עכביש מתנדנד על קור, התמונה באדיבות ויקיפדיה

בניגוד למה שנוטים לחשוב, קורי עכביש אינם חומר אחד אלא תלכיד של 3 חומרים שונים.
בנוסף, קורי העכביש אף נבדלים בין סוגי עכבישים שונים ואף באותו עכביש ישנם סוגי קורים שונים.
ישנם עד כ 7 בלוטות שונות בגוף העכביש המשתתפות בייצור הקורים ואין דין הקורים אותם משחרר העכביש כאשר הוא נופל (על מנת להיתפס במשהו) לקורים המעגליים ברשת אותה הוא יוצר ואילו האחרונים שונים אף הם מהקורים הרדיאליים ברשת או מקורי העיגון של הרשת לעצמים סמוכים.

קורי העכביש ידועים בגמישותם ויחד עם זאת בחוזקם ובקושיים הרב; עובי קור ממוצר הוא כעשירית מעובי שערת אדם ממוצעת וחוזק הקוטר ביחס לחוט פלדה באותו קוטר הוא פי כמה וכמה.

את השילוב של תכונות אלו משיג הקור ע"י שילוב (תלכיד, conglomerate) של 2 חומרים חלבוניים שונים, כל אחד מהם בעל 3 אזורים שונים מה שהופך אותו לחומר מורכב. בכך הקור לא שונה בהרבה מחומרים ביולוגיים אחרים; עצמות למשל הן עוד דוגמא מעולה לחומר ביולוגי מורכב המשלב חוזק רב יחד עם גמישות יחסית מפתיעה.

בכל אחד מהחלבונים ישנו אזור מרכזי גמיש (אלסטי); הגמישות מושגת הודות להיות האזור אמורפי, פירוש הדבר שבאזור זה החלבון לא עבר סידור בצורה גבישית. הודות לכך כאשר זבוב עף לתוך הרשת היא אינה נקרעת אלא נמתחת ועוצרת אותו. בתוך האזור האמורפי ישנם עוד שתי צורות נוספות של החלבון המצטיינות בחוזק רב כאשר אחד מהם קשיח מהשני; צורות אלו הן גבישיות ומסודרות. נראה שהצורה הגבישית הפחות קשיחה מהווה מעין גשר- מצד אחד היא מתאימה במדויק לצורה הקשיחה ומשלימה אותה ומצד שני היא יוצרת קשרים עם הצורה האמורפית.

השילוב בין הצורות האלסטיות והחזקות של החלבון והקשרים הרבים יחד עם ההתאמה ביניהם יוצרת למעשה חומר המתנהג כחומר אחד אחיד (הומוגני) בעל שילוב של חוזק רב ואלסטיות.

בניין החלבונים המצוי בקור העכביש, התמונה באדיבות ויקיפדיה


תרשים סכמאתי המראה את האזור האמורפי (שחור) והאזורים הגבישיים (חום). בהגדלה רואים אזור גבישי אחד ואת סידורו המשוכב (ויקיפדיה)

במחקר שנערך לאחרונה ב MIT גם הודגשה חשיבות קשרי המימן בין החלבונים המבניים לחוזק הקורים. ניתן לקרוא על כך בקישור בסוף התשובה.

נקודה מעניינת נוספת בנושא קורי העכביש היא כיצד העכביש עצמו לא נדבק לקורים אותם הוא מניח; ישנם מספר תיאוריות לכך:
(1). העכביש מפריש מעין שמן המונע מהדבקה עצמית. הבעיה עם הסבר זה שעד היום שמן כזה לא נמצא.
(2). כפי שצוין מקודם ישנם סוגים שונים של קורים ואחת המתכונות הנבדלות בהם היא רמת הדביקות- הקורים המעגליים ברשת הרבה יותר דביקים מאשר הקורים הרדיאליים. לכן הועלתה השארה שהעכביש מתקדם רק על הקורים הפחות דביקים. הבעיה עם הסבר זה היא שאף על פי שהעכביש בהחלט מעדיף את הקורים הפחות דביקים הוא נע על כולם.
(3). ההסבר השלישי מצביע על מנגנון מכאני שהתגלה לפחות בחלק מסוגי העכבישים. מנגנון זה משלב טפרים המצויים בקצות הרגליים של העכביש ומטרת לאחוז קורים או צמחייה יחד עם שערות אלסטיות גמישות.
כאשר העכביש נאחז בצמחייה הוא משתמש רק ב-2 טפרים מתוך ה-3, אך כאשר הוא נאחז בקור דביק נכנס גם הטופר השלישי לפעולה. הטופר השלישי אוחז את הקור בחוזקה ומצמיד אותו לשערות האלסטיות ובכך הוא מכופף אותן ו"טוען" אותם ב"אנרגיה אלסטית"; כאשר הטופר השלישי משתחרר, השערות משחררות את האנרגיה האצורה בהן, מתיישרות והקור מתנתק מהרגל.

 


רשת עכביש פרושה, התמונה באדיבות ויקיפדיה

להעשרה, מספר מאמרים בנושא:


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

4 תגובות

  • יובל

    האם 20 סוגי החומצות האמיניות הנפוצות מרכיבות את קורי העכביש?

    שלום,
    לאחרונה קראתי כי רוב החלבונים מורכבים מ-20 החומצות האמיניות הללו: איזולאוצין (Ile, I) · אלנין (Ala, A) · אספרטט (Asp, D) · אספרגין (Asn, N) · ארגינין (Arg, R) · גלוטמט (Glu, E) · גלוטמין (Gln, Q) · גליצין (Gly, G) · היסטידין (His, H) · ולין (Val, V) · טירוזין (Tyr, Y) · טריפטופן (Trp, W) · לאוצין (Leu, L) · ליזין (Lys, K) · מתיונין (Met, M) · סרין (Ser, S) · פנילאלנין (Phe, F) · פרולין (Pro, P) · ציסטאין (Cys, C) · תראונין (Thr, T).

    רציתי לשאול, האם גם 2 החלבונים המרכיבים את קורי העכביש מורכבים מהחומצות האמיניות הללו? או שמדובר בחלבונים שעדיין לא יודעים מאילו חומצות אמיניות הם מורכבים? אם כן יודעים, תוכל בבקשה לרשום לי את רשימת החומצות האמיניות הללו? אם יש השערות, תוכל בבקשה להגיד לי מה ההשערות?

    מצטער על כמות השאלות הגדולה כל כך בהודעה אחת, אני פשוט נורא מתעניין בקורי העכביש ומעוניין ללמוד את העיניין לעומק ולא "על רגל אחת".

    תודה,
    יובל

  • מאיר ברק

    תשובה

    חומצות האמינו העיקריות הן גליצין ואלנין או אלנין לבד.
    חמוצות האמניו מסתדרות במבנה "בטא מישור כפלים" (β-pleated sheet)
    קישורים:
    הסבר על מבנה הקורים באתר ויקיפדיה באנגלית
    http://en.wikipedia.org/wiki/Spider_silk#Composition

    תיאור של מבנה בטא מישור כפלים
    http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_sheet

  • יהודה ארדיטי

    שאלה בעינה

    תודה על השלמת החוליה החסרה בידע שלי --תולעי פרוקי רגליים המייצרים 2 חלבונים בתוכם אחד חלבון מסגרת

    עדיין אני שואל אם ניתן לייצר דרך חיידקים על ידי
    נוק אאוט --וזיהוי הגנים העוסקים ביצור הסיב בגוף פרוק הרגליים האחר-לא העכבישי
    ברגע שיעלו עליהם יותר מ2 גנים אולי גני מבנה בקרה--לא יודע--כן יכולה להפתח דרך ליצור חיידקי

  • יהודה ארדיטי

    יצור קורי עכביש בהנדסה גנטית

    מה חדש בנושא יצור חיידקי של קורי עכביש דרך השתלת גנים של אותם חלבונים
    האם בעתיד ניתן יהיה לייצר תעשייתית חומרים עשויי קורים.
    אם זכור לי בירושליים הצליחו כבר להשתיל ולבטא בגנים של חיידקים את אותם חלבונים.