LA SETA........

I ragni utilizzano la seta per molti scopi: per proteggere i loro piccoli, costruire rifugi e cacciare prede.

Sono gli unici animali che usano la seta in più situazioni della loro vita quotidiana.

I ragni originali, rappresentati oggi dai primitivi, segmentati, mesoteli, presentano 8 paia di organi della seta o filiere, poste sotto la metà dell'addome (mesotele). Nei mygalomorphi e araneomorphi le filiere hanno "movimento" alla fine dell'addome (opistotele). In questi ragni le filiere anteriori mediane sono entrambe non sempre presenti o rimangono, in alcuni araneomorphi, come una struttura modificata chiamata cribello (filiera particolare dall'aspetto di doppia piastra che comprende fino a 40.000 fuselli). I migalomorphi hanno 4 o 6 filiere, paragonate alle 6 della maggior parte degli araneomorphi.

Le filiere accoppiate hanno da uno a tre segmenti molto manovrabili per filare la seta e possono essere corti o relativamente lunghi. Il segmento finale di ogni filiera presenta una struttura simile a "rubinetti-cavi", i fuselli,  da cui la seta fuoriesce prodotta da particolari coppie di ghiandole interne all'addome. Ogni ghiandola porta alle filiere e va a terminare con uno o due "fusellii"(ghiandole ampullari), alcuni fuselli (ghiandole cilindriche) o molti fuselli ( ghiandole piriformi). In aggiunta, le ghiandole cilindriche e piriformi, aprono verso due filiere. Molti ragni maschi hanno una zona di questi fuselli  vicino il gonoforo che produce seta per le tele dallo sperma.

LE GHIANDOLE DELLA SETA

Le ghiandole della seta sono situate in un grande  spazio dell'addome del ragno, specialmente nelle specie costruttrici di tele. Ogni ghiandola produce un tipo di filo per una specifica mansione. Dieci differenti tipi di ghiandole della seta e loro fuselli sono conosciuti nei ragni. Fino ad otto ghiandole possono essere presenti in una singola specie, ognuna delle quali produce seta con differenti proprietà e utilizzi, come dimostrato dall'illustrazione:

Le ghiandole più conosciute sono:

Ghiandola Aggregata che produce materiale appiccicoso per i fili

Ghiandola Ampullacea utilizzata per la seta del filo che tesse

Ghiandola Pyriforme usata per la produzione dei fili di attacco

Ghiandola Aciniforme produce fili per incapsulare le prede

Ghiandola Tubiliforme produce fili per bozzoli

Ghiandola Coronata è usata per la produzione dei fili adesivi

Sebbene la seta sia prodotta come un liquido all'interno delle ghiandole della seta, è usuale che dai fuselli  ne escano solide fibre . Differenti parti delle ghiandole della seta secernano differenti tipi di proteine dentro la cavità ghiandolare. Queste formano un centro interno e poi esterno guainando gli strati. Viscosi flussi di seta come liquidi cristalli fluiscono attraverso un lungo, progressivamente ristretto, dotto dal quale interno le cellule estraggono acqua dalle proteine. Ciò avviene quando si sottopongono a un moderato bagno acidico e aumenta la   spinta  che aiuta a convertire le proteine liquide in fibre solide. La sezione finale del dotto fornisce un sottile, grasso rivestimento ai fili della seta. Il largo dotto ghiandolare a draga presenta una valvola prima di entrare nel fusello. Questa valvola provvede ad entrambe un mezzo per  frenare  le gocce del ragno sulla linea drenante, e  una pompa muove la seta all'indietro  attraverso i dotti del fusello dopo che un filo di seta si è rotto. La sola seta che rimane in uno stato liquido dopo aver lasciato il dotto del fusello è quella prodotta dalle ghiandole aggregate.

STRUTTURA

Normalmente un filo di seta di ragno è spesso 0.001-0.004 mm. e può essere cinque volte più resistente di un filo di acciaio di uguale grandezza. Il filo si può tirare fino al 30% della sua lunghezza originale senza che si rompa, per questo motivo le tele dei ragni sono considerate come uno dei materiali più resistenti che si conosca.

Materiale completamente riciclabile, dalle prestazioni elevatissime, in condizioni di temperatura ambiente, a basse pressioni e utilizzando l'acqua come solvente.

La materia prima di un filo di seta, la sostanza di partenza da cui si elaborano le fibre, è una soluzione liquido-cristallina che scorre liberamente.

La seta consiste quasi esclusivamente di lunghe molecole di proteine, aminoacidi (che nella ragnatela sono principalmente la glicina e l'alanina) , delle quali strutture forniscono seta con uniche proprietà, che formano zone o regioni cristalline, incastonate in una matrice non strutturata, amorfa. Le regioni amorfe si estendono con facilità, conferendo alla seta la sua caratteristica elasticità, mentre le zone cristalline, strettamente ripiegate in pieghettature e spirali, si tendono soltanto se vengono tirate con maggiore energia, dal che deriva la resistenza del filo.  Le proprietà strutturali dei differenti tipi di seta variano con la composizione e l'arrangiamento di queste proteine.

Le proteine delle molecole della seta si spostano liberamente nella soluzione liquido-cristallina, ma mantengono l’allineamento tra di loro e lungo l’asse della fibra che cresce, quando la “sostanza viscosa” si sposta lungo l’organo del ragno preposto alla filatura, che continua a restringersi. Questo allineamento conferisce una resistenza ulteriore, come sa chiunque abbia cercato di rompere un bastoncino tirandolo per il lungo da entrambe le estremità in opposte direzioni, anziché cercando di piegarlo nel mezzo.

È sorprendente scoprire che le proteine della seta utilizzano circa il cinquanta per cento della sostanza acquosa prodotta dai ragni per la filatura. Nella filatura delle fibre industriali, soluzioni tanto concentrate sarebbero impossibili da trattare, perché risulterebbero troppo viscose e si raggrumerebbero fino a generare un groviglio di spaghetti scotti, anziché una fibra resistente. I ragni riescono invece  ad aggirare il problema utilizzando molecole proteiche avvolte inizialmente a spirale per mantenere più liquida la sostanza dopante; in seguito, nelle successive fasi della filatura, queste spirali si svolgono e si allineano. Lo svolgimento delle spirali fa emergere anche dei tratti “appiccicosi” che consentono alle singole molecole di unirsi per formare il filo definitivo.