[动物趣闻] 美加州大学揭秘黑寡妇蜘蛛丝为何坚如钢丝

冬日阳光

美国加利福尼亚大学河滨分校一个研究小组揭开了黑寡妇蛛丝的秘密，这将有助于日后人类研制高强度人造纤维。这一研究成果日前发布在《公共科学图书馆·综合》网站上。



加州大学河滨分校的科学家研究和分析黑寡妇蜘蛛丝，成功破译黑寡妇蛛丝的遗传密码，从而解开了神奇蛛丝的结构谜团。在研究报告中，河滨分校副教授、研究项目负责人谢里尔·哈娅说，研究小组发现黑寡妇蛛丝中含有两种关键蛋白Masp1和Masp2，继而破译了黑寡妇蛛丝的基因构成和脱氧核糖核酸(DNA)序列。


哈娅说：“迄今为止我们还没有找到比天然蛛丝更加理想的纤维材料，蛛丝遗传密码的破译有助于研究人工合成纤维。”

　　黑寡妇蜘蛛被认为是世界上最毒的蜘蛛，最新研究成果或许有助于改变它在人们心目中的形象。

　　蛛丝是蜘蛛赖以为生的“法宝”。蜘蛛借助蛛丝捕捉猎物、储存食物和繁殖后代。蛛丝由蜘蛛腹部的丝腺分泌并形成。丝腺分泌一种胶状丝浆，而丝浆则在喷丝口与蛋白融合反应，形成蛛丝。

　　蛛丝是自然界最理想的纤维材料之一，强度竟然超过所有其他天然纤维，甚至连以坚韧著称的钢丝和凯夫拉纤维都望尘莫及，尤其以高强度、高韧性著称。研究表明，蜘蛛可以针对不同用途发出不同生物指令，从而合成产生不同种类的蛛丝。

　　牵引丝是蜘蛛用于搭建蛛网的丝，在各种蛛丝中最为坚固。与一般蜘蛛不同，黑寡妇蜘蛛的牵引丝有着更加出众的性能，无论强度还是伸展性都更胜一筹。这赋予了黑寡妇蛛丝承受更大拉力和形变的能力。据记载，黑寡妇蛛丝在拉断前可以延伸27%%，强度则超过普通蛛丝的2倍。

　　据悉，目前市场上还没有出现与蛛丝相关的产品。但科学家认为，新发现有助于新一代高强度合成纤维工业新材料的开发。在黑寡妇蛛丝启发下开发形成的新一代高强度合成纤维将在医药、工程、体育、军事等领域大显身手。新一代合成纤维可以用于制造坚固而轻便的护甲，更加坚韧的手术线、人造腱、人造韧带以及各种新型运动护具等。

　　哈娅说，借助现已破译的蛛丝遗传密码，科学家可以在诸如细菌、植物或动物等不同宿主身上合成产生构成蛛丝的关键蛋白。研究小组面临的下一个难题是，如何把合成产生的关键蛋白制造成人造蛛丝。

　　“虽然我们目前还不能制造合成蛛丝，”哈娅说，“但在人工合成纤维的研究领域内，我们已经迈出了关键一步。”


来源：科技日报