Исследователи из Университета Акрона (CША) попытались раскрыть секрет успеха клея крестовика рогового (Larinioides cornutus) из семейства пауков-кругопрядов и выяснить, как он сохраняет клейкость во влажной среде. Выводы команды, которые могут дать ключ к разработке более прочных коммерческих клеев и красок, содержатся в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Как правило, краска на стенах отслаивается во время высокой влажности летом. А пластырь отлепляется от кожи, когда мы купаемся или плаваем. Это происходит от того, что вода образует скользкий и нелипкий слой между клеем и поверхностью, на которую он нанесён. Вода препятствует образованию адгезионных связей между ними – то есть тех связей, которые обеспечивают сцепление двух разнородных поверхностей.
А паучьи сети не теряют своего липкого свойства даже во влажной среде. Но как? Этим вопросом задались ученые. Липкий клей, который покрывает шелковые нитки паутинных полотен, представляет собой гидрогель, то есть он наполнен водой. Тогда можно было бы подумать, что паукам будет трудно поймать добычу, особенно во влажных условиях, – но они все же справляются с этой задачей успешно. Фактически, их липкий клей, который долгие годы является предметом интенсивных исследований, – один из самых эффективных биологических клеев во всей природе.
Команда ученых из Университета Акрона во главе с Сараншу Сингла (Saranshu Singla) исследовала клей паука вида крестовик роговой и выяснила, что он состоит из трех элементов: двух специализированных гликопротеинов, органических и неорганических соединений с низкой молекулярной массой (LMMC) и воды. LMMC гигроскопичны (то есть они могут поглощать, вбирать в себя воду), что делает клей мягким и липким. Также они выполняют функцию секвестрации (отделения) воды, которая находится между клеем и поверхностью, на которую он нанесен.
Клеи на основе гликопротеина были идентифицированы не только у пауков, но также у грибов, водорослей, морских звезд, трехиглых колюшек и у плюща. Качество природного клея регулируется степенью взаимодействия гликопротеинов и LMMC: у пауков пропорции этих веществ зависит от вида. Тем самым адгезионная прочность оптимизируется в соответствии с относительной влажностью среды обитания пауков.
Соединения-водопоглотители клейкого вещества паутины являются самой сильной перспективой для коммерческого развития: их можно использовать при изготовлении красок и синтетических клеев, которые будут прочнее держаться и при повышенной влажности.
[Фото: EurekAlert]
