Tajemství pavoučího vlákna

05.07.2007, 20:56

V červnovém Vesmíru se Jiří Patočka zabývá pavoučím vláknem. Je to fascinující materiál. Poměr jeho váhy k pevnosti je čtyřikrát lepší, než je tomu u oceli. Bylo vypočteno, že vlákno silné jako tužka by bylo schopno zastavit letící Boeing 747.

Pro pavouky slouží vlákno k více účelům. Nejenomže si z něho tkají sítě, ale používají ho jako záchranné lano při skocích, s jeho pomocí dokážou létat a dokonce z něj dokážou vyrobit i "keson" naplněný vzduchem. Sameček pomocí vlákna přemísťuje spermie a oplodňuje samičku.

Vlákna jsou tvořena výhradně organickými složkami a to několika druhy proteinů. Jeho molekuly jsou uspořádány do složité trojrozměrné struktury, která vláknu zaručuje vysokou pevnost v tahu, vynikající ohebnost a výjimečnou protažitelnost, větší, než kdyby bylo vlákno z gumy. Proteinové stavební jednotky vlákna se tvoří ve snovacích žlázách v dutině zadečku. Trubičkovité vývody žláz ústí na konci pavoukova zadečku ve snovacích bradavkách. Každá snovací bradavka je tvořena větším množstvím velmi malých otvorů, resp. trubiček, jimiž pavouk vytlačuje tekutinu, vodný roztok směsi monomerů bílkovin, které okamžitě po protlačení tryskou mění svou molekulární strukturu a vytvářejí tuhé a pevné vlákno.

Pavoučí vlákno má tvarovou paměť. Pokud ho roztočí třeba vítr, vrátí se do původního stavu, aniž by se pavouk na něm visící točil sem a tam. Zcela bez oscilace se to sice neobejde, ale trvají jen velmi krátkou dobu.

Pavoučí vlákno je dokonale recyklovatelné. Jestliže se pavučina poškodí natolik, že přestane plnit svou funkci, pavouk ji sežere a pomocí trávicích enzymů přemění zase v tekutinu, z níž utká novou pavučinu.

Člověk se o pavoučí vlákno již dlouhou dobu zajímá a chtěl by ho pochopitelně využít pro svůj prospěch. Nedávno byl např. přenesen "pavoučí gen" do genomu kozy, která produkuje proteiny pavoučího vlákna v mléce. Z mléka transgenních koz se připravuje umělé pavoučí vlákno, které sice není zdaleka tak pevné jako pavoučí přírodní vlákno, ale pro mnoho činností jeho pevnost dostačuje.

Mechanismus přeměny kapalného produktu snovací žlázy na pevné vlákno totiž dosud zůstává pavoučím tajemstvím.