Gli spider sono abili ingegneri, dotati di straordinarie capacità progettuali e di un materiale che consente loro di progettare con precisione ragnatele rigorose e funzionali.
Il materiale—seta di ragno—ha proprietà chimiche che lo rendono brillante, forte e leggero. È più forte dell’acciaio e ha un’impressionante resistenza alla trazione, il che significa che può essere allungato molto prima che scatti., Gli scienziati hanno cercato per decenni di decodificare esattamente ciò che conferisce alla seta sia forza che elasticità, ma finora hanno trovato solo indizi.
Ogni singolo ragno può fare fino a sette diversi tipi di seta, ma la maggior parte in genere fanno quattro o cinque tipi, dice Jonathan Coddington, direttore della Global Genome Initiative e scienziato senior presso il Museo Nazionale di Storia Naturale dello Smithsonian.
Ragni usano la loro seta per diversi scopi, tra cui web-building., Che la diversità non è difficile da immaginare, dato che la Terra ospita 45.749 specie di ragni, secondo il World Spider Catalog. Il numero sta cambiando costantemente con la frequente scoperta di nuove specie.
Perché costruire ragnatele? Servono come ” praticamente offesa e difesa”, dice Coddington. “Se vivrai in una rete, sarà una struttura difensiva”, dice, notando che le vibrazioni nei fili possono allertare i ragni ai predatori. Ragnatele sono utilizzati anche per catturare prede, dice Coddington, la cui ricerca si è concentrata in parte su spider evoluzione e tassonomia.,
A volte i ragni mangiano le proprie ragnatele quando hanno finito con loro, come un modo per ricostituire la fornitura di seta.
La seta di ragno è fatta di catene proteiche collegate che aiutano a renderla forte, insieme a aree non collegate che le conferiscono flessibilità. Viene prodotto nelle ghiandole interne, passando da una forma solubile a una forma indurita e quindi filata in fibra dalle filiere sull’addome del ragno.
Le filiere multiple e le otto gambe dei ragni sono utili per la costruzione del web. L’architettura di un web è molto specie-specifica, dice Coddington., “Se mi mostri una rete, posso dirti quale ragno l’ha fatta”, dice, aggiungendo che i ragni “sono supponenti” su dove faranno una rete. Alcuni potrebbero essere a casa sul fondo di un bicchiere di carta, mentre altri non toccherebbero quello spazio.
La maggior parte della costruzione del web avviene sotto la copertura dell’oscurità.
Il tipico ragno orb weaver (il gruppo che è più familiare agli americani) costruirà una ragnatela planare, sospesa da sette linee di guy attaccate a foglie, ramoscelli, rocce, pali del telefono o altre superfici., Appeso a una foglia o a qualche altro oggetto, il ragno deve ottenere la sua seta da quel punto alle altre superfici.
Il ragno inizia tirando la seta da una ghiandola con la quarta gamba. La quarta gamba opposta viene utilizzata per estrarre più fili di seta da circa 20 ghiandole di seta aggiuntive, creando una struttura simile a un palloncino. Il ragno siede pazientemente, sapendo che alla fine una brezza calda prenderà il palloncino, che porta via la prima linea di seta.
Alla fine il filo di seta finale del pallone si blocca—e, come un pescatore con un pesce sulla linea, il ragno può sentire il colpo., Rimorchiatori per assicurarsi che il filo di seta è veramente attaccato, poi tira fuori nuova seta e si attacca il filo a tutto ciò che è arroccato su e inizia a raccogliere il filo portato a casa, tirandosi verso il punto finale, per tutto il tempo posa fuori nuova seta dietro di esso. Quella nuova seta è la prima linea planare. Il ragno può farlo 20 volte, creando una rete di linee di seta asciutte (non appiccicose) che si arcuano in tutte le direzioni.,
Il ragno deve quindi determinare quali di queste linee costituiscono sette buoni punti di attacco—devono essere in un piano e “distribuiti utilmente attorno al cerchio che il web occuperà”, afferma Coddington. Il ragno taglia via le 13 linee che non userà. “Ora che hai i sette allegati di cui hai bisogno, non hai più bisogno di toccare terra, foglie, ramoscelli, qualsiasi cosa … sei nel tuo mondo, probabilmente solipsistico.”
Poi il ragno inizia a girare la sua tela, un processo relativamente semplice e prevedibile., Inizia all’esterno e si fa strada, attaccando segmento per segmento con le gambe, creando cerchi concentrici e terminando con una spirale centrale di seta appiccicosa che intrappola la preda tanto necessaria-tutta l’energia investita nel rendere il web esaurisce le riserve proteiche.
La roba appiccicosa semplicemente immobilizza la preda. Il coup de grâce proviene dalle fauci del ragno. ” La maggior parte dei ragni attacca con i denti”, dice Coddington. “Hanno appena guadare e mordere la cosa a morte.”Questa è una proposta rischiosa, però, perché la preda potrebbe non essere completamente bloccata.,
Alcune famiglie di ragni hanno sviluppato una modalità alternativa di attacco: l’attacco sticky-silk wrap. Quei ragni stendevano una ciocca di seta appiccicosa sul terreno. Quando un insetto attraversa, la vibrazione avvisa il ragno, che poi attacca, sfogliando linee di seta appiccicosa e forte intorno all’insetto e avvolgendolo fino a quando non è completamente immobilizzato. Il ragno si muove quindi per il morso della morte. Ma questa è più una rarità che una regola nel mondo dei ragni.,
Molti ricercatori stanno studiando il comportamento di ragno e seta di ragno nella speranza di un giorno essere in grado di coltivare il materiale o forse replicarlo attraverso l’ingegneria genetica. La seta potrebbe essere utilizzata, ad esempio, per aumentare la forza dell’armatura del corpo o per creare innesti di pelle. ” Sarebbe una grande cosa per la razza umana”, dice Coddington.,
Una manciata di aziende sono attualmente investiti in seta di ragno, tra cui Ann Arbor, Michigan-based Kraig Biocraft Laboratories, una società biotech svedese, Spiber Technologies, e una società tedesca, AMSilk, che dice di aver geneticamente ingegnerizzato una proteina che è simile alla seta di ragno che viene attualmente utilizzato in shampoo e altri cosmetici.
È il tuo turno di chiedere Smithsonian.
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