حرير خارق

للعنكبوت الأرملة السوداء أَعْجَب اسم في فصيلة العنكبوتيات تقريبًا، ولها فوق هذا أعجب حرير، فهو أقوى من الصلب فائق الخفة شديد المتانة قابل للتحلل الحيوي؛ أيْ فيه جميع الخصائص التي تجعله كنزًا في عيون العلماء.

ولطالما أمل الباحثون أن يَعلموا كيف تغزل الأرملة السوداء حريرها الخارق، ومؤخرًا تمكن باحثون من جامعة نورث وسترن وجامعة ولاية سان دييجو من فكّ مِغْلاق مهم في العملية التي تُنتِج بها تلك العناكب ذلك الحرير، فاتِحِين الباب المؤدِّي إلى إنتاج ذلك الحرير معمليًّا، لاستعماله في تشييد الجسور وصنع السترات الواقية من الرصاص وغير ذلك كثير.

قوة بروتينية

كان في ظن الباحثين أن البروتينات العنكبوتية الحريرية تكُون في البداية مجموعات جزيئية كروية، تُحوِّلها العنكبوت بعد ذلك إلى خيوط حرير؛ لكنهم حين حاولوا محاكاة هذه العملية معمليًّا خرجوا بحرير لا تَرقى قوّته إلى قوة الحرير الطبيعي.

لكن في الدراسة التي نُشرت نتائجها هذا الأسبوع في مجلة «وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم» وضّح الباحثون أنهم استعملوا تقنيتَيْ تصوير قويتَيْن -مطيافية الرنين المغناطيسي النووي، والمجهر الإلكتروني- في تحليل الغدد البروتينية التي تعتمد عليها الأرامل السود في صنع خيوط الحرير؛ فاكتشفوا أن تلك البروتينات تكُون في البداية مجموعات مُركَّبة معقدة من الجزيئات، لها بنية يرجحون أنها مفتاح قوة ذلك الحرير وباقي خصائصه.

كَتَب الفريق البحثي في الورقة البحثية «إنّ معرفة صفات المجموعات البروتينية ذوات البنى النانوية خطوة أساسية نحو فهْم عملية الغزل لمحاولة محاكاة خصائص الحرير الطبيعية في النظائر الاصطناعية.»

أرملة سوداء أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي. حقوق الصورة: جامعة ولاية سان دييجو.

عالم آخر

يأمل الباحثون أن يتمكنوا بما علموه مؤخرًا من اكتشاف طريقة لمحاكاة عملية غزل ذلك الحرير تجريبيًا؛ وقال الباحث ناثان سي جانسكي في بيان صحافي «مهما يصف المرء ما لِمحاكاة هذه العملية الطبيعية في المختبر من تأثير محتمَل في الهندسة والمواد الاصطناعية، فلن يصل إلى حد المبالغة. إنها ببساطة ستكون إنجازًا ثوريًّا.»