A világon több mint negyvenezer ismert pókfaj létezik, körülbelül tízszer több, mint amennyi emlős fellelhető a Földünkön. Noha ezek a pókok rendkívül változatosak szín, méret és táplálékszerzési stratégia szempontjából, mégis több közös jellemző köti össze őket. Ezek közül számunkra a legfontosabb az, hogy mindegyik pók képes pókfonál előállítására.

Természetesen a pókok közül is van olyan, amelyik erősebb fonalat képes előállítani a többieknél, sőt egy állat többféle, más-más tulajdonságokkal rendelkező fonalat tud készíteni, gondolj csak a pókháló vázát adó erős és rugalmas fonalra, illetve a táplálékszerzést szolgáló, a háló belsejében körkörösen megtalálható ragadós fonálra.

Nem minden pók fon azonban hálót. Léteznek olyan fajok, amelyek a termelt pókselyemből sűrű, bábszerű védőburkot készítenek a tojásaik köré, majd pedig magára hagyják őket, de olyanok is, amelyek az így készült kis gubót állandóan magukon hordozzák. Olyan pókot is találunk, amelyik a saját négy pár lába közül az első két pár közé sző hálót, majd aktív hálóhasználatot alkalmazva légycsapószerűen ráveti magát (és a hálóját) áldozatára. A vízipókok hálójukból harangot készítenek a vízfelszín alatt, amelyet levegővel töltenek fel, és ennek segítségével víz alatt töltik az egész életüket.

Pókfonál a gyógyászatban

Már ősidők óta használják a pókfonalat gyógyászati célokra. A Föld szinte minden kontinensén felfedezték a primitív népek, hogy ha sűrű pókhálót raknak a sebre, akkor a vér gyorsabban megalvad és a seb hamarabb gyógyul. Ez a hatás a pókfonál baktérium- és gombaölő tulajdonságának is köszönhető.

Ezek után talán nem is lep meg senkit, hogy a pókfonál felhasználási területei között prioritást élvez a gyógyászat. Az emberi test egyáltalán nem kezeli a pókselymet idegen anyagként, ami alapvető fontosságú ahhoz, hogy a szervezetben felhasználható legyen. Ennél azonban jóval többre is képes: megfelelően előkészítve a pókfonál képes megnövelni a szövetek természetes regenerációs képességét. Ez (sajnos) nem visszanövő végtagokat jelent, hanem egyszerűen a pókfonál megfelelő környezetet biztosít a szövetek növekedéséhez. Mivel a pókselyem biológiailag lebomló, a szövetképződést követően hamar felszívódik, így csak egyfajta támaszt biztosít a regenerációhoz, utána pedig már nem zavarja a szervezet természetes működését. A modern orvostudomány a primitív népekhez hasonlóan szeretné kötszerként felhasználni a pókfonalat, amelynek segítségével a mai megoldásokhoz képest gyorsabban gyógyulnának a sebek.

Hasonló okokból gondolják a jövő sebészeti varrófonalának a pókselymet. Sokkal vékonyabb (ez a tulajdonság főleg szem- és idegsebészeti műtéteknél fontos) és erősebb a ma használt megoldásoknál, valamint gond nélkül felszívódik, amikor már nincsen rá szükség, így gyakorlatilag a pókfonál minden fontos tulajdonsággal rendelkezik, ami elengedhetetlen egy jó sebészeti varrófonál esetén.

A kutatók azt is felfedezték, hogy az idegsejtek pókfonál jelenlétében annak száliránya szerint növekednek. Ezzel a technikával áthidalhatók lehetnek az idegsejtek sérülései, így akár a gerincsérülések is gyógyíthatóvá válhatnak.

A pókselyem az olyan égési sérülések kezelését is forradalmasíthatja, amelyeknél mesterséges bőrt kell növeszteni. Eddig kollagénből és szintetikus szálból készült hálót használtak bőrnövesztésre, ezek azonban nem bomlottak le elég gyorsan ahhoz, hogy a seb megfelelően gyógyulhasson. Ez a probléma kiküszöbölhető, ha a hálót pókfonálból készítik. A kutatók szerint a szilárdsága, rugalmassága és gyors lebomlása miatt a pókselyem már-már tökéletes anyag a bőrnövesztéshez.

Nem csak szövetek növesztéséhez, hanem megfelelő kezelés után a szövetek helyettesítéséhez is felhasználható a pókfonál. Ha egyszer elterjed ez a megoldás, akkor a térdszalagműtétekhez nem lesz szükség a test egy másik részéről kölcsönvenni egy ínszalagot, hanem be lehet építeni egy teljesen újat pókfonálból. Egyes kutatók álmai között még a pókselyemből készült csontok is szerepelnek.

A pókok tanulmányozása a gyógyászat egyéb területein is segíthet. A pókok oldott állapotban tárolják a pókselymet felépítő molekulákat, de már szilárd anyagként hagyják el az állatot. Ha a kutatók megértik, hogy a pók hogyan irányítja ezt a folyamatot, akkor akár az Alzheimer- és Parkinson-kórral kapcsolatos kutatásokban is áttörést érhetnek el.

Védd magad!

Az orvostudomány sokat profitálhat tehát a pókfonálból, vannak azonban jóval férfiasabb felhasználási területei is. Gondoltad volna, hogy akár az autód belsejében is felbukkanhat a pókfonál, méghozzá azzal a céllal, hogy óvja az életed? Baleset esetén jobb a fejedet egy légzsákba verni, mint a kormányba, ám ez a legjobb esetben is kellemetlen, máskor pedig akár sérüléseket is okozhat. Ezen segíthet a pókfonálból készült légzsák, amely baleset esetén körbevesz, mint egy puha párna, és az nyeli el az ütközés erejét, nem az orrod.

Mi lehetne ennél is férfiasabb? Fegyverek! Pontosabban az azok elleni védelem. Manapság a golyóálló ruházat szinte kizárólag egy mesterséges kompozitból, kevlárból készül, a pókfonál azonban ezen a területen is olyat mutathat, amit eddig csak a képregényekben láthattunk. Egy tudóscsapat pókselyemből és emberi hámból készült bőrszerű hibrid golyóálló mellényt készített, amely egy lassan mozgó .22 kaliberű lövedéket meg tudott állítani. Egy átlagos (például 9 mm-es) lövedék gond nélkül átment volna a mellényen, de az csak négy réteg pókselymet tartalmazott, míg a használatban lévő golyóálló mellények harminchárom réteg kevlárból állnak. Hasonlóan felépítve a pókmellény háromszor erősebb lenne a kevlárnál. További előnye, hogy hajlékony, így akár teljes ruházat kialakítható belőle. Vagy pókember jelmeze.

Egy különleges köpeny

A jövőbeli felhasználásról szőtt tervek azonban csupán álmok maradnak egészen addig, amíg nem sikerül a pókfonalat nagy mennyiségben mesterségesen előállítani. A másik lehetőség óriási mennyiségű pók fejése lenne, ez viszont iszonyatosan lassú és esetlegesen fájdalmas munka lenne, bár történtek már látványos próbálkozások az ügyben. Létezik ugyanis egy csakis pókselyemből készült köpeny, amelynek a megalkotásához nyolc év és több mint egymillió Madagaszkáron őshonos pók kellett. Ezek a pókok az évnek csak egy szakaszában termelik a rájuk jellemző aranyszínben csillogó fonalat, ezért is tartott ilyen hosszan a munka.

A különleges vállalkozás ideje alatt a pókoknak nem esett semmi bajuk, begyűjtötték, megfejték, majd visszaengedték őket a szabadba. Egy fejés egyébként akár nyolc órába is telhet, és ez alatt harminc–nyolcvan méter fonál távozik a pókból. Ez soknak tűnhet, de ha hozzávesszük azt is, hogy 23 ezer pókból lehet kinyerni huszonöt gramm selymet, rájövünk, hogy az a nyolcvan méter fonál édeskevés. Ezért kellett nyolc év ahhoz, hogy a másfél kilós köpenyt elkészítsék.

Mesterséges előállítás

További probléma a selyem pókokból történő kinyerésével, hogy nem lehet azt ipari méretekben végezni, ugyanis az egymás mellett tartott pókok erősen védik a területüket és kannibalizmusra is hajlamosak. Ezért is érdeklődik inkább a tudományos közösség a pókselyem mesterséges előállítása iránt. Az eddigi legbiztatóbb megoldás genetikailag módosított kecskéket használ a pókselyem anyagának előállítására, ami nagymennyiségben kinyerhető az állat tejéből.

Itt azonban nem ér véget a problémák sorozata: még ha meg is van a megfelelő anyag a pókfonál előállítására, az apró molekulákat hosszú fonállá kellene összefonni. A pókok is folyékony halmazállapotban tárolják a fonál anyagát, nekik azonban van kifejezetten erre a célra kifejlődött fonószemölcsük, amelyek elvégzik a piszkos munkát. A folyamat reprodukálása még messze nem tökéletes, az ily módon előállított mesterséges fonál az eredeti pókselyem mechanikai tulajdonságainak csupán töredékével bír.

Génmódosított kecskéken kívül olyan állathoz is nagy reménnyel fordultak a tudósok, amelynek már nagy gyakorlata van a fonásban: a selyemhernyóhoz. Persze ahhoz, hogy ne egyszerű selymet, hanem pókselymet termeljenek, az ő génkészletüket is meg kellett piszkálni egy kicsit, de így már a selyemhernyók nem csak a szükséges molekulák előállítását, hanem a fonását is elvégzik, ami óriási előny a pókkecsketejjel szemben. A hernyók által előállított pókfonál kétszer erősebb és rugalmasabb a hagyományos selyemszálnál, ám ezek a tulajdonságok még mindig messze elmaradnak az igazi pókfonál képességeitől, cserébe viszont a selyemhernyók hatalmas telepekben tenyészthetők, vagyis az előállítás nagy mennyiségben is megoldható lenne.

A pókfonál előállítására tett kísérletek tehát ez idáig nem hoztak áttörő sikert, noha a próbálkozások biztatónak bizonyulnak. A mesterségesen előállított pókselymek mechanikai tulajdonságai egyelőre messze elmaradnak a természetes társukétól, persze a technológiai fejlődés bizonyára ezen a téren is áttörést hoz majd.

Ha sikerül olcsón és nagy mennyiségben a természetes pókselyem minden előnyös tulajdonságát megtartó pókfonalat előállítani, akkor az nem csak az orvostudományt és a hadiipart forradalmasíthatja (úgyis tudjuk, melyikben jelenne meg előbb), hanem minden olyan ágazatot, ahol rendkívül fontos a kis tömeghez tartozó nagy szilárdság. Potenciálisan ez a légiközlekedést jelenti – de ki tudja, mit hív még majd életre a pókfonál.

(Forrás: Guardian, HowStuffWorks, Popular Mechanics)