El Hongo En Descomposición Crea Un Hermoso Y Reluciente 'Pelo De Hielo'

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Un acertijo de un siglo sobre cómo las delicadas hebras de hielo resplandeciente estallan a través de ramas de árboles en descomposición, como cabezas de cabello, está más cerca de ser resuelto.

Un acertijo de un siglo sobre cómo las delicadas hebras de hielo resplandeciente estallan a través de ramas de árboles en descomposición, como cabezas de cabello, está más cerca de ser resuelto.

Las hebras, llamadas "hielo de pelo", existen solo cuando hay hongos tolerantes al frío, y los científicos ahora entienden cómo los hongos pueden estimular el crecimiento del hielo.

Alfred Wegener, famoso por su teoría de la deriva continental, primero identificó y estudió el hielo del cabello en 1918. En ese momento, sospechaba que la formación de hielo estaba relacionada con la presencia de micelio, las raíces de un hongo que vive en la madera podrida y absorbe nutrientes. Formando un revestimiento pálido, blanco, cobweblike. Sin embargo, no fue hasta aproximadamente 90 años después que los investigadores encontraron evidencia de que las raíces fúngicas eran precursoras vitales para el hielo del cabello. Encontraron que después de tratar la madera cubierta con micelio con un fungicida o sumergirla en agua hirviendo, el hielo del pelo no creció. [Ver fotos impresionantes de pelo hielo]

"La misma cantidad de hielo se produce en la madera con o sin actividad fúngica, pero sin esta actividad, el hielo forma una estructura similar a la corteza", Christian Mätzler, coautor del estudio y profesor emérito en el Instituto de Física Aplicada en el Universidad de Berna en Suiza, dijo en un comunicado.

El hongo ayuda a que el hielo crezca hasta convertirse en pelos delgados con diámetros de solo 0.01 milímetros (0,0004 pulgadas) y ayuda a mantener las hebras en esta forma durante varias horas a temperaturas cercanas a los 32 grados Fahrenheit (0 grados centígrados), agregó.

Los investigadores culparon a la explicación demorada de un siglo por la forma en que el hielo del pelo crece en su naturaleza efímera y en el rango del norte; los hilos brillantes crecen predominantemente en latitudes entre 45 y 55 grados norte a través de países como Canadá, Francia, Alemania, India, Irlanda, Países Bajos, Rusia, Escocia, Eslovenia, Suecia, Suiza, Estados Unidos y Gales. [Ver Hair Ice Grow en Time-Lapse Video]

"El hielo en el cabello crece principalmente durante la noche y se derrite nuevamente cuando sale el sol", dijo Gisela Preuß, bióloga del Wiedtal-Gymnasium en Neustadt, Alemania, quien capturó algunas de las fotos de hielo del nuevo estudio. "Es invisible en la nieve y discreto en la escarcha".

Caza de hielo para el cabello

"Cuando vimos el pelo helado por primera vez en una caminata por el bosque, nos sorprendió su belleza", dijo Mätzler. Aunque el hielo del cabello normalmente se derrite el mismo día que se forma, si la temperatura se mantiene por debajo del punto de congelación y el aire es húmedo, "puede durar más, pero luego se desvanece", dijo Preuß a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

En el nuevo estudio, Preuß examinó muestras de madera muerta que contenía hielo de pelo de los inviernos de 2012, 2013 y 2014 en bosques cerca de Brachbach, en el oeste de Alemania. Miró las piezas de madera bajo un microscopio y encontró 11 especies diferentes de hongos. Una especie - Exidiopsis effuse - Apareció en cada muestra.

"Se conocen formaciones de hielo similares en el suelo y en los tallos muertos de algunas plantas, pero hasta ahora no hay indicios de la presencia de un hongo en estos casos", dijo Preuss.

De la madera podrida al hielo de pelo

Los investigadores también analizaron el hielo del cabello derretido y encontraron fragmentos de los compuestos orgánicos lignina y tanino. La lignina, que se encuentra en las plantas vasculares, incluidas las plantas terrestres como los musgos y las coníferas, constituye alrededor del 20 al 30 por ciento de la madera seca y ayuda a que la madera tenga dureza y resistencia a la pudrición., a quienes les disgusta su sabor astringente.

Sin embargo, ciertos hongos y bacterias pueden secretar la enzima lignasa y descomponer la lignina, causando la pudrición con una corteza húmeda, suave y esponjosa que se ve blanca o amarilla. La podredumbre blanca puede aumentar los efectos de los hongos: los investigadores descubrieron que el brillo del hielo en la madera aumenta a medida que la madera se descompone, ya que la madera descompuesta es más brillante. [Mundo de hielo: Galería de glaciares imponentes]

El hongo también actúa como laca para el cabello al dar forma a los frágiles pelos de hielo y mantener las hebras en su lugar, mientras que la lignina probablemente previene la recristalización, que es la conversión de pequeños cristales de hielo en otros más grandes.

El nuevo estudio reveló que el hielo del cabello también está influenciado por la estructura de la madera desde donde se irradia. Los mechones pueden crecer hacia afuera desde una rama, formando una parte central como el cabello humano y pueden extenderse rectos o curvarse hacia la rama. El último patrón de crecimiento radial es más común y parece ser una extensión de los rayos naturales que irradian en la madera. Todas las hebras crecen 10.000 veces más de lo que son gruesas.

Los investigadores también encontraron que la raíz del hielo del pelo, llamado núcleo de cristalización, probablemente se compone de lignina y tanino. Cuando la temperatura del aire desciende lo suficiente, el agua se congela en los núcleos de cristalización de la madera. Luego, los núcleos crean un pasaje para que el agua se filtre fuera de los poros de la madera y se extienda en pelos de hielo.

En futuras investigaciones, los investigadores pretenden afinar los detalles de la conexión entre el hongo y el hielo del cabello.

"Me gustaría que la gente se dé cuenta de que la ciencia puede ser de una belleza inolvidable sin ninguna necesidad de relevancia para las cosas que son importantes para las necesidades humanas", dijo Mätzler a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

El estudio fue publicado el 22 de julio en la revista Biogeosciences.

Elizabeth Goldbaum está en Gorjeo. Sigue a WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original publicado en WordsSideKick.com.


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