Pavoučí tajemství bylo odhaleno!

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 dalekohleduVýroba 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 přádelnyPavouk 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.

Autor: Petra Soukupová
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Do liberecké zoo přicestovaly nové šelmy

Do liberecké zoo přicestovaly...

Koncem září 2020 přicestoval z německé zoologické zahrady v Magdeburgu do...
„Fujtajblík“ již nebude kráčet po mořském dně

„Fujtajblík“ již nebude kráčet po...

Na dně moří a oceánů žijí skutečně prazvláštní tvorové, řadí se mezi ně...
Byl megalodon skutečně mega?

Byl megalodon skutečně mega?

Obří megalodon (Carcharocles megalodon) je živočich, který svou velikostí...
Znečištěná voda v oceánech rozpouští žraloky zaživa

Znečištěná voda v oceánech...

Vědecký tým z University of Cagliari nedávno odhalit další smutný důsledek působení...
Šípové žáby opět v Praze

Šípové žáby opět v Praze

Návštěvníci Zoo Praha teď mají jedinečnou příležitost prohlédnout si hned...
Čeští vědci zachraňují africkou divočinu

Čeští vědci zachraňují africkou...

Tým českých vědců pod vedením zoologů Arthura Sniegona a Tomáše...
Poznejte život netopýrů zblízka

Poznejte život netopýrů zblízka

Mezinárodní noc pro netopýry proběhne letos již po čtyřiadvacáté. Tradiční...
Co zabilo slony?

Co zabilo slony?

Pro vědce byla nedávná smrt stovek slonů v africké Botswaně záhadou. Nyní se však zdá,...
Mechanické ploty nebo elektřina?

Mechanické ploty nebo elektřina?

Desítky tisíc až statisíce kaprovitých ryb ročně táhnou z nádrže Lipno do horní...
Digitální ilustrace zachycující přírodu

Digitální ilustrace zachycující...

Jak lze vytvářet ilustrace divoké přírody pomocí technologií, ukazuje nová...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Láska prochází žaludkem aneb které potraviny zvyšují vášeň?

Láska prochází žaludkem aneb které...

Lidé už dlouhá staletí hledají povzbuzující látky, které by zkvalitnily jejich...
Slavné mafiánky aneb 5 žen, které měly pod palcem podsvětí

Slavné mafiánky aneb 5 žen, které...

Mafiánskými bossy se ženy stávají opravdu zřídka, organizovaný zločin je...
„Boj“ o vysílač: Jak Němci v Gliwicích obelstili Evropu

„Boj“ o vysílač: Jak Němci v...

Večerní směna na vysílací stanici v německých Gliwicích probíhá rutinně. V tom...
Odjel Antonín Dvořák do Ameriky jenom kvůli penězům?

Odjel Antonín Dvořák do Ameriky...

„Právě dokončuji novou symfonii e moll. Dělá mi velkou radost a bude se od mých dřívějších lišit...
Charles Bukowski: „Starý prasák“ si života užívá plnými doušky

Charles Bukowski: „Starý prasák“ si...

Na kontě má několik tisíc básní, stovky povídek a šest románů. Jeho...
Údolí padlých: Hřbitov pro diktátora i jeho oběti!

Údolí padlých: Hřbitov pro...

Naposledy se v centru dění ocitne v říjnu loňského roku, kdy je konečně dokončen...
Neroňte krokodýlí slzy! Co máme společného se zubatými plazy?

Neroňte krokodýlí slzy! Co máme...

Když o někom řekneme, že roní krokodýlí slzy, nemáme o něm zrovna pěkné...
Čas na kafíčko: Víčko na kelímek vzniká 40 let!

Čas na kafíčko: Víčko na kelímek...

Znáte to. Ráno nestíháte, stavujete se u drivu pro kávu, která vám dělá...
Chrám Vasila Blaženého: Přišel jeho architekt o oči?

Chrám Vasila Blaženého: Přišel...

Jihovýchodní stranu Rudého náměstí v Moskvě zdobí jedna z nejznámějších ruských...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.