Científicos alemanes consiguen imitar las primeras fases de producción de la seda de las arañas

Fuente: adn.es.

Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Múnich en Garching (Baviera, Alemania) han construido un dispositivo que imita las primeras fases de la producción de la seda de las arañas. Los resultados del trabajo, que se publican esta semana en la edición digital de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podrían ayudar en el futuro desarrollo de telas fuertes y ligeras.

El hilo de seda de araña está formado por dos proteínas, ADF3 y ADF4, que se enrollan en fibras en un proceso irreversible. Aunque el proceso es difícil de estudiar en las arañas vivas, una investigación anterior ha establecido importantes factores en la producción de seda, incluyendo el pH, la concentración de ciertos iones en los órganos de hilado y las dimensiones aproximadas del conducto de expulsión.

Reconstrucción en laboratorio

Para explorar el hilado de la seda, los investigadores reconstruyeron el proceso en el laboratorio mediante la fabricación de un dispositivo plástico de micro-fluido para expulsar proteínas de la seda producidas en tubos de laboratorio.

Los investigadores descubrieron que las fibras se formaban a partir de las proteínas ADF3 con o sin ADF4, pero no de ADF4 en solitario. Sugieren que tres fases parecen esenciales para la formación de la fibra: que las proteínas se condensen en partículas esféricas; que el pH baje súbitamente; y que las partículas sean forzadas a deslizarse una tras de otra en una cámara fina.

Las fibras artificiales son gruesas en comparación con las fibras de seda de araña naturales pero los investigadores apuntan que aún no han intentado copiar las fases de secado y trazado que emplean las arañas.

Muy pronto, medias de seda de araña

Fuente: BBC Mundo.

Todos sabemos que gracias a las extraordinarias propiedades de la seda de araña, el "Hombre Araña" es capaz de detener a malhechores y colgarse de edificios para combatir el crimen.

Hasta aquí la historia es fantasía, pero gracias a un descubrimiento de científicos japoneses el uso de la seda de araña en la vida diaria podría ser pronto realidad.

Los investigadores encontraron una forma novedosa de producir fibra de seda de araña con los que dicen, se podrán fabricar desde medias y calcetines hasta chalecos antibalas.

Utilizando ingeniería genética, los científicos de la Universidad de Shinshu, en Tokio, introdujeron genes de seda de araña en el cromosoma de gusanos de seda.

La fibra resultante, afirman, es una mezcla de seda pura y seda natural de araña mucho más resiste y duradera que la seda convencional.

Propiedades

"La seda de araña tiene propiedades que mejoran las del gusano de seda" explicó a BBC Ciencia el profesor José Pérez-Rigueiro, del Departamento de Ciencia de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid.

"En particulares un material que resiste más y se deforma en mayor proporción", agrega.

Se sabe que la tela de araña es cinco veces más fuerte que una placa de acero del mismo grosor.

Si se pudiera fabricar una tela de araña del grueso de un lápiz, ésta sería capaz de detener el vuelo de un avión.

El problema hasta ahora es que la cría convencional de arañas en granjas ha sido imposible debido a la naturaleza de estos insectos caníbales, que cuando ven amenazado su territorio se comen unos a otros.

Tal como explica el profesor Pérez-Rigueiro "la producción de seda del gusano, que durante miles de años ha sido una fuente económica muy importante, está basada en el hecho de que es muy fácil obtener los hilos directamente del capullo".

"Pero con la araña no existe una fuente evidente con la que se pueda obtener este material" afirma el investigador español.

"Es por eso que se ha tenido que esperar para trabajar con técnicas de ingeniería genética para crear este material en cantidades suficientes como para tener un uso industrial", agrega.

El equipo del profesor Masao Nakagaki, de la Facultad de Tecnología y Ciencias de Textiles, afirma que con su hallazgo se podrá ahora producir masivamente seda de araña.

Los expertos afirman, sin embargo, que todavía se tendrán que superar una serie de problemas para lograr esta producción en masa.

"El principal problema es que las proteínas de la seda de araña son muy grandes, seis o siete veces el tamaño de una proteína típica de un ser humano, y son muy difíciles de obtener con ingeniería genética", explica Pérez-Rigueiro.

"Lo que se está haciendo es trabajar con fragmentos de estas proteínas y hasta ahora no se sabe con certeza cuál es el resultado de éstas", agrega el experto.

Usos

El equipo japonés todavía debe presentar su trabajo pero afirma que con las fibras que logró crear se podrán producir muy pronto materiales resistentes por ejemplo para equipo deportivo o ropa protectora.

Otras aplicaciones serían mallas para raquetas de tenis, redes e hilos para cañas de pescar e hilo para sutura en microcirugías y hasta chalecos antibalas.

"La seda de araña puede aguantar mucha carga antes de romperse y lo hace deformándose mucho, lo que implica que tiene una gran capacidad para absorber energía", afirma José Pérez Rigueiro.

"Así que, en principio, podría servir para cualquier estructura que en un momento dado pudiese absorber y disipar energía".

"Una de sus aplicaciones más espectaculares sería forrar con ella la parte interior de los depósitos de maletas en aviones de tal manera que pudiese contener una deflagración", dice el experto.

Todavía sin embargo habrá que esperar la producción de este material en cantidades suficientes para confirmar que estas aplicaciones podrán realizarse en la práctica.

Por ahora, tal como señalan los investigadores japoneses, sus planes más inmediatos para usar este nuevo material serán las medias y calcetines extradelgados y superduraderos que se espera que estén en el mercado en el 2010.

Y la producción de esta fibra, dicen, costaría lo mismo que la producción de seda convencional.

Las arañas tienen su propio Kama Sutra, asegura el entomólogo Jordi Moya

Fuente: Terra España.

Las arañas tiene su propio Kama Sutra, a la vista de la gran variedad de posturas que adoptan durante el apareamiento, ha explicado a EFE el entomólogo Jordi Moya, investigador de la Estación Experimental de Zonas Áridas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

El Kama Sutra, que quiere decir 'hacer el amor', es un antiguo texto hindú, escrito por el sabio Maharshi Vatsyayana, considerado el tratado erótico más antiguo del mundo, en el que se describen decenas de posturas sexuales, algunas próximas a la acrobacia, que pueden practicar un hombre y una mujer.

La multiplicidad de actitudes durante la cópula, sin embargo, parece no ser sólo cosa de los humanos, pues las observaciones han demostrado que también las arañas han abandonado a lo largo de los años la monotonía sexual y practican ya más de una decena de posturas durante el apareamiento.

Algunas de estas poses evocan claramente ciertas actitudes del Kama Sutra, como el famoso '69', que permite la práctica del sexo oral mutuo de forma simultánea, y que en ocasiones parece que ponen en práctica las arañas al colocarse el macho y la hembra vientre con vientre, pero cada uno en una dirección distinta.

'Tienen su propio Kama Sutra', afirma irónicamente Moya, que indica que las posturas sexuales de estos insectos de ocho patas han evolucionado a lo largo de las décadas, aunque aún se desconoce por qué utilizan una u otra posición.

Nada más lejos de la monotonía y la placidez, pues, para describir el singular apareamiento de las arañas, teniendo en cuenta, además, que las hembras practican el canibalismo y que muchos machos mueren en sus garras 'antes, mientras y después' de copular.

Tampoco está clara la motivación que lleva a las arañas a devorar a sus sementales, aunque algunos estudios apuntan que podría ser un acto de 'rechazo' de las hembras ante el 'acoso' de varios machos o, simplemente, una vía rápida, aunque cruel, para obtener una nueva fuente de nutrientes.

En cualquier caso, la experiencia ha llevado a los machos a actuar con cautela y a adoptar medidas de seguridad y precaución, algunas de ellas de lo más ingeniosas, para evitar acabar siendo pasto de las féminas, que además de estar hambrientas, les superan en tamaño.

Así, algunas especies de arañas, como la 'Pisaura mirabilis', acuden a la cita amorosa con una presa muerta y envuelta delicadamente como regalo para la hembra, de manera que mientras ésta se entretiene comiéndosela, el macho puede copular tranquilamente, sabiendo que, mientras dure el banquete, no será objeto de ataque.

Otros arácnidos enredan con su tela a las hembras antes de iniciar el apareamiento para tenerlas inmovilizadas y poder copular sin peligro, una acción que puede parecer sadomasoquismo, aunque es pura supervivencia.

Este instinto, inherente a todo ser vivo, ha evolucionado en los arácnidos hasta el punto de que ahora son precisamente los machos los que eligen pareja, según las últimas investigaciones de este científico catalán de origen andaluz.

Y puestos a escoger, ellos las prefieren pequeñas, porque son más inofensivas; vírgenes, porque son más receptivas, y gorditas, porque son menos voraces. Todo sea por mantenerse con vida.

Jordi Moya, uno de los mayores expertos en arácnidos que trabajan en España, ha acudido a Barcelona, invitado por la Obra Social de La Caixa, para hablar de su mayor especialidad: las arañas y su comunicación como amantes y caníbales.

El secreto de la tela de araña

Durante mucho tiempo los científicos han estado intentando descubrir las cualidades de la seda con que las arañas tejen sus telas.

Ahora, un grupo de biólogos en Estados Unidos afirman que dieron con el secreto de la composición genética de este material.

Se trata de la "receta" de la seda que la viuda negra, una de las más resistentes del mundo arácnido, utiliza para tejer su telaraña.

Según los investigadores, que dieron a conocer el estudio en la revista Plos One, de la Biblioteca Pública de Ciencias de Estados Unidos, el hallazgo podrá conducir a una variedad de nuevos materiales para usos médicos, industriales y militares.

Sedas

Los investigadores de la Universidad de California en Riverside identificaron los genes y determinaron las secuencias de ADN de dos proteínas clave de la llamada seda "Dragline" de la viuda negra.

"Para hacer sus redes las arañas producen hasta siete tipos distintos de seda" dijo a la BBC la doctora Nadie Ayoub, quien dirigió la investigación en el Departamento de Biología de esa universidad.

"Y la telaraña de la viuda negra está hecha principalmente de un tipo de seda, llamada "Dragline".

La Viuda Negra utiliza su seda Dragline como base estructural de su telaraña y para apoyar el peso de su cuerpo cuando se mueve por la tela.

Este tipo de seda es conocida por sus extraordinarias propiedades de fuerza y flexibilidad excepcional.

Es una combinación que permite a la seda absorber enormes cantidades de energía.

Es por eso que la estructura y formación de estas "extraordinarias propiedades mecánicas" han sido durante mucho tiempo de enorme interés para los científicos.

Tal como explica la doctora Ayoub, "logramos identificar los genes que codifican a las dos proteínas clave de esta seda, llamados MaSp1 y MaSp2".

"Y pudimos determinar la secuencia completa del ADN de estos genes.

Spiderman

Según los científicos, actualmente no hay productos en el mercado basados en las propiedades de la seda Dragline.

"Todavía no existe nada que sea de tan alta calidad y a la vez tan natural como esta seda -afirman- pero con la receta genética que descubrimos creemos que nos hemos acercado a ese objetivo".

Y agregan que con la nueva información genética será posible producir sintéticamente las proteínas de la seda y crear fibras que tengan las mismas propiedades asombrosas de la tela de la viuda negra.

Cuando las arañas fabrican su seda Dragline, las glándulas del arácnido segregan una sustancias pegajosa y espesa formada de las proteínas que necesita para el material.

Ese material es transportado hacia la hilera -los apéndices que tienen las arañas cerca del ano cuya función es dar soporte a las glándulas productoras de la seda- por medio de un conducto donde las proteínas interactúan para formar las hebras de seda.

"Todavía falta algún tiempo para que logremos producir esta seda artificial" afirma la profesora Ayoub.

"Pero con el conocimiento que tenemos ahora ya podemos intentar imitar a la naturaleza".

Según la doctora Ayoub entre las aplicaciones que podrían tener las sedas de araña artificiales están las micro suturas quirúrgicas, cuerdas especiales, ropa blindada extremadamente ligera.

Y para los más aventureros, algún día quizás podrán contar con sus propias redes para atrapar malhechores, detener autos o colgarse de edificios como lo hace Spiderman.

Fuente: BBC Mundo.