Forscher in Bayreuth und Melbourne entdecken neue Art von Spinnennetz

Das ungewöhnliche multifunktionale Netz der im Südosten Australiens heimischen Spinnenart Saccodomus formivorus. Foto: Yeldem Koc

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.

„Bei vergleichenden Tests haben wir festgestellt, dass die Seidenfäden der australischen Krabbenspinnenart eine viel höhere horizontale Elastizität aufweisen als die bereits sehr gut erforschten Seidenfäden bekannter Radnetzspinnen, wie beispielsweise der heimischen Gartenkreuzspinne. Zugleich hat die Analyse des Zusammenspiels der beiden verschiedenartigen Fasern unser wissenschaftliches Verständnis der Funktionsweise von Spinnenseide generell erweitert. Die endemische Spinnenart in Australien bietet uns überraschende Einblicke in die Werkstatt der Evolution“, sagt Christian Haynl, Doktorand am Lehrstuhl für Biomaterialien und Erstautor der neuen Studie.

Die jetzt veröffentlichten Forschungsergebnisse wären nicht möglich gewesen ohne die intensive Zusammenarbeit mit den Teams an den beiden australischen Partneruniversitäten: der University of Melbourne und der ebenfalls in Melbourne angesiedelten Monash University, an die auch das Australian Synchrotron angegliedert ist. Diese Kooperation ist eingebettet in ein vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) gefördertes bilaterales Netzwerk in den Polymerwissenschaften, das „Bayreuth-Melbourne Polymer/Colloid-Network“. Prof. Dr. Thomas Scheibel ist Sprecher dieses Netzwerks. „Enge Kontakte und Kooperationen mit australischen Universitäten und Forschungseinrichtungen bilden seit vielen Jahren einen Schwerpunkt in der Internationalisierungsstrategie der Universität Bayreuth. 2018 hat die Universität Bayreuth ein Gateway Office in Melbourne eingerichtet, um den Austausch auf allen Ebenen von Forschung und Lehre weiter zu intensivieren“, sagt Scheibel. Als langjähriger Vizepräsident der Universität Bayreuth für den Bereich Internationalisierung, Chancengleichheit und Diversität hat er diese Entwicklung maßgeblich initiiert und vorangetrieben.

Veröffentlichung:

Christian Haynl, Jitraporn Vongsvivut, Kai R. H. Mayer, Hendrik Bargel, Vanessa J. Neubauer, Mark J. Tobin, Mark A. Elgar, Thomas Scheibel: Free‐standing spider silk webs of the thomisid Saccodomus formivorus are made of composites comprising micro‐ and submicron fibers. Scientific Reports (2020), DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-74469-z

 

Foto zum Download:

www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse/pressemitteilungen/2020/143-spinnennetze-australien/

 

Kontakt:

Prof. Dr. Thomas Scheibel

Lehrstuhl für Biomaterialien

Fakultät für Ingenieurwissenschaften

Universität Bayreuth

Telefon: +49 (0)921 / 55-6700 und -6701

E-Mail: Thomas.Scheibel@bm.uni-bayreuth.de

Christian Wißler
Stv. Pressesprecher, Wissenschaftskommunikation
Tel.: +49 921 / 55 5356
E-Mail: christian.wissler@uni-bayreuth.de
www.uni-bayreuth.de

https://www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse/pressemitteilungen/2020/143-spinnennetze-australien/

Media Contact

Christian Wißler Pressestelle
Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Was die Körnchen im Kern zusammenhält

Gerüst von Proteinflecken im Zellkern nach 100 Jahren identifiziert. Nuclear Speckles sind winzige Zusammenballungen von Proteinen im Kern der Zelle, die an der Verarbeitung genetischer Information beteiligt sind. Berliner Forschende…

Immunologie – Damit Viren nicht unter die Haut gehen

Ein Team um den LMU-Forscher Veit Hornung hat einen Mechanismus entschlüsselt, mit dem Hautzellen Viren erkennen und Entzündungen in Gang setzen. Entscheidend für die Erkennung ist eine typische Struktur der…

Kleine Moleküle steuern bakterielle Resistenz gegen Antibiotika

Sie haben die Medizin revolutioniert: Antibiotika. Durch ihren Einsatz können Infektionskrankheiten, wie Cholera, besser behandelt werden. Doch entwickeln die krankmachenden Erreger zunehmend Resistenzen gegen die angewandten Mittel. Nun sind Wissenschaftlerinnen…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close