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

Záchranná stanice ARCHA přijala v roce 2019 rekordních 1575 zvířat

Záchranná stanice ARCHA přijala v...

Zoologická zahrada Liberec není jenom zoo, ale spadá pod ní kromě Střediska...
Po jeho kousnutí doslova uhnívá kůže

Po jeho kousnutí doslova uhnívá...

Jestli trpíte arachnofobií, tak tohle rozhodně není nic pro vás. Ve...
Díky Čechům je možné sledovat žraloky

Díky Čechům je možné sledovat...

Novou verzi systému na sledování žraloků pro americkou neziskovou organizaci...
Ďáblové v Praze

Ďáblové v Praze

Z Tasmánie dorazili do Pražské zoo ohrožení ďáblové medvědovití (Sarcophilus...
Zabavené bílé tygřice našly nový domov na Slovensku

Zabavené bílé tygřice našly nový...

V listopadu se uskutečnil transport, při němž se pár bílých tygrů v...
Praváci a leváci mezi delfíny

Praváci a leváci mezi delfíny

Nejen člověka lze zařadit podle tzv. lateralizovaného chování (tedy přednostního...
Slunce, seno, virtuální realita: V Rusku budou zvyšovat dojivost krav speciální brýle

Slunce, seno, virtuální realita: V...

Na ruské farmě RusMoloko se pustili do zajímavého projektu, který nám dozajista...
Další nosorožec na pokraji vyhubení

Další nosorožec na pokraji vyhubení

Nosorožci sumaterští (Dicerorhinus sumatrensis) patří k nejohroženějším...
Šťastný den pro gaviála

Šťastný den pro gaviála

Ochráncům přírody se podařil vskutku významný objev, který by mohl znamenat...
Jak se vypočítává věk psa? Vědci boří zakořeněné mýty

Jak se vypočítává věk psa? Vědci...

Když se řekne stáří psa, tak si většina jistě vybaví pomůcku násobit věk...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Brueghelův obraz je plný přísloví

Brueghelův obraz je plný přísloví

V téhle vsi všem přeskočilo! Koláče rostou na střeše, čeledín snáší chodící vejce, ke...
Kolosální selhání americké justice: David Maust cílí na mladé chlapce

Kolosální selhání americké justice:...

Podle kriminalistů je případ amerického vraha Davida Edwarda Mausta...
Připomeňte si hrůzné experimenty Anděla smrti Mengeleho

Připomeňte si hrůzné experimenty...

Rok 1943 se stal pro nacistického doktora Josefa Mengeleho (1911–1979) v jeho...
Mark Zuckerberg: Jak ve studentském pokoji rozjet největší sociální síť?

Mark Zuckerberg: Jak ve studentském...

Světla počítačových monitorů vídá mladý Mark Zuckerberg (*1984) možná častěji než...
Největší a nejmocnější: Jaká tajemství ukrývá sídlo českých panovníků?

Největší a nejmocnější: Jaká tajemství...

Je nejnavštěvovanějším hradem v Česku, a není se čemu divit. Nabízí totiž ty...
Obdivovaná Greta Garbo: Špionkou na plátně i v životě

Obdivovaná Greta Garbo: Špionkou na...

Na plátně je švédská rodačka Greta Garbo (1905–1990) špionkou hned...
První česká obchodní zástupkyně      Ludmila Šimáčková se pustila do podnikání na radu bývalé lásky

První česká obchodní zástupkyně ...

Zákaznicím v obchodě nabízí výuku šití na stroji i český návod. Obchod Ludmile ale připravuje víc...
Konec politické ikony: Daň z hlavy zničí Železnou lady

Konec politické ikony: Daň z hlavy...

V hlavě britské premiérky Margaret Thatcherové ta myšlenka hlodá dlouho. Chce...
Zánik civilizace Taínů: Náčelnici Španělé veřejně oběsí!

Zánik civilizace Taínů: Náčelnici...

Španělský guvernér ostrova Hispaniola domorodci opovrhuje. Co na tom, že se k...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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