Domů     Příroda
Pavoučí tajemství bylo odhaleno!
21.stoleti
od 21.stoleti 19.6.2007

Nejnovější výzkum německých technologů odhalil tajemství výroby jednoho z nejpevnějších vláken na světě.Nejnovější výzkum německých technologů odhalil tajemství výroby jednoho z nejpevnějších vláken na světě.

Pavoučí vlákno rozhodně není žádná jemňoučká niť, jak by se mohla na první pohled zdát. Jeho struktura mu zajišťuje vlastnosti, které mu závidí technologové po celé planetě. Muselo by být desítky kilometrů dlouhé, aby se přetrhlo vlastní vahou, a přes mizivou tloušťku (průměrně 0,2 mikrometru) dokáže třeba i zastavit letící včelu. Pokud bychom pavoučí vlákno spředli do lanka silného jako tužka, zastavilo by v letu Boeing 747.
Kromě pevnosti se vyznačuje i obdivuhodnou pružností. Zatímco třeba ocel se může pochubit 8procentní pružností a nylon dokáže svou délku měnit o 20 %, vlákno křižáka (Araneus diadematus) lze roztáhnout až o 40 %, aniž by se přetrhlo. Není proto divu, že se odborníci honí za pavoučím tajemstvím už několik staletí.

Pavoučí vlákno v dalekohledu
Výroba pavoučího vlákna ve velkém se potýká s mnoha problémy. Pavouci jsou narozdíl od bource morušového dravci, proto je nelze chovat ve větších počtech pohromadě. Využití vlákna se tedy v minulosti omezovalo jen na produkty, které ho nevyžadují příliš velké množství, třeba na nitkový kříž v optických zařízeních.
Například vlákno největšího pavouka na světě, nephily (rozpětí nohou asi 10 cm), využívají Polynésané k výrobě vlasců na rybářské pruty, domorodci na Nových Hebridách si zas z pavučin vyrábějí jakési kloboučky na ochranu otrávených hrotů šípů. O průmyslové výrobě by však, vzhledem k nákladům na provoz potenciální pavoučí farmy, nemohla být ani řeč.

Upravená koza
Moderní biologie pak na konci minulého století přinesla možnost výroby pavoučí bílkoviny za pomoci geneticky upravených (transgenních) organismů.
Genetici si od na kost zmrzlých a následně rozemletých pavouků vypůjčili část jejich dědičné informace a tu posléze vnesli do DNA dalších organismů. Vytvořili tak brambory a tabák, u kterých byly bílkoviny součástí listů, zrodila se dokonce i koza, která pavoučí protein vylučuje do mléka. Problém ovšem byl, jak látku v roztoku donutit k polymerizaci (řetězení molekul) a vytváření pevného vlákna.

Jak to dělají pavouci?
Jak přesně pavouci navozují polymerizaci, se podařilo zjistit až letos na jaře německým vědcům z Mnichovské technické univerzity. Ve snovacích žlázách (orgán, který produkuje na vzduchu tuhnoucí tekutinu) udržují osminozí dravci své polotovary pro výrobu bílkoviny v roztoku ve formě dimerů (dvě spojené základní molekuly, které se dál nijak neřetězí) vlivem vysoké koncentrace chloridu sodného, tedy soli. Po odsolení roztoku ve snovací bradavce se mohou jednotlivé molekuly začít skládat do delších řetězců a vytvářet pevná vlákna.
Na tomto procesu se podílí změna kyselosti prostředí. Zatímco ve žláze jsou „dvojmolekuly“ naloženy v silně zásaditém roztoku, který z nich „vysává“ vodíkové ionty a znemožňuje jim tak reagovat s dalšími dimery, v kyselé bradavce již družení nic nebrání. Spustí se tu proces (oligomerizace), jenž dává vznik řetězcům o několika molekulách, která pak pokračuje polymerizací. Jejím výsledkem jsou obří molekuly s hmotností stanásobně větší než u původních dimerů.

Specializované přádelny
Pavouk má na zadečku několik párů snovacích bradavek (od jednoho do čtyř) a každý z nich obstarává jinou funkci. Například bradavky s názvem Ampulleceae spřádají vlečné vlákno, které pavouk používá jako horolezecké lano. Z bradavek Tubuliformes zas vycházejí vlákna, z nichž pavouk „splétá“ kokony, obaly pro svá vajíčka. Za pomoci produktu z bradavek Aciniformes důmyslně obaluje svou kořist a bradavky Pyriformes vyrábějí nosnou kostru pro celou pavučinu.

Předchozí článek
Další článek
reklama
Související články
Evropa, ač to nemusí být na první pohled patrné, je domovem úchvatných živočichů. Ti musí v posledních desetiletích čelit výzvám dynamicky měnícího se světa, ale i klimatu. V unikátní šestidílné dokumentární sérii, kterou uvede Viasat Nature, se seznámíte s největšími, nejrychlejšími a nejvzácnějšími zvířaty žijícími na starém kontinentu. Setkáte se s největším evropským dravcem, kterým […]
Svět nebude v blízké budoucnosti bojovat jen s růstem CO2 v ovzduší, ale zároveň se bude potýkat s nedostatkem lithia potřebným pro výrobu baterií do elektromobilů. Do roku 2040 poptávka podle analýzy Benchmark Minerals Intelligence několikanásobně vzroste a vytvoří se deficit 1,8 megatun ročně. Tomuto problému by se podle ředitele výzkumu Toyoty Motor Corporation Gilla […]
Rod obojživelníků Atelopus, jehož zástupcům se v našich zemích někdy říká pralesničky, zastřešuje více než 100 druhů, které se vyskytují zejména ve Střední a Jižní Americe. Tyto malé, pestře zbarvené žabky jsou většinou prudce jedovaté a jejich jed používali místní domorodci do otrávených šipek. V 80. letech minulého století však tyto žabky zdecimovala parazitická houba Batrachochytrium […]
Biologická rozmanitost na celém světě dramatický klesá a mnoha druhům hrozí vyhynutí. Která společenstva přežijí? Ta, kde je velké množství rozmanitých druhů, nebo ta, kde jeden druh převládne? A vydrží déle druh, v němž jsou všichni jedinci stejní, nebo v němž se naopak odlišují? „Abychom vymírání druhů mohli zabránit, musíme tyto souvislosti znát,“ říká Jan […]
Členovci, ke kterým patři pavouci, stonožky či krabi, dokáží regenerovat části těla, což jim umožňuje uniknout predátorům, kteří se do nich zakousli. Dlouho se však předpokládalo, že mořští pavouci, vzdálení příbuzní těch suchozemských, tuto schopnost nemají. Nejnovější výzkum to ale vyvrátil! Nohatky jsou mořští členovci s nápadně tenkým tělem, které se dělí na hlavu, hruď […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz