Las arañas plateadas de jardín (Argiope argentata) se sientan en sus telarañas en el laboratorio de Cheryl Hayashi en el Museo Americano de Historia Natural en Nueva York. Todas las sedas de araña comienzan igual:un fajo de sustancia viscosa, similar al cemento de caucho o la miel espesa, como lo describe Hayashi. Las arañas lo hacen y lo guardan en una glándula hasta que quieran usar la seda. Luego, se abre una boquilla estrecha llamada espita. Y mientras la sustancia viscosa fluye, se transforma en una hebra de seda sólida que se teje con otras hebras que emergen de otras espigas. (Foto AP / Jeremy Rehm)
Con dos pares de pinzas de punta fina y las manos de un cirujano, Cheryl Hayashi comenzó a diseccionar el cuerpo de una araña de jardín plateada bajo su microscopio.
En solo unos minutos encontró lo que estaba buscando:cientos de glándulas de seda, los órganos que usan las arañas para hacer sus telas. Algunos parecían puré de papas, a otros les gustan los gusanos verdes o los guantes de goma llenos de aire. Cada uno permite que la araña produzca un tipo diferente de seda.
Algunos tipos de seda pueden ser elásticos, otros rígidos. Algunos se disuelven en agua, otros lo repelen.
"¡Hacen tantos tipos de seda!" Dijo Hayashi. "Eso es lo que me deja atónito".
Hayashi ha recolectado glándulas de seda de araña de aproximadamente 50 especies, solo una pequeña abolladura en los más de 48, 000 especies de arañas conocidas en todo el mundo. Su laboratorio en el Museo Americano de Historia Natural está descubriendo los genes detrás de cada tipo de seda para crear una especie de "biblioteca de seda". Es parte de un esfuerzo por aprender cómo las arañas fabrican tantos tipos de seda y qué permite que cada tipo se comporte de manera diferente.
La biblioteca podría convertirse en un importante almacén de información para diseñar nuevos pesticidas y mejores materiales para chalecos antibalas. equipo espacial, líneas de pesca biodegradables e incluso vestidos de moda.
Esta foto de microscopio proporcionada por Cheryl Hayashi del Museo Americano de Historia Natural en Nueva York muestra las glándulas de seda de una araña de jardín plateada (Argiope argentata). Todas las sedas de araña comienzan igual:un fajo de sustancia viscosa, similar al cemento de caucho o la miel espesa, como lo describe Hayashi. Las arañas lo hacen y lo guardan en una glándula hasta que quieran usar la seda. Luego, se abre una boquilla estrecha llamada espita. Y mientras la sustancia viscosa fluye, se transforma en una hebra de seda sólida que se teje con otras hebras que emergen de otras espigas. (Cheryl Hayashi vía AP)
Hayashi ha estado en esto durante 20 años, pero la tecnología mejorada sólo recientemente permitió a los científicos analizar el ADN de la seda más rápido y producir seda de araña artificial a granel.
"Cualquier función que se nos ocurra en la que necesite algo que requiera un material ligero que sea muy resistente, puedes mirar a la seda de araña, "Dijo Hayashi.
Todas las sedas de araña comienzan igual:un fajo de sustancia viscosa, similar al cemento de caucho o la miel espesa, como lo describe Hayashi. Las arañas lo hacen y lo guardan en una glándula hasta que quieran usar la seda. Luego, se abre una boquilla estrecha llamada espita. Y mientras la sustancia viscosa fluye, se transforma en una hebra de seda sólida que se teje con otras hebras que emergen de otras espigas.
Nadie sabe cuántos tipos de sedas de araña existen, pero algunas especies pueden producir una variedad. Arañas tejedoras de orbes, por ejemplo, hacer siete tipos. Uno tiene un pegamento pegajoso para atrapar a sus presas. Otro es resistente pero elástico para absorber el impacto de los insectos voladores. La araña cuelga de un tercer tipo que es tan resistente como el acero.
Cómo y por qué se comportan las sedas de estas diversas formas es un rompecabezas, pero el secreto probablemente esté en los genes. Encontrar esos genes aunque, no es fácil.
Cheryl Hayashi usa un microscopio para trabajar en una araña en su laboratorio en el Museo Americano de Historia Natural en Nueva York. Hayashi ha recolectado glándulas de seda de araña de aproximadamente 50 especies, solo una pequeña abolladura en los más de 48, 000 especies de arañas conocidas en todo el mundo. (Foto AP / Jeremy Rehm)
Hasta hace poco, Los científicos primero tuvieron que cortar el ADN de las glándulas en pedazos y hacer que una computadora intentara volver a armar la secuencia como si fuera un rompecabezas. Esa es una tarea abrumadora y es especialmente difícil para las arañas, porque sus genes son muy largos y repetitivos.
Es como si la frase "El veloz zorro marrón salta sobre el perro perezoso" fuera, "El rápido zorro marrón salta, saltos saltos saltos saltos saltos saltos salta sobre el perro perezoso, "dijo Sarah Stellwagen de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore. Si no tiene idea de lo que dice la oración y tiene que reconstruirla a partir de un desorden de miles de copias, ¿Cómo sabes cuántos "saltos" poner en él?
Ese es el problema que enfrentó Stellwagen cuando recientemente determinó el conjunto completo de genes, y su composición de ADN, para pegamento de seda de araña. Ella pensó que podría hacerlo con bastante rapidez, pero tomó casi dos años.
Los científicos tienen que recuperar el gen completo para imitar realmente la seda natural. ella dijo. Si intentan producir seda sintética a partir de solo una parte de un gen o alguna versión atrofiada construida en laboratorio, "no es tan bueno como lo que hace una araña, "Dijo Stellwagen.
Ese es el problema que los investigadores y las empresas han tenido en el pasado utilizando levadura modificada genéticamente. microbios e incluso cabras para hacer seda sintética. Solo el año pasado un grupo hizo una pequeña cantidad que imitaba perfectamente la seda de una dragalina de una araña tejedora de orbes, el tipo del que cuelga, usando bacterias.
Cheryl Hayashi posa para un retrato en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. Hayashi ha recolectado glándulas de seda de araña de aproximadamente 50 especies, solo una pequeña abolladura en los más de 48, 000 especies de arañas conocidas en todo el mundo. Su laboratorio en el museo está descubriendo los genes detrás de cada tipo de seda para crear una especie de "biblioteca de seda". (Foto AP / Jeremy Rehm)
Pero ese era solo un tipo de seda de una especie. Hayashi preguntó:"¿Qué pasa con los otros 48, 000? "
La tecnología ha mejorado. Los investigadores ahora pueden determinar los genes de principio a fin sin primero cortarlos. Y las empresas se han acercado cada vez más a las sedas sintéticas producidas en masa.
Ahora, se trata de descubrir los secretos de las miles de otras sedas que existen.
Es una tarea dificil considerando las muchas arañas que aún tiene que estudiar y que algunas tienen aproximadamente el tamaño del punto al final de esta oración.
"Pero hey, sabes, todos tenemos metas, " ella dijo.
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