Считается, что паутина – самый прочный в мире биологический материал (впрочем, есть и другие мнения). Но на Мадагаскаре живёт паук вида Caerostris darwini, творения которого удивительны даже по меркам восьминогих хищников.
Нити этого членистоногого в десять раз прочнее кевлара, из которого, между прочим, делают бронежилеты. Прочность паутины этого паука на разрыв составляет 354 ± 93 мегаджоуля на кубический метр. Это рекорд среди всех паутин, для которых измерен этот параметр, причём нити "серебряного призёра" вдвое уступают продукции C. darwini.
Такая живучесть паучьего "текстиля" во многом связана с необычайной растяжимостью этой паутины: 91%. Проще говоря, нить "рекордсмена" нужно растянуть почти вдвое (что не так-то просто сделать), прежде чем она разорвётся.
Уникальный материал позволяет восьминогому архитектору перебрасывать через реки паутинные мосты длиной до 25 метров и вешать на них сети площадью до 2,8 квадратного метра.
Инженеры отнюдь не отказались бы получить в своё распоряжение такой материал. Но для этого химикам нужно научиться его делать, ведь паучьи фермы, учитывая прожорливость этих хищников, совершенно нерентабельны.
Но как членистоногому удаётся производить подобное вещество? Именно это и выяснили учёные, опубликовавшие научную статью в журнале Communications Biology.
Взяв образцы клеток из паутинных желёз "подопытного", эксперты выяснили состав белков, из которых состоят его нити.
Помимо нескольких типичных для паутины белков, авторы идентифицировали ранее неизвестный протеин, который они обозначили MaSp4a. Его состав заинтриговал исследователей.
Напомним, что белки часто состоят из похожих друг на друга цепочек аминокислот (мотивов). Для белков паутины типичен мотив, богатый аминокислотой полиаланином. Но именно он отсутствовал в MaSp4a. Его место занимал мотив, обильный другой аминокислотой – пролином. Между тем предыдущие исследования показали, что последнее соединение придаёт белкам паутины прочность и растяжимость. Таким образом, похоже, что богатый пролином белок MaSp4a – по крайней мере часть ноу-хау удивительного паука.
Кроме того, биологи выяснили, что у C. darwini необычно длинный прядильный канал, выводящий продукт паутинной железы наружу. Как поясняют авторы, именно здесь происходит соединение белковых молекул в нить паутины. Длинный канал должен позволять членистоногому создавать более прочное "волокно".
"Мы надеемся, что наше открытие будет использовано для создания материалов, не уступающих в стойкости шелковым нитям паутины Caerostris darwini, самому прочному биоматериалу на Земле. Наше открытие в очередной раз показало, насколько эволюционные исследования важны для развития биотехнологий", – цитирует агентство "РИА Новости" Джессику Гарб (Jessica Garb) из Массачусетского университета в Лоуэлле, первого автора научной работы.
Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как паутина превзошла по теплопроводности медь, а также о том, как очищать воздух с её помощью. Рассказывали мы также о пауках, использующих свои нити как рогатку и параплан.
