Telas de araña y diseño inteligente

Por el Dr. Salomón Huancahuire Vega

¿Has observado una tela de araña? Estas magníficas tejedoras han atraído el interés humano durante miles de años. Una tela de araña es elástica y ligera como la brisa, pero comparativamente más resistente que el acero. Las arañas utilizan su tela para muy diversos propósitos. Actualmente, la ciencia ha desarrollado fibras sintéticas que se aproximan, pero no igualan el proceso que utilizan las arañas para sintetizar sus propias fibras.

Una proteína singular

La microestructura de los hilos o fibras revela su composición: una proteína llamada espidroína. Si sabes inglés, podrás deducir porqué se llama así (spider = araña). Esta proteína especial solidifica rápidamente a temperatura ambiente. Se sabe que las arañas pueden controlar el grado de acidez dentro de su cuerpo (pH). Sus glándulas de seda se estrechan hasta formar un conducto delgado. El hilo se forma en un lugar preciso de ese conducto. Sin embargo, la ciencia no ha podido determinar con exactitud cuál es el proceso de producción del hilo de seda.

Para descubrirlo, algunos investigadores de la Universidad Laval de Canadá estudiaron a la araña Nephila clavipes, que mide 7,6 cm y teje telas de hasta 3 metros de ancho. Introdujeron en la glándula microelectrodos selectivos de iones y descubrieron que existe un gradiente de pH de 7.6 a 5.7 entre la base de la cola y la mitad del conducto, que fue hasta donde pudieron introducir los electrodos.

La espidroína es una molécula grande y compleja, compuesta por hasta 3.500 aminoácidos que contienen en su mayoría secuencias repetitivas. Es sorprendente que una combinación específica de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno sea capaz de producir materiales y tejidos con propiedades tan diferentes.

Evidencias de diseño inteligente

Las arañas pueden enseñar magníficos principios de diseño a los humanos. Pero, ¿quién programó la conducta de las arañas? ¿Quién diseñó sus glándulas secretoras de seda? ¿Quién les enseñó a tejer su tela? A medida que intentan desentrañar el misterio de la producción de las fibras y telas de las arañas, los científicos creacionistas ven evidencias del Dios Creador que diseñó estos organismos que parecen insignificantes, aunque su complejidad es asombrosa.

¿Para qué utiliza la araña sus hilos y telas? Repasa esta lista de aplicaciones:los y telas?

Repasa esta lista de aplicaciones:

• Caza. Existen las clásicas telarañas en forma de red, pero también hay arañas que utilizan sus fibras como “boleadoras” con pegamento para cazar mariposas, otras tejen una pequeña red que lanzan sobre su presa, otras las envuelven rápidamente para momificarlas.
• Reproducción. Los machos recubren las telas con esperma. Los huevos se recubren de seda protectora. Algunas especies dejan sobre las telas rastros con feromonas para atraer al sexo opuesto.
• Alimento. Las arañas consumen habitualmente su propia seda cuando escasean las presas. En algunas especies se ha observado también un comportamiento cleptoparásito, en el que algunas arañas invasoras se comen la seda de la araña huésped.
• Construcción de nidos. Nidos tubulares en cuyo fondo se cobija la araña, empleando los propios hilos de seda como paredes. Los hilos de seda también cumplen la función de transmitir a la araña la presencia de algún intruso mediante sus vibraciones.
• Campana de buceo. La araña de agua (Argyroneta aquatica) es una de las pocas especies de araña que vive permanente bajo el agua. Esta araña respira aire como las demás y para ello fabrica a base de seda una cámara de aire de tipo “campana de buceo”, que sujeta a plantas acuáticas. Posteriormente la llena con aire que capta de la superficie y arrastra hasta allí.
• Guías. Algunas arañas, al salir de sus nidos, liberan una guía de seda para apoyarse en ella a la hora de retornar al hogar.
• Cuerdas de escalada. Las arañas saltadoras (Salticidae), aunque no emplean la seda para construir nidos, sí la emplean como cuerda de seguridad para caminar en superficies invertidas. Otras arañas se dejan caer de determinados lugares empleando un hilo de seda, por el que retornar con posterioridad.
• Tiendas de campaña. Algunas arañas, como las saltadoras, aunque no usan la seda para la construcción de sus nidos, sí la emplean para hacer refugios temporales en caso de tormenta, para pasar una noche o parte del invierno.
• Dispersión y transporte aéreo. Algunas arañas lanzan la seda hacia arriba, en momentos de ligera brisa, hasta conseguir cierta superficie que les ayuda a despegar (a modo de parapente) y transportarse volando hasta otros territorios.
• Sensores de movimiento. Muchas arañas ocultas en sus nidos o situadas en otros lugares de sus redes detectan la presencia de merodeadores a través de las vibraciones transmitidas a lo largo de los hilos de seda. Algunas especies como la Liphistius desultor tienden a la salida de sus madrigueras una red radial de seda que transmite el movimiento hacia el interior de la madriguera.

También se han observado arañas que a través de sus sedas son capaces de detectar sonidos como los del piano, atribuyéndose esta cualidad a la utilidad de la seda en la detección de insectos a partir de sus zumbidos.

Conclusión

Hoy los diseñadores están tratando de aprender de los secretos de la araña, ya que inspirados en su seda consideran que la caracterización de sus principios permitirá avanzar en la producción de fibras de elevada resistencia y elasticidad. Un investigador dijo: “Si a las excelentes propiedades mecánicas del material se añade su elevada biocompatibilidad, nos encontramos con un área de investigación futura muy prometedora, con aplicaciones en el campo de los biomateriales, la medicina y la ingeniería de tejidos”.

No debería sorprendernos que los diseñadores humanos puedan copiar los diseños encontrados en la naturaleza. En definitiva, la araña y el ser humano han sido maravillosamente diseñados por el Creador.

“Seda de araña”, en Wikipedia.

“Structure and post-translational modifications of the web silk protein spidroin-1 from Nephila spiders”. Dos Santos-Pinto JR, Lamprecht G, Chen WQ, Heo S, Hardy JG, Priewalder H, Scheibel TR, Palma MS, Lubec G. J Proteomics. 2014 Jun 13;105:174-85.

“Effect of pH on the structure of the recombinant C-terminal domain of Nephila clavipes dragline silk protein”. Gauthier M, Leclerc J, Lefèvre T, Gagné SM, Auger M. Biomacromolecules. 2014 Dec 8;15(12):4.447-54.

“Material properties of evolutionary diverse spider silks described by variation in a single structural parameter”. Madurga R, Plaza GR, Blackledge TA, Guinea GV, Elices M, Pérez-Rigueiro J. Sci Rep. 2016 Jan 12;6:18991.