Hartkokkel heeft glasvezelraam

Bij verlichte hartkokkelschelpen zijn verschillende soorten raampjes zichtbaar: van driehoekjes (links) tot strepen (rechts).

Dankzij speciale ramen kan zonlicht symbionte algen in hartkokkelschelpen bereiken, terwijl uv-straling buiten blijft.

Hartkokkels hebben een speciaal soort raampjes in hun schelp. De fotosynthetiserende algen waarmee de hartkokkels samenleven, kunnen via die raampjes zonlicht binnenkrijgen. Dankzij de bijzondere structuur van de vensters kunnen de hartkokkels zonlicht doorlaten, maar tegelijkertijd schadelijke uv-straling blokkeren. Die structuur blijkt niet uit een standaard glasachtig materiaal te bestaan, maar lijkt meer op een bundel glasvezels, zoals ook in glasvezelkabels het geval is. Dat alles achterhaalt een Amerikaans team van mariene biologen en biofysici in Nature Communications van 19 november.

Straling
Hartkokkels (Corculum cardissa en andere Corculum-soorten) laten hun schelp het liefst gesloten, zodat ze hun zachte delen niet hoeven bloot te stellen aan schadelijke straling en predatoren. Toch weten ze zonlicht bij hun symbionte algen te krijgen, bewijzen de Amerikanen. De schelpzijde die niet in het zand ligt, heeft stukjes die licht doorlaten, zo meten de onderzoekers bij verschillende schelpfragmenten. De zandzijde laat nauwelijks licht door. Hoe de raampjes er precies uitzien verschilt per soort; van driehoekjes tot strepen. Bij de elf onderzochte hartkokkelsoorten laten de vensters 11 tot 62 procent van het licht door met een golflengte die relevant is voor fotosynthese. Uv-straling laten de vensters daarentegen maar voor 5 tot 28 procent door. Dat doet de Amerikanen vermoeden dat de hartkokkels hun ramen zo hebben aangepast dat ze geen verhoogd risico op dna-schade door uv-straling geven, maar wel geschikt zijn om fotosynthese door symbionte algen mogelijk te maken.

Bij sommige hartkokkelsoorten vinden de onderzoekers onder de vensters een soort uitstulpingen, die als lenzen lijken te fungeren. Mogelijk zijn de lenzen een aanpassing om het zonlicht dieper door te laten dringen, zodat het de algen beter bereikt. Waarom niet alle hartkokkelsoorten zulke lenzen hebben blijft vooralsnog een raadsel.

Vezels
Hartkokkelschelpen zijn gemaakt van aragoniet, de kristalvorm van calciumcarbonaat. Bij de lichtdoorlatende delen vormen de kristallen een soort lange vezels; bij de rest van de schelp zijn de kristallen vlak en kruislings gerangschikt. De vezelbundels zorgen ervoor dat hartkokkelraampjes afbeeldingen direct kunnen projecteren, maar daar heeft een hartkokkel zelf vermoedelijk niks aan. Wel laten computersimulaties zien dat deze structuur behoorlijk optimaal is om licht van gewenste golflengtes goed door te laten, en uv-straling zoveel mogelijk tegen te houden. Voor zover bekend zijn hartkokkels het eerste voorbeeld van een organisme dat ramen heeft ontwikkeld met een structuur van glasvezelbundels.