De ijzerslak is een inspiratie voor kogelvesten


Foto: Kentaro Nakamura et al, Chong Chen et al

Sommige smulpapen zijn er gek op, maar tuiniers zien ze liever gaan dan komen: slakken. Ze zijn er in vele vormen en maten en komen nagenoeg overal ter wereld voor. Maar eentje is uniek, en niet alleen onder slakken. De ijzerslak (Chrysomallon squamiferum) werd ontdekt rond het jaar 2000 en is te vinden in de zee op een diepte van zo’n 2600 meter. Daar leeft dit weekdier nabij zogenaamde black smokers, vulkanische schoorstenen waar heet en mineraalrijk water uit stroomt.

Chemische reacties
Deze merkwaardige slak is voor zijn voedsel afhankelijk van bacteriën die in een gespecialiseerde klier van het weekdier zijn gehuisvest. Het zijn zwavelbacteriën die chemosynthese bedrijven. Tijdens fotosynthese worden suikers geproduceerd met behulp van energie afkomstig van licht, bij chemosynthese wordt daar chemische energie voor gebruikt. Zwavelbacteriën halen deze energie uit chemische reacties waarbij zwavelverbindingen afkomstig uit het mineraalrijke water van de black smoker worden gebruikt.

Slakken staan ook bekend als buikpotigen (Gastropoda) vanwege de gespierde onderzijde van het lichaam, de voet, waarmee de dieren zich verplaatsen. De naam impliceert dat de voet aan de buik vastzit. De ijzerslak heeft als enige buikpotige op aarde een gepantserde voet. De bepantsering bestaat uit kleine, franjeachtige plaatjes die elkaar overlappen als dakpannen. Onduidelijk is nog waar dit ­‘harnas’ voor dient. Het zou de slak kunnen beschermen tegen het hete water of tegen roofslakken. Deze carnivore weekdieren zijn niet in staat om een slakkehuis (schelp) kapot te maken en hebben het daarom voorzien op de voet.

Maar wat de ijzerslak echt uniek maakt, is het feit dat hij als enige organisme ter wereld ijzerverbindingen gebruikt voor zijn (externe) skelet. Het zit zowel in de bepantsering van de voet als in zijn schelp. Geen enkel ander organisme gebruikt ijzer in zijn inwendige of uitwendige skelet. Leverancier van het ijzer is wederom het mineraalrijke water.

De ijzerverbindingen in de plaatjes die de voet van de ijzerslak beschermen bestaan uit greigiet en pyriet. Beide zijn verbindingen tussen ijzer en zwavel. De schelp van de ijzerslak bevat alleen greigiet. Overigens is greigiet magnetisch waardoor deze unieke ijzerslakken daadwerkelijk beschikken over een magnetische aantrekkingskracht.
Krabben

Roofslakken zijn niet in staat om de schelpen van andere buikpotigen kapot te maken, maar krabben kunnen dat wel. Die knijpen, slaan, boren of pulken met hun scharen vol overgave aan de slakkehuizen in een poging ze te breken om bij het zachte vlees te komen. Om dat geweld te weerstaan bestaat de schelp van de ijzerslak uit drie lagen. De binnenste laag bevat kalkachtig materiaal en de middelste laag bestaat uit soepele eiwitten, net als bij andere slakkehuizen.

De unieke buitenste laag bevat greigietdeeltjes die voor een opofferingsmechanisme zorgen. Er ontstaan namelijk gemakkelijk kleine barstjes in de buitenste laag die uitwaaieren rondom de greigietdeeltjes. Hierdoor wordt een groot deel van een aanval van een krab geabsorbeerd zonder dat er grote scheuren ontstaan die de schelp zouden breken. Bovendien zorgen de greigietdeeltjes ervoor dat de schaar van de krab stomp wordt.

De middelste laag is relatief dik vergeleken met andere slakken en absorbeert ook een deel van de impact. Het is belangrijk dat een eventuele scheur niet bij de onderste laag komt. Die zorgt weliswaar voor stevigheid, maar het kalkachtige materiaal lost op in het zure water nabij de vulkanische schoorsteen en moet dus goed worden afgedekt.

De slimme structuur van de schelp en het opofferingsmechanisme van de greigietdeeltjes zijn een inspiratie voor helmen, bepantsering van wagens, kogelvesten. Kortom: alles wat tegen een stootje moet kunnen.

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 11 december 2018

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84