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Ciencia veraniega

La batalla de las cáscaras: nuez vs pistacho

¿Quién gana en dureza: la cáscara del fruto seco más consumido en el mundo, la nuez, o la del pistacho? Y sobre todo, ¿por qué?

Duelo de cáscaras: ¿quién gana en dureza y resistencia?
Duelo de cáscaras: ¿quién gana en dureza y resistencia?
Pablo / Allium

Bienvenidos a esta velada promovida por el Departamento de Nanobiología de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena. Y sin más dilación procedamos a presentar a los dos aspirantes: a este lado del ring, la nuez, el fruto seco más consumido en el mundo; en el rincón opuesto, el pistacho, otro de los reyes del picoteo. 

En el año 2019 investigadores del referido departamento descubrieron la clave de la proverbial dureza y resistencia de la cáscara la nuez: está constituida por sucesivas capas de un tipo único de célula esclereida. Las esclereidas, que forman parte de la esclerénquima o materia de sostén de la plantas, son células muertas en su estado adulto que se caracterizan por poseer una pared gruesa y rígida formada por el empaquetamiento de microfibrillas de celulosa enrolladas helicoidalmente a modo de muelles –para hacerse una idea de su resistencia y rigidez basta con rememorar la sensación de golpe que se experimenta al tirarse sobre un colchón de muelles extrarrígido-.

Pero lo interesante viene ahora, porque el análisis realizado por los investigadores austriacos reveló que las esclereidas de la cáscara de la nuez son únicas, tanto como para dar lugar a la definición de un nuevo tipo de células: la célula esclereida polilobulada, con una forma que idealmente se podría asimilar a un tetradecadedro (para los menos puestos en geometría, un polígono de 14 caras) pero recubierto de protuberancias y hendiduras o huecos que hacen que cada células se ensamble perfectamente a multitud de sus vecinas. Una forma de verlo es pensar en las piezas de juegos infantiles de construcción como el Lego o el Tente de mi infancia, que presentan una cara con protuberancias o pivotes y otra con huecos o hendiduras en las que encajan perfectamente los pivotes de las piezas restantes.

En el caso de la cáscara de la nuez, cada una de dichas células está interconectada en promedio con 14 vecinas de tal suerte que el resultado es una intricada muralla o red tridimensional muy compacta e interconectada, que apenas presenta fisuras. Prueba de ello es el examen al microscopio del resultado de fracturar la cáscara de la nuez comparado con, por ejemplo, la de un piñón. 

En los piñones se revela la presencia de un número apreciable de células intactas, es decir, que se han separado de sus vecinas por su zona de unión. 

En tanto que el número de células intactas en el caso de la nuez es mínimo, prácticamente todas están fracturadas por alguno de los lóbulos. De vuelta al ejemplo del Lego, es como si para separar las piezas tuviésemos que serrarlas a ras de pivotes, lo que, huelga decirlo, exige bastante más esfuerzo y energía que, limitarse a tirar de una y otra pieza en sentidos opuestos. 

Y ante esto, ¿qué poderes puede esgrimir nuestro otro candidato, el pistacho? Pues tal y como acaban de comprobar los científicos de la universidad vienesa, la cáscara del pistacho presenta una estructura casi análoga a la de su parienta, pero donde cada célula esclereida polilobulada presenta en su superficie hasta tres veces más lóbulos y hendiduras que las de la nuez, lo que supone un 30% más de superficie conectiva con cada una de las catorce vecinas con las que se ensambla. Un ensamblaje que, además, realiza mediante una versión mejorada (¿2.0?) de los lóbulos, que en el caso del pistacho no son pivotes sino que se presentan ya como conectores tipo rótula, es decir, como una bola que encaja perfectamente en el interior de la cavidad de la célula vecina. Todo ello hace que la cáscara del pistacho sea capaz de soportar grandes impactos al repartir la energía 'encajada' de forma óptima por toda la estructura, que se deforma sin llegar a fracturarse.

En conclusión:

  1. El pistacho es el fruto seco con la cáscara más dura y por tanto el nuevo campeón.
  2. La particular y única estructura de las cáscaras de la nuez y del pistacho, con sus células polilobuladas, las convierte en un modelo y una materia prima ideal para desarrollar cascos, parachoques y demás objetos protectores frente a impactos.
  3. Por fortuna, cuando los adquirimos para su consumo, los pistachos ya suelen venir abiertos. Pero si por un casual te toca alguno sólidamente cerrado, no se te ocurra hincarle el diente, so riesgo de dejarte la piñata en el intento, mejor recurre a un martillo o a un… .¿cascanueces?

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