Spider Silk è la fibra miracolosa della natura

La seta di ragno è una delle sostanze naturali più miracolose sulla Terra. La maggior parte dei materiali da costruzione sono resistenti o elastici, ma la seta del ragno è entrambi. È stato descritto come più forte dell'acciaio (che non è abbastanza preciso, ma vicino), più impenetrabile del Kevlar e più resistente del nylon. Resiste a molte sollecitazioni prima di rompersi, che è la definizione stessa di materiale resistente. Anche la seta di ragno conduce calore ed è noto per avere proprietà antibiotiche.

Tutti i ragni producono seta

Tutti i ragni producono seta, dal più piccolo ragno saltatore alla più grande tarantola. Un ragno ha strutture speciali chiamate filiere alla fine del suo addome. Probabilmente hai visto un ragno che costruisce una ragnatela o discende da un filo di seta. Il ragno usa le zampe posteriori per estrarre il filo di seta dalle sue filiere, a poco a poco.

La seta di ragno è composta da proteine

Ma cos'è esattamente la seta del ragno? La seta del ragno è una fibra di proteine, prodotta da una ghiandola nell'addome del ragno. La ghiandola immagazzina le proteine ​​della seta in forma liquida, che non è particolarmente utile per la costruzione di strutture come le ragnatele. Quando il ragno ha bisogno della seta, la proteina liquefatta passa attraverso un canale in cui ottiene un bagno acido. Poiché il pH della proteina della seta viene abbassato (poiché acidificato), cambia la struttura. Il movimento di estrarre la seta dalle filiere mette in tensione la sostanza, che la aiuta a indurire in un solido quando emerge.

Strutturalmente, la seta è costituita da strati di proteine ​​amorfe e cristalline. I cristalli proteici più solidi danno alla seta la sua forza, mentre la proteina più morbida e informe fornisce elasticità. Le proteine ​​sono un polimero presente in natura (in questo caso, una catena di aminoacidi). La seta di ragno, la cheratina e il collagene sono tutti formati da proteine.

I ragni riciclano spesso preziose proteine ​​della seta mangiando le loro ragnatele. Gli scienziati hanno etichettato le proteine ​​della seta usando marcatori radioattivi e hanno esaminato la nuova seta per determinare l'efficienza con cui i ragni rielaborano la seta. Sorprendentemente, hanno scoperto che i ragni possono consumare e riutilizzare le proteine ​​della seta in 30 minuti. Questo è un fantastico sistema di riciclaggio!

Questo materiale versatile potrebbe avere applicazioni illimitate, ma la raccolta della seta di ragno non è molto pratica su larga scala. La produzione di un materiale sintetico con le proprietà della seta di ragno è stata a lungo il Santo Graal della ricerca scientifica. 

8 modi in cui i ragni usano la seta

Gli scienziati hanno studiato la seta del ragno per secoli e hanno imparato un po 'su come viene prodotta e utilizzata la seta del ragno. Alcuni ragni possono effettivamente produrre 6 o 7 tipi di seta usando diverse ghiandole di seta. Quando il ragno tesse un filo di seta, può combinare questi vari tipi di sete per produrre fibre specializzate per scopi diversi. A volte il ragno ha bisogno di un filo di seta più appiccicoso, e altre volte ne ha bisogno di uno più forte.

Come puoi immaginare, i ragni fanno buon uso delle loro abilità di produzione della seta. Quando pensiamo ai ragni che filano la seta, di solito pensiamo a loro che costruiscono ragnatele. Ma i ragni usano la seta per molti scopi. 

1. I ragni usano la seta per catturare la preda

L'uso più noto della seta da parte dei ragni è per la costruzione di ragnatele, che usano per irretire la preda. Alcuni ragni, come i tessitori di sfere, costruiscono ragnatele circolari con fili appiccicosi per afferrare insetti volanti. I web spider della borsa usano un design innovativo. Girano un tubo di seta verticale e si nascondono al suo interno. Quando un insetto atterra all'esterno del tubo, il ragnatela della borsa taglia la seta e tira dentro l'insetto. La maggior parte dei ragni che tessono il web hanno una vista scarsa, quindi percepiscono le prede nel web sentendo le vibrazioni che viaggiano attraverso i fili di seta. Un recente studio ha dimostrato che la seta del ragno può vibrare a una vasta gamma di frequenze, consentendo al ragno di percepire movimenti "piccoli come cento nanometri-1/1000 della larghezza di un capello umano".

Ma non è l'unico modo in cui i ragni usano la seta per catturare i pasti. Il ragno bolas, ad esempio, gira una sorta di filo da pesca di seta - un lungo filo con una palla appiccicosa all'estremità. Quando passa un insetto, il ragno bolas lancia la linea sulla preda e trascina nella sua cattura. I ragni di lancio della rete girano una piccola rete, a forma di piccola rete, e la tengono tra i piedi. Quando un insetto si avvicina, il ragno lancia la sua rete di seta e cattura la preda.

2. Ragno utente Silk per sottomettere la preda

Alcuni ragni, come i ragni ragnatela, usano la seta per sottomettere completamente la loro preda. Hai mai visto un ragno afferrare una mosca o una falena e avvolgerlo rapidamente in seta come una mamma? I ragni ragnatela hanno setae speciali sui loro piedi, che consentono loro di avvolgere la seta appiccicosa attorno a un insetto in difficoltà. 

3. I ragni usano la seta per viaggiare

Chiunque abbia letto Charlotte's Web da bambino avrà familiarità con questo comportamento del ragno, noto come mongolfiera. I giovani ragni (chiamati ragni) si disperdono subito dopo essere emersi dal loro sacco delle uova. In alcune specie, il ragnatela si arrampica su una superficie esposta, solleva l'addome e lancia un filo di seta nel vento. Mentre la corrente d'aria tira sul filo di seta, il ragnatela diventa trasportato dall'aria e può essere trasportato per miglia.