Edderkoppens vilde spindelvæv er et af naturens mest fascinerende materialer

Spindelvævene vælter frem på denne årstid, men ikke alle er begejstrede for de klæbrige silkekonstruktioner, der giver indtryk af snavs og manglende hygiejne.

Det indtryk har forskere dog langtfra. For dem er spindelvæv et af naturens mest fascinerende materialer, og verden over arbejder forskere på at udnytte spindelvævets forrygende kvaliteter til at revolutionere en række industrier, lige fra tekstil og medicin til transport og overvågning af luftforurening.

For edderkoppens spind kan mere, end de fleste nok går og tror.

Hvad er spindelvæv lavet af?

Spindelvæv er opbygget af silketråde, der består af unikke proteiner, som er sat sammen i en organiseret struktur.

Silketrådenes præcise kvaliteter varierer fra art til art, men generelt har de alle en formidabel kombination af styrke, lav vægt og fleksibilitet.

Silketrådenes overflade er samtidig belagt med fedtstof og såkaldte glykoproteiner, som beskytter mod sollys og fugt.

Hvor stærkt er spindelvæv?

Tager man vægten i betragtning, er spindelvævets silketråde faktisk stærkere end både stål og kevlar, som man blandt andet bruger til at lave skudsikre veste af.

Og takket være den sublime styrke og fleksibilitet kan silketrådene strækkes cirka 25 pct., før de knækker.

Som prikken over i’et er edderkoppernes spind miljøvenligt og bionedbrydeligt i modsætning til syntetiske fibre og plastik.

Med de forbløffende egenskaber er det ikke overraskende, at adskillige forskere og industrier ser et stort potentiale i spindelvævet.

Fremtidens skudsikre veste er måske lavet af spindelvæv

I tekstilindustrien kan edderkoppesilken bruges til at producere bæredygtigt tøj med stærke, lette og fleksible fibre – kvaliteter, der kan gøre tøjet mere holdbart og behageligt, og som f.eks. vil være særligt velegnet til sportsudstyr.

Og frem for skudsikre veste lavet af kevlar kan det i fremtiden blive spindelvæv, der beskytter kroppen.

Skudsikre veste lavet af silkefibrene vil være lettere og langt mere behagelige at bære rundt på og samtidig mere hårdføre og beskyttende.

Edderkoppesilke kan måske også forbedre medicin og fly

Medicinalindustrien har også et godt øje til spindelvæv og har fuld gang i udforskningen af silkens potentiale.

Forsøg har blandt andet vist, at silkeproteiner kan fungere som en slags budbringere til at levere medicin målrettet specifikke områder i kroppen, hvilket vil gøre medicinen langt mere effektiv og reducere bivirkninger. Silketrådene vil også være ideelle til at sy åbne sår sammen efter skader og operationer. Og silken vil kunne fungere som et holdbart materiale til implantater som f.eks. kunstige blodårer eller hornhinder.

Det er nærmest kun fantasien, der sætter grænser, og spindet kan faktisk også komme miljøet til undsætning. Den lette vægt kombineret med styrke og hårdhed er egnet til enhver form for transport. Materialet vil nemlig kunne bruges til at lave letvægtskomponenter til fly og skibe uden at gå på kompromis med styrken, hvilket vil reducere brændstofforbruget.

Spindelvæv kan måske også give ny viden om biodiversitet og forurening

Spindelvæv kan også hjælpe forskere med at tage bestik af forurening og biodiversitet i naturen. Ifølge et tysk studie fra 2022 opfanger spindelvæv i byer ikke kun insekter, men også partikler af mikroplastik. Hovedparten af plastikforureningen viste sig at stamme fra bildæk, som frigiver partikler, når de bliver slidt ned. Forskerne fandt også plastikpartikler af PET og PVC i edderkoppernes spindelvæv, og nu vil de undersøge, om spindelvæv kan bruges som et pålideligt instrument til at overvåge forureningsniveauer af plastik i luften.

Spindets indfangningsevner kan også bruges til at overvåge livet i naturen, hvilket er essentielt for biologer og ved naturprojekter. Et australsk forskerhold berettede i vinteren 2024 om undersøgelser, der viser, at spindelvæv opfanger dna fra arter i området. Dna’et bliver spredt med luften, når det udskilles fra dyr, primært via hud- og hårceller, og så bliver det opfanget i spindelvæv. Forskerne analyserede 49 spindelvæv og fandt dna fra 61 arter af hvirveldyr, heriblandt en række pattedyr, fugle, padder og krybdyr.

Overvågning af truede arter er afgørende for at kunne give en pejling af naturens tilstand, og den nye forskning viser, at spindelvæv kan blive en lovende hjælper.

Vi kan endnu ikke fremstille edderkoppesilke

Spindelvævets potentiale er enormt, men forskere har endnu ikke fundet en smart metode til at producere silken i stor skala til kommerciel brug.

Det er nemlig ikke muligt at producere spindet naturligt, fordi man, i modsætning til f.eks. silkeorme, ikke kan avle og opdrætte edderkopper, da edderkopper er yderst territoriale og har tendenser til kannibalisme. Samtidig er proteinstrukturen i edderkoppesilken for kompleks til at blive fremstillet syntetisk i laboratoriet. Der skal derfor biokemiske fabrikker til.

Forskere har lavet en række eksperimenter, hvor de ansvarlige gener for dannelsen af silkeproteiner bliver indsat i mere samarbejdsvillige organismer, som ikke slår hinanden ihjel. Det kan være alt lige fra simple mikroorganismer til tobaksplanter og geder. Hidtil har forskerne dog ikke haft succes med at finde den perfekte organisme. Produktionen af silkeproteiner er ikke i sig selv nok, da proteinerne også skal sammensættes i helt nøjagtige konstruktioner for at opnå de fantastiske kvaliteter.

Og ved edderkoppers naturlige produktion bliver silketrådenes overflade belagt med fedtstof og såkaldte glykoproteiner, som beskytter mod sollys og fugt – en behandling, som forskere også har svært ved at efterligne.

Forskerne er måske tæt på et gennembrud

Men nu ser det ud til, at forskere fra Donghua University i Kina har knækket koden. I 2023 publicerede de opløftende resultater fra forsøg med silkeorme, som fik indsat edderkoppens gener. Silkeorme danner naturligt selv fibre, som også belægges med fedtstof og glykoproteiner. Fibrene er dog ikke nær så stærke som edderkoppers.

Ikke desto mindre er silkeorme i besiddelse af maskineriet til at spinde fibre, og ved at supplere silkeorme med edderkoppers silkeproteiner lykkedes det forskerne at fremstille silketråde, som er seks gange stærkere end kevlar. Selvom fibrene ikke er helt så stærke og fleksible som naturlig edderkoppesilke, er det nyttige kvaliteter og et godt skridt på vejen mod at lave endnu bedre fibre i fremtiden.

Så selvom de ikke altid er værdsatte, er edderkopper ikke blot vigtige for at holde bestande af insekter nede, de inspirerer også med deres spindelvæv til en række opfindelser, som kan blive til stor gavn for os mennesker. Husk det, næste gang du til din store irritation spotter endnu et spindelvæv i hjørnet.

Artiklen er skrevet af Jonas Meldal og blev først bragt i medlemsmagasinet Natur og Miljø i september 2024.