Domů     Příroda
Pavoučí tajemství bylo odhaleno!
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
Související články
Příroda 30.7.2025
Korálové útesy, to je bezesporu klenot, který je třeba chránit. Koneckonců jsou zásadní součástí oceánských ekosystémů. Jedno z nebezpečí, kterému v současnosti čelí, představuje živočich z vodní říše. Dravá hvězdice trnová koruna Tahle hvězdice je schopná za rok zdecimovat přes deset čtverečních metrů korálového útesu. Při svém krmení se k němu jakoby přicucne a obalí korál trávicími šťávami. […]
Příroda Technika 27.7.2025
Antihmota už dávno není jen teoretickou kuriozitou, vždyť ve výzkumných centrech, jako je CERN, ji vědci dokážou nejen vytvářet, ale i uchovávat. A nyní se poprvé podařilo přepravit částice v přenosném zařízení, což otevírá nové možnosti pro studium i praktické využití tohoto mimořádného jevu. Jedním z hlavních problémů při práci s antihmotou je její extrémní […]
Příroda 24.7.2025
Česká republika má nový druh včely. Odborníci z CARC (Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu) zaznamenali vůbec první výskyt impozantní včely čalounice jerlínové (Megachile sculpturalis). Tato samotářsky žijící včela pochází z východní Asie a může dorůst délky přes dva centimetry. Na první pohled může připomínat čmeláka nebo drvodělku – vydává hluboký bzukot, má černou hlavu a zadeček, ochlupenou […]
Příroda 23.7.2025
Často se mluví o tom, že divoká příroda Jižní Ameriky skrývá mnoho ještě nepoznaných druhů zvířat. Týmu peruánských vědců se podařilo hned tři takové druhy objevit. Přesněji řečeno objevili tři druhy malých žab. Jejich domovem je území na severozápadě Peru, v horském prostředí, ve značné nadmořské výšce. Krajinu tu často pohlcuje mlha. Žít v tamních drsných podmínkách […]
Bez kyslíku by život na naší planetě nebyl možný. Vědci však tvrdí, že Země nebude mít atmosféru bohatou na kyslík navždy. Podle nich je budoucí životnost zemské atmosféry bohaté na kyslík již jen miliarda let. Co čeká naši planetu potom? Existuje hned několik scénářů smutného konce naší „modré planety“. Podíl na tom může mít změna […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz