Spinnenseide ist die Wunderfaser der Natur

Spinnenseide ist eine der wundersamsten natürlichen Substanzen auf der Erde. Die meisten Baumaterialien sind entweder stark oder elastisch, aber Spinnenseide ist beides. Es wurde als fester als Stahl beschrieben (was nicht ganz genau ist, aber dicht), undurchdringlicher als Kevlar und dehnbarer als Nylon. Es hält einer großen Belastung stand, bevor es bricht, was genau die Definition eines zähen Materials ist. Spinnenseide leitet auch Wärme und hat bekanntermaßen antibiotische Eigenschaften.

Alle Spinnen produzieren Seide

Alle Spinnen produzieren Seide, von der kleinsten springenden Spinne bis zur größten Vogelspinne. Eine Spinne hat spezielle Strukturen, die Spinndüsen genannt werden. Sie haben wahrscheinlich beobachtet, wie eine Spinne ein Netz baute oder sich von einem Seidenfaden abseilte. Die Spinne zieht mit den Hinterbeinen nach und nach den Seidenfaden aus den Spinndüsen.

Spinnenseide wird aus Protein hergestellt

Aber was genau ist Spinnenseide? Spinnenseide ist eine Proteinfaser, die von einer Drüse im Bauch der Spinne produziert wird. Die Drüse speichert Seidenprotein in flüssiger Form, was für den Aufbau von Strukturen wie Bahnen nicht besonders nützlich ist. Wenn die Spinne Seide braucht, passiert das verflüssigte Protein einen Kanal, wo es ein Säurebad bekommt. Wenn der pH-Wert des Seidenproteins gesenkt wird (wenn es angesäuert wird), ändert sich die Struktur. Durch das Ziehen der Seide aus den Spinndüsen wird die Substanz unter Spannung gesetzt, wodurch sie beim Auftauchen zu einem Feststoff aushärtet.

Strukturell besteht Seide aus Schichten amorpher und kristalliner Proteine. Die festeren Proteinkristalle verleihen der Seide ihre Stärke, während das weichere, formlose Protein für Elastizität sorgt. Protein ist ein natürlich vorkommendes Polymer (in diesem Fall eine Kette von Aminosäuren). Spinnenseide, Keratin und Kollagen bestehen aus Eiweiß.

Spinnen recyceln oft wertvolle Seidenproteine, indem sie ihre Netze fressen. Wissenschaftler haben Seidenproteine ​​mit radioaktiven Markern markiert und neue Seide untersucht, um festzustellen, wie effizient Spinnen die Seide aufbereiten. Bemerkenswerterweise haben sie herausgefunden, dass Spinnen in 30 Minuten Seidenproteine ​​konsumieren und wiederverwenden können. Das ist ein erstaunliches Recycling-System!

Dieses vielseitige Material könnte unbegrenzte Anwendungsmöglichkeiten haben, aber die Ernte von Spinnenseide ist im großen Maßstab nicht sehr praktisch. Die Herstellung eines synthetischen Materials mit den Eigenschaften von Spinnenseide ist seit langem der heilige Gral der wissenschaftlichen Forschung. 

8 Wege, wie Spinnen Seide verwenden

Wissenschaftler haben Spinnenseide jahrhundertelang untersucht und viel darüber gelernt, wie Spinnenseide hergestellt und verwendet wird. Einige Spinnen können tatsächlich 6 oder 7 Arten von Seide mit verschiedenen Seidendrüsen produzieren. Wenn die Spinne einen Seidenfaden webt, kann sie diese verschiedenen Arten von Seiden kombinieren, um Spezialfasern für verschiedene Zwecke herzustellen. Manchmal braucht die Spinne einen klebrigeren Seidenfaden, und manchmal braucht sie einen stärkeren.

Wie Sie sich vorstellen können, nutzen Spinnen ihre Fähigkeiten zur Seidenherstellung. Wenn wir an Spinnen denken, die Seide spinnen, denken wir normalerweise daran, dass sie Netze bauen. Aber Spinnen verwenden Seide für viele Zwecke. 

1. Spinnen benutzen Seide, um Beute zu fangen

Die bekannteste Verwendung von Seide bei Spinnen ist der Bau von Netzen, mit denen sie Beute fangen. Einige Spinnen, wie Kugelweber, konstruieren kreisförmige Netze mit klebrigen Fäden, um fliegende Insekten zu fangen. Geldbörsen-Spinnen verwenden ein innovatives Design. Sie drehen eine aufrecht stehende Seidenröhre und verstecken sich darin. Wenn ein Insekt auf der Außenseite der Röhre landet, schneidet die Geldbeutelnetzspinne die Seide und zieht das Insekt nach innen. Die meisten Webspinnen haben ein schlechtes Sehvermögen und spüren Beute im Web, indem sie auf Vibrationen achten, die über die Seidenfäden laufen. Eine kürzlich durchgeführte Studie hat gezeigt, dass Spinnenseide in einem weiten Frequenzbereich vibrieren kann, so dass die Spinne Bewegungen wahrnehmen kann, die "nur einhundert Nanometer-1/1000 die Breite eines menschlichen Haares haben".

Aber das ist nicht die einzige Art, wie Spinnen Seide verwenden, um Mahlzeiten zu fangen. Die Bolas-Spinne zum Beispiel spinnt eine Art Angelschnur aus Seide - einen langen Faden mit einer klebrigen Kugel am Ende. Wenn ein Insekt vorbeikommt, schleudert die Bolas-Spinne die Leine an die Beute und zieht ihren Fang ein. Netzwerferspinnen spinnen ein kleines Netz, das wie ein kleines Netz geformt ist, und halten es zwischen ihren Füßen. Wenn sich ein Insekt nähert, wirft die Spinne sein Seidennetz und fängt die Beute ein.

2. Spinnennutzer-Seide, um Beute zu bezwingen

Einige Spinnen, wie Spinnwebspinnen, verwenden Seide, um ihre Beute vollständig zu unterdrücken. Hast du jemals gesehen, wie eine Spinne sich eine Fliege oder eine Motte schnappte und sie schnell wie eine Mumie in Seide wickelte? Spinnwebspinnen haben spezielle Setae an ihren Füßen, die es ihnen ermöglichen, klebrige Seide fest um ein kämpfendes Insekt zu wickeln. 

3. Spinnen reisen mit Seide

Wer liest Charlottes Web Schon als Kind kennen Sie dieses Spinnenverhalten, das als Ballonfahren bezeichnet wird. Junge Spinnen (sogenannte Spinnlinge) zerstreuen sich kurz nachdem sie aus ihrem Eiersack aufgetaucht sind. Bei einigen Arten klettert der Spiderling auf eine exponierte Oberfläche, hebt seinen Bauch und wirft einen Seidenfaden in den Wind. Während die Luftströmung am Seidenfaden zieht, wird der Spiderling in der Luft und kann kilometerweit transportiert werden.