Les araignées sont des ingénieurs habiles, dotées de compétences en planification exceptionnelles et d’un matériau qui leur permet de concevoir des bandes rigoureuses et fonctionnelles avec précision.
Contenu connexe
- Demandez à Smithsonian: Les éléphants peuvent-ils sauter?
- Des dizaines d'insectes et d'araignées peuvent vivre dans toutes les pièces de votre maison
- Demandez à Smithsonian: Comment les couleurs affectent-elles nos humeurs?
- Demandez à Smithsonian: Qu'est-ce qu'une tache de rousseur?
- Demandez à Smithsonian: Comment faites-vous une maman?
Le matériau - la soie d'araignée - possède des propriétés chimiques qui le rendent lustré, résistant et léger. Il est plus résistant que l'acier et possède une résistance à la traction impressionnante, ce qui signifie qu'il peut être étiré beaucoup avant qu'il ne s'encliquette. Les scientifiques tentent depuis des décennies de décoder exactement ce qui confère à la soie force et élasticité, mais jusqu’à présent, ils n’ont trouvé que des indices.
Selon Jonathan Coddington, directeur de la Global Genome Initiative et chercheur principal au Smithsonian National Museum of Natural History, chaque araignée peut fabriquer sept types de soie différents, mais le plus souvent quatre ou cinq types différents.
Les araignées utilisent leur soie à plusieurs fins, notamment pour la construction de toiles. Cette diversité n’est pas difficile à imaginer, étant donné que la Terre héberge 45 749 espèces d’araignées, selon le World Spider Catalog. Le nombre change constamment avec la découverte fréquente de nouvelles espèces.
Pourquoi construire des toiles? Ils servent «à peu près d’offensive et de défense», dit Coddington. «Si vous allez vivre dans une toile, il s'agira d'une structure défensive», dit-il, notant que les vibrations dans les fils peuvent alerter les araignées des prédateurs. Les toiles sont également utilisées pour attraper des proies, dit Coddington, dont les recherches ont porté en partie sur l’évolution des araignées et la taxonomie.
Parfois, les araignées mangent leurs propres toiles quand elles en ont fini, afin de reconstituer leur stock de soie.
La soie d'araignée est composée de chaînes de protéines connectées qui contribuent à sa résistance, ainsi que de zones non connectées qui lui confèrent une grande flexibilité. Il est produit dans les glandes internes, passant d'une forme soluble à une forme durcie, puis filé en fibres par les filières situées sur l'abdomen de l'araignée.
Les multiples filières et les huit pattes des araignées sont pratiques pour la construction Web. L'architecture d'un site Web est très spécifique à une espèce, dit Coddington. "Si vous me montrez une toile, je peux vous dire comment l'araignée l'a fabriquée", dit-il, ajoutant que les araignées "ont une opinion" sur l'endroit où elles vont fabriquer une toile. Certains pourraient être à la maison au fond d'un gobelet en papier, tandis que d'autres ne toucheraient pas cet espace.
La plupart du Web-bâtiment se produit sous le couvert de l'obscurité.
L'araignée typique des tisserands (le groupe le plus familier des Américains) construira une toile planaire plane, suspendue par sept lignes de haubans attachées à des feuilles, des brindilles, des roches, des poteaux de téléphone ou d'autres surfaces. Suspendue à une feuille ou à un autre objet, l'araignée doit obtenir sa soie de ce point aux autres surfaces.
L'araignée commence par tirer la soie d'une glande avec sa quatrième jambe. La quatrième jambe opposée est utilisée pour extraire plusieurs brins de soie d'environ 20 glandes de soie supplémentaires, créant ainsi une structure semblable à un ballon. L'araignée s'assied patiemment, sachant qu'une brise tiède emportera le ballon qui emportera la première ligne de soie.
Finalement, la traînée de soie du ballon s'accroche et, comme un pêcheur à la ligne avec un poisson sur la ligne, l'araignée peut sentir le coup. Il tire pour s'assurer que le fil de soie est vraiment attaché, puis il en sort un nouveau et attache le fil à quoi que ce soit sur lequel il est perché et commence à rassembler le fil accroché, se tirant vers le point final, tout en déposant une nouvelle soie derrière il. Cette nouvelle soie est la première ligne plane. L'araignée peut le faire 20 fois, créant ainsi un réseau de lignes de soie sèches (non collantes) se déformant dans toutes les directions.
L’araignée doit ensuite déterminer laquelle de ces lignes constitue sept bons points d’attache: elles doivent être dans un plan et «réparties utilement autour du cercle que la toile occupera», explique Coddington. L'araignée coupe les 13 lignes qu'elle n'utilisera pas. "Maintenant que vous avez les sept pièces jointes dont vous avez besoin, vous n'avez plus besoin de toucher le sol, les feuilles, les brindilles, quoi que ce soit ... vous êtes dans votre propre monde, sans doute solipsiste."
Ensuite, l'araignée commence à faire tourner sa toile, un processus relativement simple et prévisible. Il commence à l'extérieur et fait son entrée, en segmentant segment par segment, créant des cercles concentriques et se terminant par une spirale centrale de soie collante qui piège des proies indispensables - toute l'énergie investie dans la fabrication de la toile épuise les réserves de protéines.
La substance collante immobilise simplement la proie. Le coup de grâce vient des mâchoires de l'araignée. «La plupart des araignées attaquent avec leurs dents», dit Coddington. "Ils viennent juste de mordre à mort et mordent la chose." C'est une proposition risquée, cependant, parce que la proie n'est peut-être pas entièrement bloquée.
Quelques familles d’araignées ont mis au point un autre type d’offensive: l’attaque enveloppante en soie collante. Ces araignées déposent un fil de soie collante sur le sol. Lorsqu'un insecte se croise, la vibration alerte l'araignée qui l'attaque en agitant des lignes de soie épaisse et collante autour de l'insecte et l'enveloppant jusqu'à ce qu'il soit complètement immobilisé. L'araignée se déplace alors pour la morsure de mort. Mais c'est plus une rareté qu'une règle dans le monde des araignées.
De nombreux chercheurs étudient le comportement des araignées et la soie des araignées dans l’espoir de pouvoir un jour cultiver le matériel ou peut-être le reproduire grâce au génie génétique. La soie pourrait être utilisée, par exemple, pour augmenter la résistance d'une armure corporelle ou pour créer des greffes de peau. "Ce serait une bonne chose pour la race humaine", déclare Coddington.
Une poignée de sociétés investissent actuellement dans la soie d'araignée, notamment à Ann Arbor, dans le Michigan, Kraig Biocraft Laboratories, dans une société de biotechnologie suédoise, Spiber Technologies, et dans une société allemande, AMSilk, qui affirme avoir modifié génétiquement une protéine similaire à celle de l'araignée soie qui est actuellement utilisée dans les shampooings et autres produits cosmétiques.
C'est à votre tour de demander à Smithsonian.
