Estudio comparativo inter-específico de los procesos de crecimiento en biomineralización

AVALOS M; LÓPEZ A; TARTALINI V; DE ARANZAMENDI MC; BOLMARO R; RISSO P; GORDILLO S

La Falda

Congreso; V Congreso Argentino de Microscopía, SAMIC; 2018

Los procesos de biomineralización han evolucionado a lo largo de eones y han producido diversosórganos, sistemas de protección y tejidos mineralizados en general. Tales procesos encuentranlimitación, además de en las posibilidades ofrecidas por los mecanismos genéticos, en laspresiones evolutivas externas. Esto es, dados los requerimientos ambientales, un cierto poolgenético puede tener capacidad o no para responder por evolución a las necesidades planteadasal organismo. Como regla de oro, los organismos hacen lo que pueden y no lo que deberían pararesponder a un requerimiento externo que facilite su supervivencia, mejore sus ventajasreproductivas o su competitividad.Entre los minerales bio-sintetizados los carbonatos, en la forma de calcita o aragonita, son sinduda uno de los más extensamente distribuidos entre géneros, familias y/o especies. Entre susprincipales características microestructurales los crecimientos calcíticos muestran una orientaciónpreferencial de los planos [0001] con respecto a una dirección de la muestra. La especulaciónmás difundida es en el sentido de que tal orientación preferencial favorecería una mejora de laresistencia mecánica de las estructuras macroscópicas construidas en base a tales minerales yuna ventaja comparativa ante el daño, intencional o no, infligido por el medio ambiente.Alternativamente, tal orientación preferencial podría representar solamente una limitaciónintrínseca del proceso de biomineralización.En el presente trabajo se analizan las orientaciones preferenciales de estructuras calcíticas de tresespecies diferentes, correspondientes a dos clases (aves y gastrópodos) y un filum(braquiópodos). La comparación de la orientación preferencial en huevos de aves y caparazonesde moluscos y braquiópodos permite evaluar la posible influencia de las solicitaciones exteriores,direcciones de crecimiento y orientaciones preferenciales. De tal comparación se puede deducir lainfluencia relativa de las interacciones bioquímicas en las superficies de crecimiento y las ventajas competitivas conferidas por un dado proceso de crecimiento.Los estudios cristalográficos orientacionales fueron efectuados por medio de la técnica de ElectronBack Scattering Diffraction (EBSD). Se utilizó un sistema TSL OIM-EDAX en un SEM-FEG Quanta200. Las muestras tomadas en las estructuras biomineralizadas fueron pulidas mediante papel degrosor decreciente, alúmina y sílica coloidal.Las Figuras muestran los mapas de Figuras de Polos Inversas. Las orientaciones muestran unapreferencialidad de la dirección [0001] en la dirección de crecimiento, normal a la superficie en elcaso de los huevos de aves y radial en el caso de lapas y braquiópodos. El crecimiento de ladirección [0001] en la dirección radial en huevos de aves no es tan severa como elcorrespondiente al crecimiento en las direcciones tangencial-radial de lapas y braquiópodos.Las solicitaciones de compresión externas más probables, debido a acciones mecánicas porgravedad, peso de las aves, acción depredadora de otras especies, etc., resultan radiales en elcaso de los huevos y normales al caparazón de lapas y braquiópodos. Se infiere entonces que lassolicitaciones externas no parecen tener una influencia decisiva en la textura desarrollada por elproceso de bio-mineralización, debiéndose las mismas probablemente a los mecanismos deinteracción de las macromoléculas que dirigen el crecimiento en los planos de crecimiento.