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

Důsledek znečišťování planety: Medúzy narušují chod elektráren

Důsledek znečišťování planety:...

Jakkoliv to může znít zvláštně, staly se narůstající počty medúz skutečným problémem...
Chutná jim i hadí krev!

Chutná jim i hadí krev!

Nezvyklý pohled se naskytl pracovníkům odchytové služby v australském...
Nový Zéland se zabývá případem uhynulých lachtaních mláďat

Nový Zéland se zabývá případem...

Šest mláďat lachtanů Forsterových (Arctocephalus forsteri) uhynulo za...
Poslední večeře nalezeného královského ještěra? Velryba

Poslední večeře nalezeného...

Když byly před několika lety v rámci egyptských vykopávek nalezeny kosti...
Za hromadné úhyny kosů v loňském roce je zodpovědný virus Usutu

Za hromadné úhyny kosů v loňském...

V minulém roce veřejnost upozornila na neobvyklé hynutí kosů černých (Turdus merula) na...
Virtuální plot ochrání tasmánské čerty před automobily

Virtuální plot ochrání tasmánské...

Střety automobilů se zvířaty představují problém všude ve světě a bohužel nezřídka...
Nový žabí druh je ohrožen důlní těžbou

Nový žabí druh je ohrožen důlní...

Neznámý druh žáby byl objeven v pohoří Cordillera del Cóndor ve východní...
Kombinace králíka a rostliny dokáže čistit vzduch

Kombinace králíka a rostliny...

Zní to trochu jak z hororu. Badatelé z Washingtonské univerzity vzali rostlinu...
Technologií proti ptactvu: Nizozemci vymysleli laserový plašič s umělou inteligencí

Technologií proti ptactvu: Nizozemci...

Z prostých laserových ukazovátek vycházeli představitelé nizozemského...
Rekordman v rychlosti? Obyčejný mravenec

Rekordman v rychlosti? Obyčejný...

Kdo se z živých bytostí pohybuje nejrychleji? Gepard? Sokol?...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Obarvili ohňostroje Italové?

Obarvili ohňostroje Italové?

Myslel si, jak ji potěší. Místo toho se císařovna-vdova potácí v mdlobách....
Mohou mít dva lidé stejnou DNA?

Mohou mít dva lidé stejnou DNA?

Na to, aby mohl život na Zemi pokračovat, je DNA nevyhnutelná....
Jak vypadají nejpodivnější restaurace na světě?

Jak vypadají nejpodivnější...

Dopřát si kvalitní jídlo a zažít něco speciálního. To mohou být důvody...
Česko jako světová velmoc v těžbě stříbra: Kdy a kde se ho vytěžilo nejvíc?

Česko jako světová velmoc v těžbě...

Když se řekne těžba stříbra v Čechách, řadě lidí se vybaví Kutná Hora...
Reality show Po krk v odpadcích: Nechutná koupel ve starých krámech!

Reality show Po krk v odpadcích:...

„Nevyhazuj to, to se může hodit!“ Jedna z nejoriginálnějších relací na...
5 základních pravidel, jak se zbavit nadváhy

5 základních pravidel, jak se...

Důvodů nadváhy může být celá řada, a to včetně dlouhodobých onemocnění nebo...
Da Vinciho démon: Nedostatek rodičovské lásky v něm probudí génia

Da Vinciho démon: Nedostatek...

Da Vinci má vizi. Ke kolébce, ve které leží, se snese luňák,...
Hra o Trůny: Jména draků z knih získali zástupci hmyzí říše!

Hra o Trůny: Jména draků z knih...

Na odkazy na knižní a seriálový fenomén jménem Hra o Trůny narážíme v našem...
Dno Pacifiku se ochlazuje: Nedosáhne tam prý ani globální oteplování

Dno Pacifiku se ochlazuje: Nedosáhne...

I se stále aktuálnější hrozbou globálního oteplování v zádech...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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