Megoldódott a pókselyem rejtélye

„A pókok igen különleges állatok, mivel sok különböző feladat ellátására szőnek selymet” – mondja Todd Blackledge, biológus, az ohiói Akron egyetemének tanársegédje. –„Ennek következtében az evolúció folyamán a pókselymek különféle szerszámkészlete alakult ki. Fölfedeztük, hogy ezeknek a selymeknek eltérőek a fizikai tulajdonságaik és a genetikailag meghatározott szerkezetük.”

Blackledge és munkatársai úgy döntöttek, hogy a fekete özvegy selymeire összpontosítják kutatásaikat, mivel ez a mérges pók jellegzetes kerekhálót készít.

Selyemtípusok

A Zoology folyóiratban megjelent cikkük szerint a fekete özvegyek a zsákmányfogáshoz ragasztóval bevont, acélszálszerű selymet használnak. Az áldozatot azután sokkal rugalmasabb selyemmel pányvázzák ki és kötözik össze. A hálóik támasztókeretei és sugarai szupererős sodronyselyemből állnak. Ugyanez a selyem – ragasztócseppekkel bevonva – alkotja a hálóból induló és a talajhoz rögzülő bukófonalakat.

Azok a rovarok, amelyek óvatlanul fennakadnak egy ilyen horgászzsinórra hasonlító bukófonalon, általában búcsút mondhatnak az életüknek.

„A bukófonál oly módon kapcsolódik a talajhoz, hogy könnyen elválik attól, ha egy rovar hozzáragad a ragadós alsó részhez” – mondja Blackledge. – „A szál kissé feszes, így fölemeli a rovarokat a levegőbe, ahol hiába kapálóznak, nem tudják megvetni a lábukat és így nem tudnak kiszabadulni.”

A fekete özvegy ezután valószínűleg egy fogóspirált erősít áldozatához, amely gyengébb, de rugalmasabb selyemből készül. Akárcsak a cowboy lasszójának kötele, a fogóspirál selyme is körbecsavarodhat a prédán, amely most már az acél szilárdságú hálóbörtön foglya. A tehetetlen zsákmányt a pók ezután megöli és fölfalja.

A fogóspirál selyme „csigákat” alkothat, amelyek rugalmas selyemkarikák. Néhány szakember elmélete szerint a csigák adják a fogóspirál selymének rugalmasságát és a ragasztó pedig a sodronyselyem erősségét.

Selyem-ragasztócsepp

A titok nyitja a fehérjeszerkezet

Az elméletek ellenőrzéséhez Blackledge és munkatársai 25 hálót gyűjtöttek össze hét különféle feketeözvegy-fajtól. A hálókat kartonpapírra erősítették és csúcstechnológiájú elektromos nyújtásmérővel tanulmányozták a selyem erősségének különböző mutatóit. Digitális felvételeket is készítettek, amelyeket az igaziakhoz hasonló virtuális tesztek végrehajtásához használtak egy számítógépes program alkalmazásával.

A kutatók ezután összehasonlították a kapott adatokat 276 fogóspirálos háló adataival, amelyeket több az USA délnyugati részén – ahol a tanulmányt folytatták – közönséges, kerekhálós póktól gyűjtöttek

Blackledge és csoportja megállapította, hogy a csigák és a ragasztó nem befolyásolja lényegesen a fogóselyem rugalmasságát, illetve a sodronyselyem erősségét. E helyett úgy gondolják, hogy a selyemfélék közti különbségek az őket alkotó aminosavak összetételében és elrendeződésében keresendők.

A sodronyselyem valószínűleg felfogná egy lövedék becsapódását, ha képesek lennénk golyóálló mellényt szőni belőle. Erősségének titka az, hogy az aminosavai szoros kristályokká kapcsolódnak, ami miatt a selyem fehérjeszálai merevek és erősek.

A fogóselyem viszont föltekeredett fehérjeszálakból áll, amelyek ruganyosak, képesek megnyúlni és visszaugrani.

Több tudós bízik abban, hogy a pókselyem szerkezetének és tulajdonságainak alaposabb megismerése serkentőleg hat majd az ember által előállított új anyagok kifejlesztésére.