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 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.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Proti suchu pomáhají mokřady

Proti suchu pomáhají mokřady

2069 mokřadů, to je celkový počet mokřadů v České republice. Čtrnáct z nich...
Starší dieselové motory přitahují pavouky

Starší dieselové motory...

Majitelé automobilů se starším dieselovým motorem mohou v...
Slovensko má svého prvního ještěra

Slovensko má svého prvního ještěra

V Demänovské dolině se nachází údolí ležící jižně od Liptovského Mikuláše v...
Lvíčata v brněnské zoo jsou samec a samička

Lvíčata v brněnské zoo jsou samec...

Lvi se objevili v brněnské zoo vloni v červenci a hned v prosinci se...
Ptákem roku 2018 je sýček obecný

Ptákem roku 2018 je sýček obecný

Jeho zahoukání mělo v dávných dobách oznamovat přicházející smrt. Nyní už je...
V České republice byl objeven nový druh pavouka

V České republice byl objeven...

Arachnofobici asi nebudou z této zprávy skákat do stropu, nicméně pro...
O plodnosti rozhoduje jediná změna!

O plodnosti rozhoduje jediná změna!

Vědci v největším evropském chovném zařízení zebřiček v německém Max Planck...
Neubližujte krkavcům! Pamatují si to…

Neubližujte krkavcům! Pamatují...

Že jsou krkavcovití jedněmi z nejchytřejších živočichů, je všeobecně...
Smečka psů hyenových se rozrostla o jedenácterčata v Safari Parku Dvůr Králové

Smečka psů hyenových se rozrostla o...

Skupina psů hyenových (Lycaon pictus) sestavená před rokem a půl se ve...
Vědci odkrývají tajemství delfíní řeči

Vědci odkrývají tajemství delfíní...

Delfíni jsou pro svou mimořádnou inteligenci a atraktivní vzhled již po dlouhou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Středověká zábava: Při rytířských turnajích tekla krev proudem

Středověká zábava: Při rytířských...

Vévoda Albrecht Rakouský, míšeňský markrabě Fridrich, saský vévoda Albrecht,...
Pocta Bohům: Jaké jsou nejkrásnější chrámy na světě?

Pocta Bohům: Jaké jsou nejkrásnější...

Při pohledu na nádhernou architekturu chrámů, kostelů a mešit na celém světě...
Proměna podle idolu – oslava, nebo parodie sebe sama?

Proměna podle idolu – oslava,...

Kdo je krásný? No přece ten, o kom se to říká! Proč tedy nebýt...
Země bez Měsíce? Vývoj by šel zcela jiným směrem

Země bez Měsíce? Vývoj by šel...

V době, kdy naší planetě byl pouhý milion let, byla obalena...
5 manželek diktátorů: Kam zmizela poslední „paní Stalinová“?

5 manželek diktátorů: Kam zmizela...

Diktátoři fascinují svět odnepaměti. Mnoho lidí doslova hltá jakékoli, i smyšlené, detaily...
Planina Markawasi: Dílo mimozemšťanů, nebo hříčka přírody?

Planina Markawasi: Dílo mimozemšťanů,...

Slunovrat, konkrétní denní hodina nebo jen hra světla a stínů. To všechno...
VIDEO: Rezavá smrt řádí v průlivu Arthur Kill

VIDEO: Rezavá smrt řádí v...

Průliv Arthur Kill, oddělující New York a New Jersey, je už pěknou řádku let...
Přelomový krok? Vědcům se povedlo rozkojit muže

Přelomový krok? Vědcům se povedlo...

V odborném časopise Transgender Health se objevila zprvu nenápadná zpráva,...
Stalinův kat číslo 1: Kdo to byl?

Stalinův kat číslo 1: Kdo to byl?

Krvavý diktátor Josif Stalin má na svědomí miliony mrtvých, osobně...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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