A seda da aranha é a fibra milagrosa da natureza

A seda de aranha é uma das substâncias naturais mais milagrosas da Terra. A maioria dos materiais de construção é forte ou elástica, mas a seda de aranha é ambos. Foi descrito como mais forte que o aço (que não é muito preciso, mas próximo), mais impenetrável do que Kevlare mais elástico que o nylon. Ele suporta muita tensão antes de quebrar, que é a própria definição de um material resistente. A seda de aranha também conduz calor e é conhecida por possuir propriedades antibióticas.

Todas as aranhas produzem seda

Todas as aranhas produzem seda, desde as menores aranha saltadora para o maior tarântula. Uma aranha tem estruturas especiais chamadas fieiras no final de seu abdômen. Você provavelmente já viu uma aranha construindo uma teia ou fazendo rapel a partir de um fio de seda. A aranha usa as patas traseiras para puxar o fio de seda de suas fieiras, pouco a pouco.

A seda da aranha é feita da proteína

Mas o que é seda de aranha, exatamente? A seda da aranha é uma fibra de proteína, produzida por uma glândula no abdômen da aranha. A glândula armazena proteína de seda em forma líquida, o que não é particularmente útil para a construção de estruturas como teias. Quando a aranha precisa de seda, a proteína liquefeita passa por um canal onde recebe um banho de ácido. Enquanto o

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pH da proteína da seda é reduzida (à medida que é acidificada), altera a estrutura. O movimento de puxar a seda das fieiras coloca tensão sobre a substância, o que ajuda a endurecer e solidificar à medida que surge.

Estruturalmente, a seda consiste em camadas de proteínas amorfas e cristalinas. Os cristais de proteína mais firmes dão à seda sua força, enquanto a proteína mais suave e sem forma fornece elasticidade. A proteína é uma ocorrência natural polímero (neste caso, uma cadeia de aminoácidos). Seda de aranha, queratina e colágeno são todos formados de proteínas.

As aranhas costumam reciclar proteínas de seda valiosas comendo suas teias. Os cientistas rotularam as proteínas da seda usando marcadores radioativos e examinaram a nova seda para determinar com que eficiência as aranhas reprocessam a seda. Surpreendentemente, eles descobriram que as aranhas podem consumir e reutilizar proteínas da seda em 30 minutos. Esse é um sistema de reciclagem incrível!

Esse material versátil pode ter aplicações ilimitadas, mas a colheita de seda de aranha não é muito prática em larga escala. Produzir um material sintético com as propriedades da seda de aranha tem sido o Santo Graal da pesquisa científica.

8 maneiras que as aranhas usam seda

Os cientistas estudam a seda de aranha há séculos e aprendem bastante sobre como a seda de aranha é feita e usada. Algumas aranhas podem realmente produzir 6 ou 7 tipos de seda usando diferentes glândulas de seda. Quando a aranha tece um fio de seda, pode combinar esses tipos variados de sedas para produzir fibras especializadas para diferentes fins. Às vezes, a aranha precisa de um fio de seda mais pegajoso, e outras vezes precisa de um fio mais forte.

Como você pode imaginar, as aranhas fazem bom uso de suas habilidades na produção de seda. Quando pensamos nas aranhas girando seda, geralmente pensamos nelas construindo teias. Mas as aranhas usam seda para muitos propósitos.

1. Aranhas usam seda para capturar presas

O uso mais conhecido da seda pelas aranhas é para a construção de teias, que elas usam para prender a presa. Algumas aranhas, como tecelões orbe, construa teias circulares com fios pegajosos para prender insetos voadores. As aranhas da bolsa usam um design inovador. Eles giram um tubo de seda na vertical e se escondem dentro dele. Quando um inseto cai do lado de fora do tubo, a teia da bolsa corta a seda e puxa o inseto para dentro. A maioria das aranhas que tecem teias tem pouca visão e, por isso, sentem presas na teia, sentindo as vibrações que atravessam os fios de seda. Um estudo recente mostrou que seda de aranha pode vibrar em uma ampla gama de frequências, permitindo que a aranha detecte movimentos "tão pequenos quanto cem nanômetros - 1/1000 da largura de um cabelo humano".

Mas essa não é a única maneira de as aranhas usarem sedas para pegar as refeições. A aranha das bolas, por exemplo, gira uma espécie de linha de pesca de seda - um longo fio com uma bola pegajosa no final. Quando um inseto passa, a aranha das bolas lança a linha na presa e arrasta em sua captura. As aranhas lançadoras de rede giram uma pequena teia, em forma de uma minúscula rede, e seguram-na entre os pés. Quando um inseto se aproxima, a aranha lança sua rede de seda e prende a presa.

2. Aranhas usam seda para subjugar presas

Algumas aranhas, como aranhas de teia de aranha, use seda para subjugar completamente suas presas. Você já viu uma aranha pegar uma mosca ou mariposa e envolvê-la rapidamente em seda como uma múmia? As aranhas da teia de aranha têm cerdas especiais nos pés, que lhes permitem enrolar seda grudenta em torno de um inseto que luta.

3. Aranhas usam seda para viajar

Quem lê Web de Charlotte quando criança, estará familiarizado com esse comportamento de aranha, conhecido como balão. As aranhas jovens (chamadas de filhotes de aranha) se dispersam logo após emergirem do saco de ovos. Em algumas espécies, o filhote de aranha sobe em uma superfície exposta, eleva seu abdômen e lança um fio de seda ao vento. À medida que a corrente de ar puxa o fio de seda, o aranha se torna transportado pelo ar e pode ser transportado por quilômetros.

4. Aranhas usam seda para não cair

Quem não se assustou com uma aranha descendo repentinamente em um fio de seda? As aranhas costumam deixar um rastro de linha de seda, conhecido como linha de reboque, para trás enquanto exploram uma área. A linha de segurança de seda ajuda a aranha a não cair sem controle. As aranhas também usam a linha de reboque para descer de maneira controlada. Se a aranha encontrar problemas abaixo, poderá subir rapidamente a linha para segurança.

5. Aranhas usam seda para não se perder

As aranhas também podem usar a linha de reboque para encontrar o caminho de casa. Se uma aranha se afastar muito do seu recuo ou toca, pode seguir a linha de seda até sua casa.

6. Aranhas usam seda para se abrigar

Muitas aranhas usam seda para construir ou reforçar um abrigo ou retirada. Ambos tarântulas e aranhas lobo cavar tocas no chão e forrar suas casas com seda. Algumas aranhas de construção de redes constroem retiros especiais dentro ou adjacentes às suas redes. As aranhas tecelãs do funil, por exemplo, giram um recuo em forma de cone em um lado de suas teias, onde podem ficar ocultas de presas e predadores.

7. Aranhas usam seda para acasalar

Antes do acasalamento, uma aranha macho deve preparar e preparar seu esperma. Aranhas masculinas giram seda e constroem pequenas teias de esperma, apenas para esse fim. Ele transfere o esperma da abertura genital para a teia especial e, em seguida, recolhe o esperma com seus pedipalpos. Com o esperma armazenado com segurança nos pedipalpos, ele pode procurar uma mulher receptiva.

8. Aranhas usam seda para proteger seus filhos

As aranhas fêmeas produzem seda particularmente resistente para construir sacos de ovos. Ela então deposita seus ovos dentro do saco, onde eles serão protegidos do clima e de potenciais predadores à medida que desenvolver e eclodir em pequenos spiderlings. A maioria das aranhas-mãe prende o saco de ovos a uma superfície, geralmente perto de sua teia. As aranhas-lobo não se arriscam e carregam o saco de ovos até a prole emergir.

Fontes:

  • Introdução de Borror e Delong ao estudo de insetos, 7ª edição, por Charles A. Triplehorn e Norman F. Johnson.
  • Enciclopédia de Entomologia, 2ª edição, editada por John L. Capinera.
  • Cientistas da ASU desvendam os mistérios da seda de aranha, Arizona State University, 27 de janeiro de 2013.
  • Engenheiro do Estado de Iowa descobre que a seda de aranha conduz calor e metais, Iowa State University, 5 de março de 2012.
  • A redução do pH regula a produção de seda da aranha, Universidade Sueca de Ciências Agrícolas, 12 de maio de 2010.
  • Pesquisador de Stanford lança nova luz sobre os mistérios da seda de aranha, Universidade de Stanford, 4 de fevereiro de 2013.
  • Regra dos erros! Introdução ao mundo dos insetos, por Whitney Cranshaw e Richard Redak.
  • Aranhas, site do Museu Nacional de História Natural Smithsonian.
  • Aranhas ouvem suas teias, por Carrie Arnold, site da National Geographic, 5 de junho de 2014.
  • Aranhas de fundição em rede, Site do Museu Australiano.
  • Aranhas de teias de aranha, Site da Entomologia da Universidade de Kentucky.