Edderkoppsilke er naturens mirakelfiber

Edderkoppsilke er sterk, men smidig. Getty Images/Alle Canada-bilder/Mike Grandmaison

Edderkoppsilke er en av de mest mirakuløse naturlige stoffene på jorden. De fleste byggematerialer er enten sterke eller elastiske, men edderkoppsilke er begge deler. Det er blitt beskrevet som sterkere enn stål (som ikke er helt nøyaktig, men nært), mer ugjennomtrengelig enn Kevlar , og tøyere enn nylon. Den tåler mye belastning før den går i stykker, som er selve definisjonen på et seigt materiale. Edderkoppsilke leder også varme og er kjent for å ha antibiotiske egenskaper.

Alle edderkopper produserer silke

Alle edderkopper produserer silke, fra de minste hoppende edderkopp til den største tarantell . En edderkopp har spesielle strukturer kalt spinndyser på enden av magen. Du har sannsynligvis sett en edderkopp som bygger et nett, eller rappellerer fra en silketråd. Edderkoppen bruker bakbena til å trekke silkestrengen fra spinnedynene, litt etter litt.

Edderkoppsilke er laget av protein

Men hva er edderkoppsilke, egentlig? Edderkoppsilke er en fiber av protein, produsert av en kjertel i edderkoppens mage. Kjertelen lagrer silkeprotein i flytende form, noe som ikke er spesielt nyttig for å bygge strukturer som nett. Når edderkoppen trenger silke, passerer det flytende proteinet gjennom en kanal hvor den får et syrebad. Som pH av silkeproteinet senkes (ettersom det surgjøres), endrer det strukturen. Bevegelsen av å trekke silken fra spinndysene setter spenning på stoffet, noe som hjelper det å stivne til et fast stoff når det kommer frem.

Strukturelt sett består silke av lag av amorfe og krystallinske proteiner. De fastere proteinkrystallene gir silken sin styrke, mens det mykere, formløse proteinet gir elastisitet. Protein er et naturlig forekommende polymer (i dette tilfellet en kjede av aminosyrer ). Edderkoppsilke, keratin og kollagen er alle dannet av protein.

Edderkopper vil ofte resirkulere verdifulle silkeproteiner ved å spise nettet deres. Forskere har merket silkeproteiner ved hjelp av radioaktive markører og undersøkt ny silke for å finne ut hvor effektivt edderkopper behandler silken. Bemerkelsesverdig nok har de funnet ut at edderkopper kan konsumere og gjenbruke silkeproteiner på 30 minutter. Det er et fantastisk resirkuleringssystem!

Dette allsidige materialet kan ha ubegrensede bruksområder, men å høste edderkoppsilke er ikke særlig praktisk i stor skala. Å produsere et syntetisk materiale med egenskapene til edderkoppsilke har lenge vært den hellige gral for vitenskapelig forskning.

8 måter edderkopper bruker silke på

Forskere har studert edderkoppsilke i århundrer, og har lært ganske mye om hvordan edderkoppsilke lages og brukes. Noen edderkopper kan faktisk produsere 6 eller 7 typer silke ved å bruke forskjellige silkekjertler. Når edderkoppen vever en silketråd, kan den kombinere disse varierte silketypene for å produsere spesialiserte fibre til forskjellige formål. Noen ganger trenger edderkoppen en mer klissete silkestreng, og andre ganger trenger den en sterkere.

Som du kanskje forestiller deg, gjør edderkopper god bruk av sine silkeproduserende ferdigheter. Når vi tenker på edderkopper som spinner silke, tenker vi vanligvis på at de bygger nett. Men edderkopper bruker silke til mange formål.

1. Edderkopper bruker silke til å fange byttedyr

Den mest kjente bruken av silke av edderkopper er for å konstruere nett, som de bruker til å fange byttedyr. Noen edderkopper, som kulevevere , konstruer sirkulære baner med klebrige tråder for å fange flygende insekter. Veskenett-edderkopper bruker et innovativt design. De spinner et stående silkerør og gjemmer seg inni det. Når et insekt lander på utsiden av røret, kutter veskenettet edderkoppen silken og trekker insektet inn. De fleste nettvevende edderkopper har dårlig syn, så de merker byttedyr i nettet ved å føle etter vibrasjoner som beveger seg over silketrådene. En fersk studie viste det edderkoppsilke kan vibrere ved et bredt spekter av frekvenser , slik at edderkoppen kan føle bevegelser 'så små som hundre nanometer - 1/1000 bredden av et menneskehår.'

Men det er ikke den eneste måten edderkopper bruker silke til å fange måltider på. Bolas-edderkoppen spinner for eksempel en slags fiskesnøre av silke – en lang tråd med en klebrig kule i enden. Når et insekt går forbi, kaster bolas-edderkoppen snøret mot byttet og drar inn fangsten. Nettstøpende edderkopper spinner et lite nett, formet som et lite nett, og holder det mellom føttene. Når et insekt kommer nær, kaster edderkoppen silkenettet sitt og fanger byttet.

2. Edderkopper bruker silke for å undertrykke byttet

Noen edderkopper, som spindelvev edderkopper , bruk silke for å dempe byttet fullstendig. Har du noen gang sett en edderkopp gripe en flue eller møll, og raskt pakke den inn i silke som en mumie? Spindelvev-edderkopper har spesielle setae på føttene, som gjør dem i stand til å vikle klebrig silke tett rundt et insekt som sliter.

3. Edderkopper bruker silke til å reise

Alle som leser Charlottes web som barn vil være kjent med denne edderkoppatferden, kjent som ballongflyging. Unge edderkopper (kalt edderkopper) sprer seg like etter at de har kommet ut av eggposen. Hos noen arter vil edderkoppen klatre opp på en utsatt overflate, heve buken og kaste en silketråd i vinden. Når luftstrømmen trekker på silkestrengen, blir edderkoppen luftbåren og kan bæres i milevis.

4. Edderkopper bruker silke for å unngå å falle

Hvem har ikke blitt skremt av en edderkopp som plutselig stiger ned på en silketråd? Edderkopper legger vanligvis et spor av silkelinje, kjent som en dragline, etter seg når de utforsker et område. Silkesikkerhetslinen hjelper edderkoppen å unngå å falle ukontrollert. Edderkopper bruker også draglinen til å gå ned på en kontrollert måte. Hvis edderkoppen finner problemer under, kan den raskt bestige linjen i sikkerhet.

5. Edderkopper bruker silke for å unngå å gå seg vill

Edderkopper kan også bruke draglinen for å finne veien hjem. Skulle en edderkopp vandre for langt fra tilfluktsstedet eller hulen, kan den følge silkelinjen tilbake til hjemmet.

6. Edderkopper bruker silke for å ta ly

Mange edderkopper bruker silke til å konstruere eller forsterke et ly eller retrett. Både taranteller og ulveedderkopper grave huler i bakken og kle hjemmene deres med silke. Noen nettbyggende edderkopper konstruerer spesielle retreater innenfor eller ved siden av deres nett. Traktveveredderkopper, for eksempel, spinner et kjegleformet tilfluktssted på den ene siden av nettene deres, hvor de kan holde seg skjult for både byttedyr og rovdyr.

7. Edderkopper bruker silke for å parre seg

Før paring må en hannedderkopp forberede og klargjøre sæden. Mannlige edderkopper spinner silke og konstruerer små spermnett, bare for dette formålet. Han overfører sæd fra kjønnsåpningen til det spesielle nettet og plukker deretter opp sæden med pedipalpene. Med sædcellene trygt lagret i pedipalpene, kan han søke etter en mottakelig hunn.

8. Edderkopper bruker silke for å beskytte avkommet

Kvinnelige edderkopper produserer spesielt tøff silke for å lage eggeposer. Hun legger deretter eggene sine inne i sekken, hvor de vil bli beskyttet mot været og potensielle rovdyr når de utvikle seg og klekkes ut til små edderkopper . De fleste edderkopper fester eggposen til en overflate, ofte nær nettet hennes. Ulveedderkopper tar ikke sjanser og bærer eggsekken rundt før avkommet kommer frem.

_Kilder:

• _{Borror og Delongs introduksjon til studiet av insekter , 7. utgave, av Charles A. Triplehorn og Norman F. Johnson.}
• _{Encyclopedia of Entomology , 2. utgave, redigert av John L. Capinera.}
• _{ASU-forskere avdekker mysteriene til edderkoppsilke , Arizona State University, 27. januar 2013.}
• _{Iowa State-ingeniør oppdager at edderkoppsilke leder varme så vel som metaller , Iowa State University, 5. mars 2012.}
• _{Senking av pH regulerer edderkoppens silkeproduksjon , Sveriges lantbruksuniversitet, 12. mai 2010.}
• _{Stanford-forsker kaster nytt lys over mysteriene til edderkoppsilke , Stanford University, 4. februar 2013.}
• _{Bugs regel! Introduksjon til insektenes verden , av Whitney Cranshaw og Richard Redak.}
• _{Edderkopper, Smithsonian National Museum of Natural History nettsted.}
• _{Edderkopper lytter til deres nett , av Carrie Arnold, National Geographics nettsted, 5. juni 2014.}
• _{Nettkastende edderkopper , Australian Museums nettsted.}
• _{Purseweb Edderkopper , University of Kentucky Entomology nettsted.}