science >> Wetenschap >  >> Chemie

Tikken geheimen van Aussie spiders unieke zijde

De mandenwebspin in zijn natuurlijke vorm met zijn unieke kreeftenpotweb en zijde, die nu is onthuld als uniek robuust. Krediet:professor Mark Elgar, Universiteit van Melbourne

Een internationale samenwerking heeft de eerste inzichten opgeleverd in een nieuw type zijde geproduceerd door de zeer ongebruikelijke Australische mandenwebspin, die het gebruikt om een ​​web van een kreeftenpot te bouwen dat zijn eieren beschermt en prooien vangt.

De mandenwebspin weeft een zijde die uniek stijf en zo robuust is dat de mandenweb geen hulp nodig heeft van de omringende vegetatie om zijn structuur te behouden.

"Zo ver we weten, geen enkele andere spin bouwt zo'n web, " zei professor Mark Elgar van de School of BioSciences aan de Universiteit van Melbourne.

"Deze zijde behoudt zijn stevigheid, het toestaan ​​van een nogal exquise zijden mand of dodelijke mierenval."

De samenwerking tussen de University of Melbourne en de University of Bayreuth met de Australian Nuclear Science and Technology Organization zal waarschijnlijk veel belangstelling trekken.

Entomoloog William J Rainbow ontdekte de mandenspin in 1900, maar maakte geen melding van de aard van zijn zijde, misschien omdat hij alleen maar tekeningen van het web had gezien en zich had voorgesteld dat het meer op een zak leek.

De recente studie, net gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , als dimensionale stabiliteit van een opmerkelijk spinnenweb dat wordt bereikt door synergetische opstelling van zijdevezel, " heeft ontdekt dat de zijde die wordt gebruikt om het mandweb te maken vergelijkbaar is met de zijde die veel soorten spinnen gebruiken om hun eieren te wikkelen, om ze te beschermen tegen de elementen en vijanden.

"Onze ontdekking kan inzicht verschaffen in de evolutie van foerageerwebben, "zei professor Elgar. "Er wordt algemeen aangenomen dat zijden foeragerende webben, inclusief de prachtige bolwebben, evolueerde van de gewoonte om zijde te produceren om eierdozen te beschermen. Misschien is het mandweb een verlengstuk van de beschermende eierdoos en vertegenwoordigt het een zeldzaam hedendaags voorbeeld van een evolutionair voorouderlijk proces."

De basket-webspin komt alleen in Australië voor. De mand heeft een diameter van ongeveer 11 mm en een diepte van 14 mm en heeft verknoopte draden van verschillende diameters. De aard van de zijde werd onthuld door de Australische Synchrotron, een nationale faciliteit van de Australian Nuclear Science and Technology Organization in het zuidoosten van Melbourne.

Professor Thomas Scheibel van de Universiteit van Bayreuth zei dat de stijfheid van de zijde lijkt te komen van de synergetische rangschikking van microvezels en submicronvezels.

"De natuur heeft een complexe structuur gecreëerd die, op het eerste gezicht, lijkt op industrieel geproduceerde composieten, " zei professor Scheibel, die het onderzoek vanuit Duitsland leidde.

"Verder onderzoek heeft echter, aangetoond dat ze chemisch verschillende componenten zijn en dat hun respectieve eigenschappen samen resulteren in de extreme elasticiteit en taaiheid van de draad, waardoor een hoge mate van robuustheid ontstaat. Met de hedendaagse composietmaterialen, anderzijds, het zijn voornamelijk de vezels die in de matrix zijn ingebed die de vereiste specifieke eigenschappen bepalen, zoals hoge stabiliteit."

Hoewel er meer werk moet worden verzet om de moleculaire details van de zijde te begrijpen, Professor Scheibel zei dat er potentiële interesse is in een nieuw genetisch materiaal dat op een schaalbare manier kan worden geproduceerd.

"Het interessante is de hoge laterale stijfheid en de lijmstoffen, wat nuttig kan zijn in verschillende soorten toepassingen, maar het zal enige tijd duren voordat dit een mogelijkheid wordt."

Professor Elgar zei:"Meer in het algemeen het mandweb, en de eigenschappen van zijn zijde, benadrukken het belang van het blijven onderzoeken van obscure, onbekende soorten.

"Er wordt steeds meer erkend dat oplossingen voor veel van de complexe uitdagingen en puzzels waarmee we tegenwoordig worden geconfronteerd, te vinden zijn in biologische systemen.

"Deze zogenaamde 'Bio-inspiratie' is gebaseerd op zo'n 3,8 miljard jaar natuurlijke selectie die biologische vormen aanscherpt, processen en systemen. De potentiële inzichten uit die diversiteit van het leven, waarvan we nog vrij weinig weten, is duizelingwekkend."