Być jak Spiderman – oto marzenie sporej grupy naukowców z całego świata. Wyprodukowanie tworzywa o właściwościach zbliżonych do pajęczej nici stało się jednym ze świętych Graali przemysłu. Trudno bowiem wyobrazić sobie lepszy materiał: mocny, elastyczny, lekki, a przy tym całkowicie naturalny i biodegradowalny. Badacze co jakiś czas wpadają w euforię, twierdząc, że są już blisko znalezienia magicznej receptury.

Niedawno wielki sukces ogłosiła ekipa z Niemiec – udało się jej „podrasować” pajęczynę tak, że stała się trzykrotnie mocniejsza niż w naturze. I choć brzmi to fantastycznie, to droga do masowej produkcji takiej substancji jest wciąż daleka. Dlaczego? A chociażby dlatego, że uczeni nie rozumieją jeszcze do końca, skąd się wzięła i jak powstaje naturalna sieć pajęcza.

Zawikłane początki

Jedno jest pewne – przyroda prowadziła nad tym badania znacznie dłużej niż my. Najstarszy dowód na istnienie przędzy pajęczej liczy bowiem aż 386 mln lat. W 1989 r. paleontolodzy dostrzegli na ciele skamieniałego zwierzęcia znalezionego w Ameryce Północnej tzw. kądziołki przędne. A to na nich u dzisiejszych pająków znajdują się otworki gruczołów produkujących pajęczynę. Naukowcy uznali więc znalezisko za szczątki najstarszego znanego pająka i nadali mu łacińską nazwę Attercopus fimbriungus.

Niedawno okazało się jednak, że wnioski te były przedwczesne. Attercopus nie był „prawdziwym” pająkiem – miał długi, członowany ogon, a przy tym pozbawiony był gruczołów jadowych. „Te pajęczaki były bardziej prymitywne niż pająki, mogły być ich przodkami” – spekulował prof. William A. Shear z amerykańskiego Hampden-Sydney College. Co więcej, okazało się, że rzekome kądziołki były tylko zgrubieniami na ciele zwierzęcia.

A mimo to Attercopus potrafił tkać pajęczynę – nie w formie nici, lecz jedynie płacht jedwabistego materiału. Coś takiego zapewne dobrze się sprawdzało przy wyściełaniu nor, budowie osłonki wokół jaj czy w zaznaczaniu ścieżek, którymi drapieżnik po polowaniu mógł wrócić do nory. Być może nawet potrafił taką płachtą przydusić ofiarę. Ale droga do eleganckiej sieci była jeszcze daleka.

Najstarsze pozostałości takiej struktury liczą 140 mln lat. Milimetrowej długości kawałki pajęczyny zostały utrwalone w niewielkim bursztynie, znalezionym na południowym wybrzeżu Anglii. Jeszcze młodszy – sprzed 110 mln lat – jest dowód na to, że pajęczyny takie były sprawnymi pułapkami. W kawałku bursztynu z Hiszpanii znaleziono 26 fragmentów sieci wraz z wplątanym w nią roztoczem, chrząszczem oraz nogą osy.

„Kiedy patrzysz na to, uderza cię, że geometria sieci, a także typ i rozmiar ofiar są podobne do tego, co zobaczyłoby się dzisiaj” – mówił jeden z odkrywców, dr David Grimaldi z American Museum of Natural History w Nowym Jorku.

Na klej albo na rzep

Stworzenia, które wpadły w tę pradawną sieć, przykleiły się do niej dzięki kropelkom kleju, do dziś widocznym w bursztynie. Taką metodę łapania stosują pająki krzyżakowate. Budują one charakterystyczne koliste pajęczyny, tak często spotykane w ogrodach, lasach czy na łąkach. Te konstrukcje to prawdziwe majstersztyki zwierzęcej inżynierii.

Podobne koliste sieci przędą też pająki z grupy Deinopidae. One jednak nie używają kleju, lecz czeszą swe nici łowne, aż ich struktura zaczyna wyglądać pod mikroskopem niczym rzep. Taka pułapka działa równie dobrze jak klej.

A to tylko część możliwości, jakimi dysponują dzisiejsze pająki. Oprócz mistrzowskich sideł krzyżaków są też poziome sieci kołowe oraz pułapki w postaci płacht czy wręcz bezkształtne. Ich twórcy są szybsi – muszą dopaść ofiarę, zanim zdąży się wyplątać z niezbyt udanej konstrukcji. A i od tej reguły bywają wyjątki. Dr Samuel Zschokke z Universitat Basel w Szwajcarii zauważył, że niektórym pająkom w ogóle się nie śpieszy, choć istnieje ryzyko, że ofiara ucieknie. Prawdopodobnie koszt utkania i „konserwacji” ich byle jakich sieci jest bardzo niski. Drapieżnik nie musi się wysilać, więc nie musi też tak dużo jeść.

W pułapce ze spaghetti