと並んで存在しています。
ハグフィッシュは脅かされると感じると、これらの毛穴を収縮させ、スライム繊維と粘液の泡のボールを放出します。 それらが水に当たると、膜が破裂し、きつく巻かれたフィラメントが膨張します。
カリフォルニア州チャップマン大学の研究者であるダグラス・ファッジは、博士の研究を行っている間にバイオファイバーの驚くべき特性を明らかにしました。 どういうわけか、繊維は粘液と絡み合って、ほとんどが水でできているぬるぬるした水中ネットワークを形成します。 繊維は「水中でクモの巣を形成している」ようだ、と海軍の仕事に関与していないボニは言う。
キンサーは太平洋のメバルからネットでスライムを伸ばします。 （ロン・ニューサムによる米海軍写真） 海軍の仕事にも関与していないファッジと彼のチームは、拡大が実際にどのように行われるかをまだ解き明かしています。 この最終的なミキシングプロセスを理解することは、スライムを実際に防御として使用する上で大きな障害となります。 別の潜在的な問題は保存です。 ボニと彼のチームは、ナマズの滲出液を安定化させてから、オイルまたはクエン酸緩衝液を使用して水と混ぜますが、それでも成分は数日またはおそらく数週間しか有効ではありません。
海軍の研究者は、この珍しい物質の特性を利用した最初の人からはほど遠い。 2015年、シンガポールのグループは、同様の方法と思われる方法を使用してタンパク質フィラメントを合成し、タンパク質の遺伝子を大腸菌に挿入しました。 ファッジの研究グループもスライムを模倣することに興味がありますが、単にフィラメントを作成するのではなく、グー全体を再作成して、それがどのように形成されるかをよりよく理解したいと考えています。
「私たちは、展開のこの問題に本当に焦点を当てています。それは、腺の濃縮物から海水への拡大にどのように移行するかです」とファッジは言います。
スライムを大量に合成生産することにはまだ多くのハードルがありますが、多くの人はこの粘性物質を将来のエコ素材と見なし、衣類、サメの忌避剤、および食品に応用できる可能性があります。
だから、そのギャグ反射を制御します。
「一度食べました」とベーニは言います。 「海水のような味がします。」
