As aranhas são engenheiros habilidosos, dotados de incríveis habilidades de planejamento e um material que lhes permite projetar com precisão teias rigorosas e funcionais.
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O material - seda de aranha - tem propriedades químicas que o tornam brilhante, forte e leve. É mais forte que o aço e possui uma resistência à tração impressionante, o que significa que ele pode ser esticado muito antes de ser aberto. Os cientistas tentam há décadas decodificar exatamente o que dá à seda força e elasticidade, mas até agora só encontraram pistas.
Qualquer aranha individual pode produzir até sete tipos diferentes de seda, mas geralmente faz de quatro a cinco tipos, diz Jonathan Coddington, diretor da Global Genome Initiative e cientista sênior do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian.
As aranhas usam sua seda para várias finalidades, incluindo a construção da web. Essa diversidade não é difícil de imaginar, já que a Terra hospeda 45.749 espécies de aranhas, de acordo com o World Spider Catalog. O número está mudando constantemente com a freqüente descoberta de novas espécies.
Por que construir teias? Eles servem como “praticamente ofensivos e defensivos”, diz Coddington. "Se você vai viver em uma teia, vai ser uma estrutura defensiva", diz ele, observando que as vibrações nos fios podem alertar as aranhas para os predadores. As teias também são usadas para capturar presas, diz Coddington, cuja pesquisa se concentrou em parte na evolução e na taxonomia das aranhas.
Às vezes as aranhas comem suas próprias teias quando terminam com elas, como forma de reabastecer o suprimento de seda.
A seda da aranha é feita de cadeias de proteínas conectadas que ajudam a torná-la forte, junto com áreas não conectadas que lhe dão flexibilidade. É produzido em glândulas internas, passando de uma forma solúvel para uma forma endurecida e depois transformado em fibra pelas fiandeiras no abdome da aranha.
As múltiplas fiandeiras e oito pernas da Spiders são úteis para a criação de sites. A arquitetura de uma teia é muito específica da espécie, diz Coddington. "Se você me mostrar uma teia, eu posso te dizer o que a aranha fez", diz ele, acrescentando que as aranhas "são opinativas" sobre onde eles vão fazer uma teia. Alguns podem estar em casa no fundo de um copo de papel, enquanto outros não tocariam nesse espaço.
A maioria das construções na web acontece sob a capa da escuridão.
A aranha tecelã orb típica (o grupo que é mais familiar aos americanos) construirá uma teia orbital plana, suspensa por sete linhas de indivíduos presas a folhas, galhos, pedras, postes telefônicos ou outras superfícies. Pendurada em uma folha ou em algum outro objeto, a aranha deve levar sua seda desse ponto para as outras superfícies.
A aranha começa puxando seda de uma glândula com a quarta perna. A quarta perna oposta é usada para puxar vários fios de seda de cerca de 20 glândulas de seda adicionais, criando uma estrutura semelhante a um balão. A aranha senta-se pacientemente, sabendo que, eventualmente, uma brisa quente vai pegar o balão, que leva embora a primeira linha de seda.
Eventualmente, os longos fios de seda do balão - e, como um pescador com um peixe na linha, a aranha pode sentir o impacto. Ele puxa para ter certeza de que o cordão de seda está realmente preso, então ele puxa a nova seda e prende a mecha ao que está empoleirado e começa a juntar o cordão preso, puxando-se para o ponto final, enquanto coloca a nova seda por trás. isto. Essa nova seda é a primeira linha plana. A aranha pode fazer isso 20 vezes, criando uma rede de linhas de seda secas (não pegajosas) que se projetam em todas as direções.
A aranha então tem que determinar quais dessas linhas constituem sete bons pontos de fixação - elas devem estar em um plano e "distribuídas utilmente em torno do círculo que a teia ocupará", diz Coddington. A aranha corta as 13 linhas que não vai usar. "Agora que você tem os sete apegos que precisa, não precisa mais tocar o chão, folhas, galhos, nada ... você está em seu próprio mundo, sem dúvida solipsista."
Então a aranha começa a girar sua teia, um processo relativamente simples e previsível. Começa do lado de fora e entra, anexando segmento por segmento com suas pernas, criando círculos concêntricos e terminando com uma espiral central de seda pegajosa que prende presas muito necessárias - toda a energia investida em fazer a teia esgota as reservas de proteína.
O material pegajoso apenas imobiliza a presa. O golpe de misericórdia vem das mandíbulas da aranha. "A maioria das aranhas atacam com os dentes", diz Coddington. “Eles simplesmente entram e mordem a coisa até a morte.” Essa é uma proposta arriscada, porque a presa pode não estar totalmente presa.
Algumas famílias de aranhas desenvolveram um modo alternativo de ataque: o ataque de envoltório de seda pegajosa. Aquelas aranhas colocam uma mecha de seda pegajosa no chão. Quando um inseto cruza, a vibração alerta a aranha, que então ataca, sacudindo linhas de seda pegajosa e forte ao redor do inseto e envolvendo-o até que esteja totalmente imobilizado. A aranha então se move para a mordida da morte. Mas isso é mais uma raridade do que uma regra no mundo das aranhas.
Muitos pesquisadores estão estudando o comportamento da aranha e da seda da aranha na esperança de algum dia poder cultivar o material ou talvez replicá-lo através da engenharia genética. A seda pode ser usada, por exemplo, para aumentar a força da armadura ou para criar enxertos de pele. "Isso seria ótimo para a raça humana", diz Coddington.
Atualmente, algumas empresas investem em seda de aranha, incluindo a Kraig Biocraft Laboratories, de Ann Arbor, Michigan, a Spiber Technologies, empresa sueca de biotecnologia, e a alemã AMSilk, que afirma ter geneticamente modificado uma proteína semelhante à aranha. seda que atualmente está sendo usada em xampus e outros cosméticos.
É a sua vez de perguntar ao Smithsonian.
