Las arañas son ingenieros hábiles, dotados de increíbles habilidades de planificación y un material que les permite diseñar con precisión redes rigurosas y funcionales.
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El material, la seda de araña, tiene propiedades químicas que lo hacen brillante, fuerte y ligero. Es más resistente que el acero y tiene una resistencia a la tracción impresionante, lo que significa que se puede estirar mucho antes de que se rompa. Los científicos han intentado durante décadas decodificar exactamente lo que le da a la seda resistencia y elasticidad, pero hasta ahora solo han encontrado pistas.
Cualquier araña individual puede fabricar hasta siete tipos diferentes de seda, pero generalmente hace de cuatro a cinco tipos, dice Jonathan Coddington, director de la Iniciativa del Genoma Global y científico principal del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian.
Las arañas usan su seda para varios propósitos, incluido el desarrollo de redes. Esa diversidad no es difícil de imaginar, dado que la Tierra alberga 45.749 especies de arañas, según el World Spider Catalog. El número cambia constantemente con el descubrimiento frecuente de nuevas especies.
¿Por qué construir webs? Sirven como "ofensiva y defensa", dice Coddington. "Si vas a vivir en una red, será una estructura defensiva", dice, y señala que las vibraciones en los hilos pueden alertar a las arañas de los depredadores. Las redes también se utilizan para atrapar presas, dice Coddington, cuya investigación se ha centrado en parte en la evolución y la taxonomía de las arañas.
A veces las arañas comen sus propias redes cuando terminan con ellas, como una forma de reponer el suministro de seda.
La seda de araña está hecha de cadenas de proteínas conectadas que ayudan a fortalecerla, junto con áreas no conectadas que le dan flexibilidad. Se produce en las glándulas internas, pasando de una forma soluble a una endurecida y luego se hila en fibra por las hileras en el abdomen de la araña.
Las múltiples hileras y ocho patas de las arañas son útiles para construir redes. La arquitectura de una web es muy específica de la especie, dice Coddington. "Si me muestras una red, puedo decirte qué hizo la araña", dice, y agrega que las arañas "tienen opiniones" sobre dónde crearán una red. Algunos podrían estar en casa en el fondo de un vaso de papel, mientras que otros no tocarían ese espacio.
La mayor parte de la construcción de sitios web ocurre al amparo de la oscuridad.
La típica araña tejedora de orbes (el grupo más familiar para los estadounidenses) construirá una red de orbes planas, suspendida por siete líneas unidas a hojas, ramitas, rocas, postes telefónicos u otras superficies. Colgando de una hoja u otro objeto, la araña debe llevar su seda desde ese punto a las otras superficies.
La araña comienza sacando seda de una glándula con la cuarta pata. La cuarta pata opuesta se usa para extraer múltiples hilos de seda de aproximadamente 20 glándulas de seda adicionales, creando una estructura con forma de globo. La araña se sienta pacientemente, sabiendo que eventualmente una brisa cálida tomará el globo, que se lleva la primera línea de seda.
Eventualmente, el hilo de seda que arrastra el globo se engancha, y, como un pescador con un pez en la línea, la araña puede sentir el golpe. Se tira para asegurarse de que la hebra de seda esté realmente unida, luego extrae nueva seda y une la hebra a lo que sea que esté encaramada y comienza a recoger la hebra enganchada, tirando hacia el punto final, todo mientras coloca nueva seda detrás eso. Esa nueva seda es la primera línea plana. La araña puede hacer esto 20 veces, creando una red de líneas de seda secas (no pegajosas) que se arquean en todas las direcciones.
Luego, la araña tiene que determinar cuáles de esas líneas constituyen siete buenos puntos de unión: deben estar en un plano y "distribuidas útilmente alrededor del círculo que ocupará la red", dice Coddington. La araña corta las 13 líneas que no usará. "Ahora que tiene los siete accesorios que necesita, ya no necesita tocar el suelo, las hojas, las ramitas, nada ... está en su propio mundo, posiblemente solipsista".
Entonces la araña comienza a girar su red, un proceso relativamente simple y predecible. Comienza en el exterior y avanza hacia adentro, uniendo segmento por segmento con sus patas, creando círculos concéntricos y terminando con una espiral central de seda adhesiva que atrapa a las presas muy necesarias: toda la energía invertida en hacer que la red agote las reservas de proteínas.
Las cosas pegajosas simplemente inmovilizan a la presa. El golpe de gracia proviene de las mandíbulas de la araña. "La mayoría de las arañas atacan con los dientes", dice Coddington. "Simplemente se meten y muerden la cosa hasta la muerte". Sin embargo, esa es una propuesta arriesgada, porque la presa podría no estar completamente atrapada.
Algunas familias de arañas han desarrollado un modo alternativo de ofensa: el ataque de envoltura de seda pegajosa. Esas arañas ponen una hebra de seda pegajosa en el suelo. Cuando un insecto cruza, la vibración alerta a la araña, que luego ataca, sacudiendo líneas de seda pegajosa y fuerte alrededor del insecto y envolviéndolo hasta que esté completamente inmovilizado. La araña luego se mueve para morder la muerte. Pero esto es más una rareza que una regla en el mundo de las arañas.
Muchos investigadores están estudiando el comportamiento de las arañas y la seda de las arañas con la esperanza de algún día poder cultivar el material o quizás replicarlo a través de la ingeniería genética. La seda podría usarse, por ejemplo, para aumentar la fuerza de la armadura corporal o para crear injertos de piel. "Eso sería una gran cosa para la raza humana", dice Coddington.
Actualmente, un puñado de empresas invierte en seda de araña, incluidos los laboratorios Kraig Biocraft de Ann Arbor, Michigan, una firma de biotecnología sueca, Spiber Technologies, y una compañía alemana, AMSilk, que dice que ha diseñado genéticamente una proteína similar a la araña. seda que actualmente se usa en champús y otros cosméticos.
Es tu turno de preguntarle al Smithsonian.
