Usar las matemáticas y la mecánica para explicar cómo encajan tan bien los caparazones bivalvos

Enclavamiento perfecto de las dos válvulas en el braquiópodo fósil Kutchirhynchia

Utilizando las matemáticas y la mecánica, un trío de investigadores, dos de la Universidad de Oxford y el otro de la Universidad de Lyon, aprendieron más sobre cómo encajan tan bien los caparazones bivalvos. En su artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, Derek Moulton, Alain Goriely y Régis Chirat describen su enfoque para comprender el mecanismo de enclavamiento de los caparazones bivalvos.

Muchas personas que han manejado una criatura bivalva, como una almeja o una ostra, se han maravillado de lo bien que encajan las conchas superior e inferior. Los investigadores con este nuevo esfuerzo notaron que tales conchas ajustadas evolucionaron en dos filos de un antepasado común. También observaron que incluso las irregularidades, ya sean naturales o por una lesión, generalmente no evitan que las conchas se cierren perfectamente, y funciona igualmente bien en bivalvos con bordes planos u ondulados. Los investigadores también observaron que la alineación casi perfecta de las características del borde ocurre a pesar de que los dos bordes se forman a partir de dos lóbulos del manto distintos.

Para explicar cómo surge una alineación tan perfecta en los bivalvos, los investigadores crearon un modelo matemático del proceso de crecimiento de la concha. Comenzaron señalando que los bordes de los caparazones bivalvos crecen a lo largo de la vida de la criatura; también notaron que hay diferencias en los modos de secreción y la anatomía general entre bivalvos y braquiópodos (los otros filos con mitades de caparazón coincidentes). Pero también notaron que con ambos grupos, los caparazones son secretados gradualmente por un manto, un órgano delgado similar a una membrana. Observaron además que el manto segrega una capa blanda que funciona como una matriz para la formación de la cubierta de carbonato de calcio.

Luego tomaron en cuenta la geometría

de las mitades de la concha y la mecánica involucrada cuando se unen, y las limitaciones involucradas. Utilizaron tales factores para desarrollar un modelo que mostrara cómo podrían surgir conchas tan igualadas. La razón por la cual los bordes en algunas especies son ondulados es porque el manto crece a un ritmo más rápido que el borde de la concha, lo que resulta en pandeo. Descubrieron que el patrón de enclavamiento que emerge está limitado por las fuerzas de los proyectiles cuando se cierra.