Slik lager edderkoppen nettet sitt

Forskere vet nå bedre hvordan edderkoppen spinner nettet sitt. Det hele starter med en tyktflytende masse.

Publisert
Edderkopper produserer ikke bare nett for å fange byttedyr. De bruker det også som sikkerhetslinje når det er en fare for å falle, eller hvis de vil kaste seg ut i luften. Dessuten spinner noen edderkopper nett over ting de vil oppbevare – som egg og mat. (Foto: Bonsak Hammeraas)
Edderkopper produserer ikke bare nett for å fange byttedyr. De bruker det også som sikkerhetslinje når det er en fare for å falle, eller hvis de vil kaste seg ut i luften. Dessuten spinner noen edderkopper nett over ting de vil oppbevare – som egg og mat. (Foto: Bonsak Hammeraas)

Proteiner og protoner:

Proteiner er store molekyler som er essensielle komponenter av alle levende organismer. De deltar i alle prosesser i kroppen og fungerer som biologiske byggestein og som enzymer (katalysatorer) for de kjemiske reaksjonene som foregår i alle levende organismer.

Protoner er elementærpartikler med positiv elektrisk ladning. Protoner og nøytroner er bestanddelene i atomkjernen.

Edderkoppens spindelvev har vært gjenstand for beundring og forundring blant kjemikere og materialteknologer i lang tid. Det er et mysterium hvordan tråden blir til.

Daniel Otzen, professor i nanobioteknologi ved Aarhus Universitet, har nå sammen med utenlandske forskere funnet ut hvordan denne prosessen forløper.

– Edderkoppen produserer et materiale som er sterkere enn stål ved hjelp av et flytende stoff den oppbevarer i kroppen. Det er egentlig ganske fantastisk, sier han.

Sirup blir til nett

Man visste fra før at prosessen starter i edderkoppens såkalte silkekjertel. Her befinner det seg en flytende, siruplignende masse som hovedsakelig består av proteiner.

Når edderkoppen spinner, transporterer den massen gjennom en kanal som munner ut i spindelvorten. Den prosessen tar under et sekund.

Forskergruppen Daniel Otzen var en del av, undersøkte hvordan den flytende, proteinholdige massen konverteres til tråd. Ifølge studien ligger svaret i massens surhetsgrad.

Proteinene binder seg

Forskerne fant ut at det ferdige nettet er surere enn massen i silkekjertelen. Det har altså en lavere pH-verdi.

Det betyr at massen inneholder flere protoner. Daniel Otzen forklarer at dette er helt avgjørende. Protonene bidrar nemlig til at proteinene i massen binder seg med hverandre, og forskerne har nå funnet ut hvordan det foregår.

– Noen av proteinene i massen tar opp protoner og blir positivt ladet. Det gjør at de binder seg lettere til andre proteiner. Derfor blir det flytende stoffet fast, og massen blir et ferdig nett, sier han.

Et skritt nærmere kunstig spindelvev

Forskere over hele verden forsøker å produsere kunstig edderkoppspinn. Siden materialet er så sterkt og samtidig så elastisk, vil det kunne brukes i et vell av produkter –  for eksempel tau, vindmøllevinger, bandasjer og skuddsikre vester. Daniel Otzen mener forskerne nå har kommet et skritt  nærmere å kunne produsere dette materialet kunstig.

– Jo mer vil lærer om hvordan edderkoppen faktisk produserer nettet sitt, jo tettere kommer vi på å kunne etterligne det i praksis , sier han.

Referanse:

Nina Kronquist m. fl.:Sequential pH-driven dimerization and stabilization of the N-terminal domain enables rapid spider silk formation,2014, Nature Communications; doi:10.1038/ncomms4254.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.