Sommerens mest fascinerende
På tross av utallige forsøk med innsats av store ressurser gjennom 100 år har ikke menneskene klart å fremstille materialer som er like sterke og smidige som nettene edderkoppene har produsert i mer enn 300 millioner år. Men nå nærmer vi oss.
Edderkopper er for mange bare avskyelige kryp. Og edderkoppfobi – arachnophobia – er blant de mest utbredte fobier. Men selv om man ikke ønsker nærkontakt med edderkopper, er det vanskelig ikke å bli fascinert av nettene deres. Ikke bare har de intrikat design, men de kan være meget elegante. Et hjulspinnernett med duggdråper i morgensol er et lekkert skue.
For fangst, forsvar og ballongferder
Edderkoppene har eksistert på jorden i over 380 millioner år. Ved utgangen av 2021 hadde man registrert over 49.600 edderkopparter i verden. Det er 10.000 mer enn for 15 år siden. I tillegg mener forskerne at det sikkert er 100.000 arter man ikke har registrert.
I Norge har vi iflg. Artsdatabanken godt over 600 arter, og det oppdages stadig flere.
Edderkoppene er den mest artsrike gruppen av rene rovdyr på kloden. De lever stort sett bare av insekter, og nedlegger byttedyr tilsvarende ca. 80 ganger sin egen vekt i løpet av et år.
Alle edderkopper spinner silketråder og lager nett. Hver edderkoppart har sitt bestemte mønster på nettet. Nettene og trådene er tilpasset formålet. Det lages nett for fangst, forsvarsnett som beskytter mot større insekter og fugler, flukttråder og tråder som hjelper edderkopphannene å befrukte hunnen.
Enkelte edderkopparter lager også nett som fungerer som ballonger så dyrene kan fraktes over store avstander. Edderkopper i selvproduserte ballonger er observert to tusen meter til værs og tusenvis av kilometer ute over havet.
Nettkasteren lager til og med et lite fangstnett som den holder mellom forbena og kaster over byttedyr som måtte komme i nærheten.
Hvert nett har flere trådtyper
Det er som regel edderkopphunnene som produserer nett. Hannene er mest opptatt av å lete opp hunner som de kan pare seg med. Høres fint ut, men har sine sider. Hannene er nemlig mindre enn hunnene, og de risikerer å bli spist hvis hunnen er i det lunet. Når hannen er i utkanten av hunnens nett, gir han derfor et signal via nettet om at han er ute i gode hensikter. Og så håper han det beste. I dobbelt forstand.
Hjulspinnerne (araneidae-familien) lager de velkjente hjulformede nettene vi forbinder med edderkoppnett. Når hunnen lager nettene, produserer hun tråder fra ikke mindre enn syv forskjellige kjertler. Hver av de syv trådtypene har sine karakteristiske egenskaper, og sine faste plasser i nettet. Sterkest er “forankringstråden” (eng.: drag line) som er den første tråden som produseres. Jfr. figur.
De fleste edderkoppnett har kort levetid. I løpet av en dag er hjulspinnernes nett gjerne «oppbrukt» eller ødelagt. Mange edderkopper spiser de gamle nettene for å utnytte energien til å lage nye nett.
De største og mest holdbare nettene i edderkoppverdenen lages av Den gylne hjulspinneren (Nephila) som lever i tropiske strøk. Nephila er blant de større edderkoppene. Den har en kropp som kan bli 3–4 cm lang, og måler opp til 20 cm “fra tå til tå”. En Nephila kan produsere 300 meter silketråd uten pause. Nettene dens kan være hele 6 meter lange og 2 meter brede.
Det er disse nettene som innbyggerne på enkelte øyer i Stillehavet benytter til fisking. Sjekk BBCs film på nettet: “Solomon Island Uses Spiderweb to Catch Needlefish”. Den viser én av metodene som benyttes i den forbindelse.
Mange tror at edderkopper fanger fugler. Det gjør de ikke. Men fra tid til annen kan fugler forville seg inn i edderkoppnettene og lage kaos og ødeleggelse mens de kjemper for å komme fri. For å “advare” fuglene er det derfor mange edderkopparter som plasserer fugleskremsler i form av insektrester på forskjellige steder i nettene sine.
Tøffe strømper
Edderkoppnett har vært gjenstand for inngående studier i mange år. Man vet nå at en typisk tråd har en diameter på bare 15–20 milliontedels meter. Hver tråd består av relativt korte seksjoner som henger sammen etter et slags glidelåsprinsipp. Det behøves bare 500 gram tråd for å nå rundt hele Jorden (40.000 km).
En edderkopptråd har nesten like stor bruddstyrke som en ståltråd av samme diameter og er fem ganger så sterk som stål i forhold til vekten. Sammenlignet med kevlar, som er det sterkeste syntetiske materiale som mennesket har klart å lage og som bl.a. brukes i skuddsikre vester, har edderkoppsilke nesten like stor bruddstyrke og er fem ganger så elastisk. Jfr. ref. 2) og 4)
Edderkoppsilke består av proteiner og er som sådan miljøvennlig og lett nedbrytbart, i motsetning til mange av de materialer menneskene fremstiller syntetisk.
Det ville være derfor ideelt som erstatning for plastmaterialer til f.eks. fallskjermer, setebelter, sterke og lette tau, skuddsikre vester, bandasjer og lette og sterke klær, f.eks. raknefrie strømper!
Det snakkes om et multimilliardmarked. Hvis man bare kunne masseprodusere det.
Men det er ikke lett. Man har bl.a. forsøkt å holde nettspinneredderkopper i silkefarmer omtrent som silkeormene som produserer “vanlig” silke. Men det er noe helt annet med edderkopper enn med de fredelige silkeormene. Edderkoppene spiser nemlig gjerne opp både nettet og andre edderkopper som nærmer seg deres territorium.
Ikke desto mindre er det iflg. kilde 3) faktisk laget et teppe på 3,4 x 1,2 meter av edderkoppsilke på Madagaskar. 80 mennesker holdt på med produksjonen av dette teppet i fire år. Silken fikk man fra 1,2 millioner edderkopper, hvorav visstnok ingen ble skadet.
Men nå nærmer det seg
På tross av Madagaskar-teppet sier nå forskerne ganske bastant at det rett og slett er umulig å produsere edderkoppsilke på kommersiell basis ved hjelp av «farmer» med edderkopper. Derfor har man de senere tiårene konsentrert seg om å forsøke å fremstille kunstig edderkoppsilke.
Det har vist seg uhyre vanskelig. Det finnes minst 100 forskningsartikler tilgjengelige på nettet som beskriver mer eller mindre mislykkede forsøk.
I disse spalter listet vi for 20 år siden opp en rekke firmaer som hadde som forretningsidé nettopp å fremstille kunstig edderkoppsilke på basis av lovende forsøk initiativtagerne hadde utført, og som hadde skaffet flere titalls millioner dollar for formålet. I dag eksisterer ingen av disse firmaene (med et par unntak som nå driver med helt andre ting.) Oppgaven var rett og slett for vanskelig.
Men nå nærmer man seg. Ikke minst har svenske forskere kommet langt. Jfr. kilde 1). Det man nå baserer seg på, er å klone de aktuelle proteinene i edderkoppsilke inn i forskjellige bakterier så disse kan produsere silkeproteinet, som så kan presses gjennom fine filtre så det dannes tråder.
Den mest vanlig brukte bakterien for formålet er faktisk E.coli. Nettopp, ja, den velkjente tarmbakterien. Og kilde 1) opplyser at de har kommet opp i en «avkastning» på 9 gram av det kritiske proteinet pr. liter gruff i bioreaktoren. E.coli-bakterier er billige. Så den oppnådde yielden ser ut til å være høy nok for kommersialisering.
Strømper laget av edderkopper og tarmbakterier? Hm. Men husk at silke kommer fra ormer. Så det er vel bare snakk om tilvenning.
Kilder:
1) Anna Rising/Karolinska Institutet/Stockholm, Gabriele Greco/University of Trento m.fl.: Engineered Spider Silk Proteins for Biomimetic Spinning of Fibers with Toughness Equal to Dragline Silks. Advanced Functional Materials. Mars 2022.
2) H. Poddar, R. Breitling, E. Takano/Univeristy of Manchester: Towards engineering and production of artificial spider silk. IET Journals. Jan 2020.
3) Artsdatabanken, 2021.
4) Gatwiri Jane, Kamweru Paul Kuria/Chuka University/Kenya: Spider silk: A natural marvel of mechanical and structural strength. African Journal of Biological Sciences. 2021.
5) Ingi Agnarsson/University of Iceland (tidl. University of Puerto Rico) m.fl.: Bioprospecting Finds the Toughest Biological Material: Extraordinary Silk from a Giant Riverine Orb Spider. PlosOne. 2010.