Как крошечное тельце паука может вмещать достаточное количество «строительного материала» для нескольких дециметров паутины, и что заставляет этот материал превращаться в нить?

Исследователи из Шведского университета сельскохозяйственных наук (SLU) могут ответить на эти вопросы.

Паутина представляет собой белок (спидроин), который вскоре после выделения из паутинных желез паука застывает и формирует, в частности, ловчие сети, прославившиеся своей механической прочностью и другими уникальными свойствами.

Изначально этот белок хранится в паутинной железе в жидком состоянии. Когда приходит время плести сеть, спидроин проходит через канал в теле паука, где преобразуется в паутину. Вдоль этого канала рН среды меняется от нейтрального (рН 7) до соответствующего слабокислой среде (pH 6).

«Спидроин состоит из трех частей. Мы изучили одну из них, обозначаемую NT, и увидели, что этот фрагмент обладает специфическими свойствами, играющими важную роль в формировании паутины. При нейтральном рН NT помогает белку оставаться в жидком состоянии. Когда pH начинает понижаться, NT заставляет молекулы спидроина собираться в большие по размеру волокна», — рассказывает Май Хедхаммар (My Hedhammar), один из исследователей.

Производство искусственного паучьего шелка — давняя мечта исследователей во всем мире. Благодаря своим физическим свойствам, паутина может найти применение в различных областях — от хирургических ниток до материалов для изготовления бронежилетов. Кроме того, что она прочна и эластична, паутина подвержена биодеградации, что немаловажно при использовании в медицинских технологиях. Для того, чтобы научиться создавать искусственную паутину, необходимо детально изучить естественный ход этого процесса.

Работа шведских ученых в значительной степени выполнялась классическими биохимическими методами. «Поставщиком» паутины послужил паук вида эупростепнос южный (Euprosthenops australis), нити которого являются одними из самых прочных, к тому же достаточно крупный, чтобы его было несложно препарировать. Однако новые данные относительно спидроина, по‑видимому, относятся к «продукции» пауков всех видов.

По сообщению ScienceDaily