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Forscher in Bayreuth und Melbourne entdecken neue Art von Spinnennetz
Mitteilung, 19.10.2020
Im Südosten Australiens, in New South Wales, sind sehr ungewöhnliche Spinnen heimisch. Seit mehr als 150 Millionen Jahren weben sie sackförmig aussehende Netze und verwenden diese als eigene Behausung, als Schutz für ihre Eier und als Falle für die Beute. Ein Forschungsteam der Universität Bayreuth, der University of Melbourne und des Australian Synchrotron hat die ungewöhnliche Struktur der von dieser Spinnenart produzierten Seidennetze aufgeklärt. Diese komplexe Struktur verleiht den Netzen eine ungewöhnliche mechanische Stabilität. In der Zeitschrift „Scientific Reports“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor.
Die Spinnenart mit dem lateinischen Namen Saccodomus formivorus gehört der Familie der Krabbenspinnen an. Es handelt sich um eine endemische Art, die sich nie über ihre Lebensräume im Südosten Australiens hinaus verbreitet hat. Weil ihre multifunktionalen und sehr formstabilen Netze wie Hummerfangkörbe aussehen, werden diese Spinnen im Volksmund auch „lobster pot spiders“ genannt. Intensive Synchrotronstrahlung ermöglichte jetzt Einblicke in die ungewöhnliche Struktur und chemische Zusammensetzung ihrer Seidenfäden. Mikrofasern mit einem Durchmesser von etwa zwei bis vier Mikrometern sind hier eingebettet in eine Polymermatrix, die ihrerseits aus sehr viel kleineren, in Längsrichtung angeordneten Fasern besteht. Diese kleineren Subfasern enthalten andere molekulare Bausteine als die größeren Mikrofasern und sind ungefähr zehnmal dünner als diese.
„Die Natur hat hier eine komplexe Struktur hervorgebracht, die auf den ersten Blick industriell gefertigten Verbundwerkstoffen ähnlich sieht. Bei weiteren Untersuchungen der australischen Spinnenseidenfäden hat sich aber herausgestellt, dass ihre chemisch verschiedenen Komponenten mit ihren jeweiligen Eigenschaften gemeinsam zu großer Dehnbarkeit und Zähigkeit beitragen und so eine hohe Widerstandsfähigkeit erzeugen. Bei heutigen Verbundwerkstoffen sind es dagegen hauptsächlich die in die Matrix eingelassenen Fasern, welche die jeweils gewünschten Eigenschaften wie eine hohe Stabilität begründen“, erklärt Prof. Dr. Thomas Scheibel, Inhaber des Lehrstuhls für Biomaterialien, der die Forschungsarbeiten an der Universität Bayreuth geleitet hat.