{"id":63573,"date":"2021-09-12T00:10:11","date_gmt":"2021-09-11T22:10:11","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=63573"},"modified":"2025-12-12T10:57:43","modified_gmt":"2025-12-12T09:57:43","slug":"la-bellezza-dei-gusci-delle-conchiglie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/63573","title":{"rendered":"La bellezza matematica dei gusci delle conchiglie"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a><\/p>\n

.<\/span><\/p>\n

ARGOMENTO:\u00a0BIOLOGIA <\/strong><\/span>
\nPERIODO: XXI SECOLO
\nAREA: DIDATTICA<\/strong><\/span>
\nparole chiave: Conchiglia, crescita
\n.<\/span>
\nAvrete sicuramente notato che il guscio di una lumaca di mare giovanile somiglia spesso alle conchiglie della stessa specie quando completamente cresciute.<\/span> <\/strong>Potremmo dire che gli esemplari giovanili sono una miniatura, un modello esatto in scala degli esemplari adulti. Da un punto di vista matematico, volendo, potremmo rappresentarle in maniera tridimensionale con una relativamente semplice equazione con alcuni parametri liberi. Sorprendentemente \u00e8 possibile generare una grande variet\u00e0 di tipi di conchiglie, modificando solo alcuni di questi parametri.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

uova di buccinidi<\/span><\/strong><\/p>\n

Il processo di crescita<\/span><\/strong><\/span>
\nLe lumache, sia terrestri che marine, nascono da uova. Prima della schiusa, la lumachina fa crescere una proto-conchiglia, il primo componente del suo guscio. E\u2019 una fase delicatissima, in cui l\u2019animale necessita di un alimentazione tale da favorire il rafforzamento e l\u2019espansione del suo esoscheletro. La fonte pi\u00f9 disponibile \u00e8 naturalmente il resto dell’uovo, ricco di calcio, da cui \u00e8 uscito. Innanzitutto bisogna chiarire un errore comune: l\u2019animale \u00e8 il mollusco mentre il suo esoscheletro (guscio) \u00e8 quello che chiamiamo comunemente conchiglia<\/span><\/strong> e troviamo spesso spiaggiato sugli arenili..<\/p>\n

Ma come si forma la conchiglia?<\/span><\/strong><\/span>
\nIl corpo di questi molluschi \u00e8 ricoperto da uno strato di tessuto esterno, analogo alla nostra pelle, chiamato mantello<\/span><\/strong>, che produce il guscio esterno. il mantello crea una corrente elettrica che aiuta l’organismo a spingere gli ioni di calcio in posizione. Tale guscio presenta tre strati distinti ed \u00e8 composto principalmente da carbonato di calcio<\/span><\/strong> e da una piccola quantit\u00e0 di proteine, quindi, a differenza degli esoscheletri di altri animali (come le tartarughe) non \u00e8 costituito da cellule. Inizialmente si forma uno strato non calcificato di conchiolina<\/span><\/strong>, proteine \u200b\u200be chitina, un polimero rinforzante prodotto naturalmente che si accresce nel tempo con velocit\u00e0 che in genere dipendono dalle condizioni ambientali. Praticamente il mantello contiene delle cellule specializzate che \u201cstendono\u201d, come se fosse uno strato di cemento, proteine e minerali, nello spazio immediatamente superiore; in seguito altre proteine specializzate creano la base della conchiglia dove crescer\u00e0 il guscio vero e proprio. Il materiale utilizzato \u00e8 il carbonato di calcio<\/span> <\/strong>che forma due diversi tipi di cristalli: la calcite<\/span><\/strong> e l\u2019aragonite<\/span><\/strong>, in cui il carbonato di calcio \u00e8 disposto in modo diverso (spesso con quella bella colorazione rosa sulle conchiglie).<\/p>\n

Se prendete un bivalve potrete osservare sulla conchiglia le righe di accrescimento, chiamate strie<\/span><\/strong>. Volendo osservare da vicino potremmo notare che in realt\u00e0, visto in sezione, vi sono tre strati distinti: un primo strato proteico esterno<\/span><\/strong> (non calcificato) seguito da altri due calcificati. Lo strato prismatico<\/span><\/strong> (fortemente calcificato) e la madreperla<\/span><\/strong>. La secrezione di diversi tipi di proteine \u200b\u200bin tempi e luoghi diversi nelle conchiglie sembra dirigere il tipo di cristallo di carbonato di calcio formato. Ad esempio la calcite nello strato prismatico o l\u2019aragonite nella madreperla della conchiglia.<\/p>\n\n\n\n
Una curiosit\u00e0<\/span><\/strong><\/span>
\nLa bella iridescenza 1<\/sup> che osserviamo nella madreperla di una conchiglia si verifica perch\u00e9 le piastrine di cristallo di aragonite funzionano da reticolo di diffrazione nella dispersione della luce visibile.<\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Noterete che l\u2019esoscheletro nella sua crescita deve allargarsi per adattarsi alla crescita del corpo creando una nuova riga. In pratica il processo di crescita allarga ed estende gradualmente i gusci aggiungendo nuova matrice organica e minerale al loro margine esterni. La parte “pi\u00f9 recente” della conchiglia della lumaca si trova intorno all’apertura da cui fuoriesce l’animale. Il bordo esterno del suo mantello aggiunge continuamente una nuova stria di accrescimento a questa apertura. In realt\u00e0 il mollusco non allarga il suo guscio in modo uniforme ma aggiunge solo materiale in uno dei bordi del guscio (il finale aperto o “crescita”) e lo fa in modo tale che il nuovo guscio sia sempre un modello esatto, in scala, della conchiglia pi\u00f9 piccola. Questo vincolo ha una conseguenza matematica: quasi ogni guscio segue una regola di crescita basata su una spirale equiangolare<\/span><\/strong>.<\/p>\n

Questo fu notato per la prima volta da Christopher Wren<\/span> <\/strong>nel XVII secolo ma un chiaro modello matematico di crescita della conchiglia, basato su questo tipo di spirale, fu sviluppato da Henry Moseley<\/span><\/strong> nel 1838.<\/p>\n

Tutto secondo una logica matematica<\/span><\/strong>
\nLa superficie della conchiglia \u00e8 una superficie tridimensionale che pu\u00f2 essere considerata come il risultato di uno spostamento di una curva C lungo una curva strutturale ad elica H; la larghezza della curva C aumenta man mano che si sposta lungo la direzione H. La forma di C descrive il contorno delle sezioni del guscio e della sua apertura mentre H determina la forma globale del guscio.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Perch\u00e9 la crescita segue una spirale?<\/span><\/strong><\/span>
\nFondamentalmente perch\u00e9 il mollusco non allarga il suo guscio in maniera uniforme ma secerne materiale del guscio pi\u00f9 velocemente da un lato rispetto all’altro del bordo aperto del guscio.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Osservando la conchiglia potrete notare delle crepe sulla sua superficie … riparate. Le lumache, non avendo cellule come nel caso delle tartarughe, idonee per riparare eventuali parti del guscio danneggiate, utilizzano il calcio e le secrezioni proteiche dei loro mantello per rafforzare l’area danneggiata. La cosa straordinaria \u00e0 che a seconda della specie la crescita segue delle regole ben precise. Basti vedere la crescita di un nautilus o di un bivalve.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

un modello matematico della crescita della conchiglia di un nautilus da<\/span><\/strong> Shells: gnomonic growth (maa.org)<\/a><\/p>\n

\"Questa<\/span><\/strong><\/p>\n

un modello matematico che mostra la crescita della conchiglia di un bivalve da<\/span><\/strong> Shells: gnomonic growth (maa.org)<\/a><\/p>\n

Per contrastare i predatori, molte lumache hanno sviluppato dei sistemi di autodifesa geniali. Ad esempio, la specie di acque profonde Chrysomallon squamiferum<\/span><\/strong>, detta Chiocciola di Ferro.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

esemplari di Chrysomallon squamiferum<\/span><\/strong><\/p>\n

Chrysomallon squamiferum<\/span><\/strong> \u00e8 una specie di chiocciola marina, scoperta nel 2001, che vive abitualmente in prossimit\u00e0 delle sorgenti idrotermali sul fondo dell\u2019oceano ad oltre duemila metri di profondit\u00e0 ed \u00e8 ricoperta di solfuro di ferro, cosa che le conferisce un bizzarro aspetto metallico. Il ferro non \u00e8 presente solo nel suo guscio ma anche nel piede, utilizzato per la locomozione, che presenta parti di solfato ferroso e pirite.
\n.<\/span>
\n,<\/span>
\n1 L’iridescenza<\/span><\/strong> \u00e8 una propriet\u00e0 ottica di alcune superfici che, illuminate, assumono diverse tonalit\u00e0 differenti in base all’angolo di osservazione. Il nome deriva da “iride”, ossia\u00a0arcobaleno, che mostra tutta la gamma dei colori dello spettro visibile.
\n.<\/span><\/p>\n

Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo
\n,<\/span><\/p>\n

PAGINA PRINCIPALE<\/span><\/a>
\n.<\/span><\/p>\n

.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>. . ARGOMENTO:\u00a0BIOLOGIA PERIODO: XXI SECOLO AREA: DIDATTICA parole chiave: Conchiglia, crescita . Avrete sicuramente notato che il guscio di una lumaca di mare giovanile somiglia spesso alle conchiglie della stessa specie quando completamente cresciute. Potremmo dire che gli esemplari giovanili sono una miniatura, un modello esatto in scala degli esemplari adulti. 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