seda de araña


La seda de araña es una fibra de proteína hilada por arañas . Las arañas usan su seda para hacer telarañas u otras estructuras, que funcionan como redes pegajosas para atrapar a otros animales, o como nidos o capullos para proteger a sus crías, o para envolver a sus presas. También pueden usar su seda para suspenderse, flotar en el aire o deslizarse lejos de los depredadores. La mayoría de las arañas varían el grosor y la pegajosidad de su seda para diferentes usos.

En algunos casos, las arañas pueden incluso usar la seda como fuente de alimento. [1] Si bien se han desarrollado métodos para recolectar seda de una araña por la fuerza, [2] es difícil recolectar seda de muchas arañas en comparación con organismos que hilan seda, como los gusanos de seda .

Todas las arañas producen seda , e incluso en las arañas que no construyen telarañas , la seda está íntimamente ligada al cortejo y el apareamiento. La seda producida por las hembras proporciona un canal de transmisión para las señales vibratorias de cortejo de los machos, mientras que las redes y las dragalinas proporcionan un sustrato para las feromonas sexuales femeninas. Las observaciones de arañas macho que producen seda durante las interacciones sexuales también son comunes en taxones filogenéticamente extendidos. Sin embargo, la función de la seda producida por machos en el apareamiento ha recibido muy poco estudio. [3]

Todas las arañas producen sedas y una sola araña puede producir hasta siete tipos diferentes de seda para diferentes usos. [4] Esto contrasta con las sedas de insectos, donde un individuo generalmente solo produce un tipo de seda. [5] Las sedas de araña se pueden usar de muchas formas ecológicas diferentes, cada una con propiedades que coinciden con la función de la seda. A medida que las arañas han evolucionado, también lo han hecho la complejidad y los diversos usos de sus sedas, por ejemplo, desde las primitivas telarañas tubulares hace 300–400 millones de años hasta las complejas telarañas orbe hace 110 millones de años. [6]

Cumplir con las especificaciones para todos estos usos ecológicos requiere diferentes tipos de seda adecuados para diferentes propiedades generales, ya sea como una fibra, una estructura de fibras o un glóbulo de seda. Estos tipos incluyen colas y fibras. Algunos tipos de fibras se utilizan para soporte estructural, otros para construir estructuras protectoras. Algunos pueden absorber energía de manera efectiva, mientras que otros transmiten vibraciones de manera eficiente. En una araña, estos tipos de seda se producen en diferentes glándulas; por lo que la seda de una glándula en particular puede vincularse con su uso por parte de la araña.

Cada araña y cada tipo de seda tiene un conjunto de propiedades mecánicas optimizadas para su función biológica.


Una araña de jardín tejiendo su tela
Un espécimen hembra de Argiope bruennichi envuelve a su presa en seda.
Verano indio de Józef Chełmoński (1875, Museo Nacional de Varsovia ) representa a una campesina con un hilo de gasa en la mano.
capullo de araña
Una hembra de Argiope picta inmoviliza a su presa envolviendo una cortina de seda aciniforme alrededor del insecto para su posterior consumo.
Una ilustración de las diferencias entre tenacidad, rigidez y resistencia.
Estructura de seda de araña. Dentro de una fibra típica hay regiones cristalinas separadas por enlaces amorfos. Los cristales son láminas beta que se han ensamblado.
Esquema del aparato de hilado de arañas y jerarquía estructural en el ensamblaje de seda relacionado con el ensamblaje en fibras. [40] [41] [42] [43] [44] En el proceso de producción de dragas, la proteína de estructura primaria se secreta primero a partir de gránulos secretores en la cola. [45] En la ampolla (ambiente neutro, pH = 7), las proteínas forman una suave micela de varias decenas de nanómetros por autoorganización debido a que los terminales hidrofílicos están excluidos. [46] En ampollas, la concentración de la proteína es muy alta. [47] [48]Luego, las micelas se comprimen en el conducto. La dirección del eje largo de las moléculas se alinea paralela al conducto por una fuerza de fricción mecánica y se orienta parcialmente. [45] [46] [49] La disminución continua del pH de 7,5 a 8,0 en la cola hasta presumiblemente cerca de 5,0 ocurre al final del conducto. [41] [50] [51] El intercambio de iones, la acidificación y la eliminación de agua ocurren en el conducto. [42] Las fuerzas de cizallamiento y elongación conducen a la separación de fases. [42] En el baño ácido del conducto, las moléculas alcanzan un estado de cristal líquido de alta concentración. [52]Finalmente, la seda se hila desde el exterior cónico. Las moléculas se convierten en hélices y láminas β más estables a partir del cristal líquido.
Esquema de una glándula generalizada de un orbe-tejedor de seda dorada . Cada sección de color diferente resalta una sección discreta de la glándula. [54] [55]
Hebra única de seda de araña artificial producida en condiciones de laboratorio
Una capa hecha de seda de araña orbe dorada de Madagascar [101]
Marco propuesto para producir piel artificial a partir de seda de araña para ayudar a pacientes con quemaduras.