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17/09/2003 - Por que a teia de aranha é tão forte



O biólogo William K. Purvues do Harvey Mudd College explicou para a Revista Scientific American: A teia de aranha não é um material único – diferentes espécies produzem vários tipos de seda. Algumas aranhas possuem até sete glândulas diferentes, cada uma produzindo um tipo de seda.


Então se pergunta: Porque tantos tipos de seda?


Cada tipo tem um objetivo. Todas as aranhas tecem um fio de seda que as permitem se pendurar em algum substrato e que também serve como uma conexão permanente à teia como um todo, facilitando uma escapada rápida de um perigo. Estes fios também formam os raios da teia que se seguram ao fio tecido para estar seguro no substrato. Um outro tipo de seda forma então a grande espiral.


As diferentes sedas possuem propriedades físicas únicas tais como força, dureza e elasticidade, mas são todas muito fortes comparadas a outros materiais naturais e sintéticos.


O fio de seda inicial combina dureza e força em um grau extraordinário. Este fio é diversas vezes mais forte que o aço, com base em peso por peso e é apenas um décimo do diâmetro do fio de um cabelo.


O filme do Homem-aranha subestima drasticamente a força da teia de uma aranha – uma teia verdadeira nunca precisaria ser tão grossa quanto a teia produzida pelo herói do cinema.


A seda principal é composta por duas proteínas diferentes, cada uma contendo três tipos de região com propriedades distintas. Uma delas, uma matriz amorfa (não cristalina) que é extensível, dá elasticidade à teia. Quando um inseto a atinge, a elasticidade da matriz permite à teia absorver a energia cinética do vôo do inseto.


Embebida na porção amorfa de ambas proteínas existem dois tipos de regiões cristalinas que dão dureza à teia. Apesar dos dois tipos de região serem ligados um ao outro e resistirem à extensão, um deles é mais rígido. Isto faz com que, quando associados, confiram a dureza e elasticidade à teia.


Desta forma, faz-se outra pergunta: Por que a aranha não fica emaranhada na própria teia?


Ao longo dos anos, três respostas foram dadas a esta pergunta:


A primeira explica que um óleo, secretado pela aranha, serve como um agente que não a deixa ficar ali grudada. O problema desta hipótese é que tal óleo ainda não foi descoberto.


A segunda resposta é baseada na diversidade de teias. Muitas delas incluem fibras feitas de teia que são muito menos grudentas do que outras. As fibras que não grudam aparecem no centro da teia, nos raios e nos fios que seguram a teia aos substratos. Alguns pesquisadores sugerem, então, que as aranhas só utilizam estas fibras para percorrer toda a teia. Se você observa-las, verá que, apesar de preferirem as fibras que não grudam as aranhas são capazes de se movimentar livremente, tocando muitas fibras, inclusive aquelas da espiral fora do centro.


A terceira explicação parece resolver o problema das substâncias que grudam. As pernas de algumas aranhas possuem aparatos que as permitem desgrudar instantaneamente de uma substância adesiva. No final de cada perna, garras tarsais que são utilizadas para se fixar na vegetação, entre outras funções, mais uma terceira garra associada a pêlos elásticos, colaboram para retirar a perna da substância viscosa. Esta terceira garra agarra a fibra, puxando-a contra os pêlos elásticos e a puxa para levantar todo o aparato. Quando a garra relaxa, os pêlos jogam a teia viscosa vigorosamente liberando a perna.


Militares, físicos e outros grupos estão engajados em obter fios de seda de teias de aranha em grande quantidade, que possam ser entrelaçados ou compactados para produzir roupas a prova de bala, suturas médicas, linhas de pescas, cordas para alpinistas, entre outros produtos.


É impraticável coletar fios suficientes das teias devido a sua natureza territorial, de tal forma que biotecnologistas têm realizado seus trabalhos em outra direção. A companhia canadense Nexia demonstrou que o gado e caprinos podem ser modificados geneticamente para produzir um tipo de seda no leite. Usando um clone de tal cabra, a empresa pretende produzir um fio de seda modificado, chamado BioSteel, para diversas utilidades.




Foto: NASA