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挖掘澳洲蜘蛛独特丝绸的秘密:强烈宣传新的遗传物质

2021-11-14 11:50:30来源:

自然形态的网状蜘蛛,带有独特的龙虾锅网和丝绸,现已被证实具有独特的坚固性。

一次国际合作对由非常不寻常的澳大利亚篮子蜘蛛网生产的新型丝绸提供了第一见解,该蜘蛛网利用蜘蛛网建造了龙虾锅网,以保护其卵和捕获猎物。

蜘蛛网编织的丝绸具有独特的刚性和坚固性,因此不需要周围植被的帮助即可保持其结构。

墨尔本大学生物科学学院的马克·埃尔加教授说:“据我们所知,没有其他蜘蛛能像这样建立一个网络。”

“这种丝绸保留了其刚性,允许使用精致的丝绸篮子或致命的蚂蚁陷阱。”

墨尔本大学和拜罗伊特大学与澳大利亚核科学技术组织之间的合作可能会引起很多兴趣。

昆虫学家William J Rainbow在1900年发现了篮筐蜘蛛,但没有提及其丝绸的性质,也许是因为他只看过网的图纸并认为它更像麻袋。

这项刚刚发表在《科学报告》上的最新研究表明,通过协同排列蚕丝纤维可以实现出色的蜘蛛觅食网的尺寸稳定性。包裹它们的卵,以保护它们免受元素和敌人的侵害。

“我们的发现可能为觅食网的发展提供见解,”埃尔加教授说。“人们普遍认为,包括宏伟的天体网在内的蚕丝觅食网都是从养蚕来保护卵盒的习惯发展而来的。也许网篮是保护蛋盒的延伸,代表了进化祖先过程的当代罕见例子。”

仅在澳大利亚可以找到网状蜘蛛。它的篮子直径约为11毫米,深度为14毫米,并具有不同直径的交联线。丝绸的性质由澳大利亚同步加速器(Australian Synchrotron)揭示,这是澳大利亚核科学技术组织在墨尔本东南部的国家机构。

拜罗伊特大学的Thomas Scheibel教授说,丝的刚度似乎来自微纤维和亚微米纤维的协同排列。

“自然界创造了一个复杂的结构,乍一看,它类似于工业生产的复合材料,”德国研究负责人谢贝(Scheibel)教授说。

“然而,进一步的研究表明,它们是化学上不同的成分,它们各自的性质共同导致螺纹具有极高的弹性和韧性,从而产生了高度的坚固性。另一方面,对于当今的复合材料来说,嵌入基体中的纤维主要是建立所需的特殊性能(例如高稳定性)的原因。”

Scheibel教授说,尽管需要做更多的工作来了解丝绸的分子细节,但人们对潜在的以可扩展方式生产的新型遗传材料感兴趣。

“有趣的特征是高横向刚度以及胶合剂,这在几种类型的应用中可能有用,但要过一段时间才有可能。”

埃尔加教授说:“更笼统地说,篮网及其丝绸的特性凸显了继续研究晦涩,陌生物种的重要性。

“人们越来越认识到,可以从生物系统中找到解决我们今天面临的许多复杂挑战和难题的方法。

“所谓的“生物灵感”利用了大约38亿年的自然选择磨练生物形式,过程和系统。从生活中获得的潜在见解令人震惊,对此我们仍然知之甚少。

参考:克里斯蒂安·海恩(Christian Haynl),吉特拉蓬·冯斯维弗(Jitraporn Vongsvivut),凯·RH·梅耶(Kai RH Mayer),亨德里克·巴格尔(Hendrik Bargel),凡妮莎·J·纽鲍尔(Vanessa J. Neubauer),马克·J·托宾(Mark J. Tobin),马克·A。 Elgar和Thomas Scheibel,2020年10月19日,《科学报告》。
10.1038 / s41598-020-74469-z