Biologia Chemia

Pajęczy orzech do zgryzienia

Poszukiwania najmocniejszego materiału biologicznego na Ziemi można, zdaniem grupy badaczy ze Stanów Zjednoczonych oraz Słowenii, uznać za zakończone. I tutaj spodziewana niespodziewajka: materiałem tym jest oczywiście sieć pajęcza.

Zaskoczenia wielkiego tutaj raczej nie ma. O niesamowitych właściwościach sieci pajęczej wiadomo już od dawna. O tym, że być może mogłaby ona zastąpić materiały syntetyczne takie jak na przykład kevlar – także nie od dzisiaj. Już dekadę temu próbowano obejść problem masowej produkcji sztucznej sieci – kanadyjska firma Nexia wyhodowała transgeniczne kozy, które wytwarzały białka, z których zbudowana jest sieć, i wydalały je z mlekiem w znacznej ilości. Materiał uzyskiwany z tego białka nazwano BioSteel.

Sieć C. darwini rozciągająca się ponad strumieniem i jeziorem./ Agnarsson et al., PLoS ONE 5(9): e11234 (CC BY 2.5) ©2010

Jednak sieć sieci nierówna, pająk pająkowi także. I tak wspomniana grupa badaczy postanowiła zadać pytanie: który spośród ponad 40 tysięcy opisanych gatunków pająków produkuje sieć najmocniejszą? Nie wspominając o drobnym detalu: wiele pająków produkuje po kilka rodzajów sieci, w zależności od celu, co oznacza, że do przebadania jest wiele dziesiątków tysięcy materiałów…

Naukowcy sięgnęli do istniejącej w tym temacie literatury – mimo, że opisane rodzaje sieci to zaledwie maleńki ułamek tego olbrzymiego zbioru, wyniki innych grup były dobrym porównaniem dla pajęczyn, które autorzy zdecydowali się zbadać. A nie rzucili się oni na wszystko, lecz postanowili wyselekcjonować kandydatów. I tak ich ulubieńcem został gatunek Caerostris darwini produkujący olbrzymie sieci rozciągające się ponad strumieniami, jeziorami i rzekami – niektóre ich włókna osiągają 25 metrów długości.

Zmierzyli więc właściwości pajęczyny C. darwini takie jak wytrzymałość, elastyczność i sztywność. I porównali z istniejącymi danymi dotyczącymi pajęczyn innych gatunków. Wyniki uporządkowali też filetycznie, pokazując jak mają się do siebie wyniki uzyskany od spokrewnionych gatunków. Ich rezultaty prezentują się następująco:

Porównanie wyników autorów pracy z literaturą przedmiotu. A - wytrzymałość, B - rozciągliwość, C - sztywność, D - wiązkość./ Agnarsson et al., PLoS ONE 5(9): e11234 (CC BY 2.5) ©2010

Jak widać, pajęczyny C. darwini, chociaż przeciętnie sztywne, charakteryzują się niezwykle dużą wytrzymałością, rozciągliwością oraz wiązkością (tzn. małą podatnością na pękanie). Wiązkość – czyli odporność na pękanie i zrywanie – sieci tego pająka jest dwukrotnie większa niż jakiegokolwiek innego zbadanego gatunku. Jest też dziesięciokrotnie większa niż kevlaru, co przy innych znakomitych jej właściwościach może jej otworzyć drzwi na tekstylne salony…

Więcej informacji:
Agnarsson, I., Kuntner, M., & Blackledge, T. (2010). Bioprospecting Finds the Toughest Biological Material: Extraordinary Silk from a Giant Riverine Orb Spider PLoS ONE, 5 (9) DOI: 10.1371/journal.pone.0011234
artykuł pochodzi z nicprostszego.wordpress.com
Print Friendly

O autorze

Rafał Marszałek

Ja to ja. Rafał, student chemii na Imperial College London.
Biolog amator. Chemik eksperymentator. Poza tym – domator.
Kocham góry. I nie wstydzę się do tego przyznać.
Tyle. Reszta wyjdzie w praniu.

  • Ostatnio leciał w tv film, chyba thiller, o pająkach w dżungli, które oczywiście zabijały po kolei członków grupy badawczej ;) to jeden z moich gorszych koszmarów – zaplątać się w gigantyczną pajęczą sieć… umarłabym ze strachu/obrzydzenia. Mimo to, uważam, że jest to twór genialny :)

  • Bardzo ciekawa historia, a szczególnie dla ludzi mających arachnofobię. Powinni zainteresować się tym materiałem, a szczególnie tą tkaniną, w której upatrujemy w przemyśle tekstylnym…

  • Pingback: Superwytrzymałe białko śrubuje rekord | badania.net()