Технология, разработанная около ста лет назад французским проповедником, позволила собрать с миллиона мадагаскарских пауков золотистую паутину. Британский историк и американский бизнесмен пустили её на создание самой большой в мире «скатерти» из паучьего шёлка. Редчайший рукодельный шедевр будет выставлен в США и Великобритании.
Искусствовед Саймон Пирс (Simon Peers) и его американский партнёр по бизнесу Николас Гудли (Nicholas Godley) наняли для работы несколько десятков рабочих, которые создали уникальное полотно размером 3,4 на 1,2 метра.
Поставщиками «ниток» стал миллион пауков-кругопрядов (golden orb spider), принадлежащих к роду Nephila . На изготовление куска, пожалуй, самой необычной ткани учёный и предприниматель потратили почти пять лет жизни и около $500 тысяч.
Гудли, американская актриса Хизер Грэм (Heather Graham) и Пирс на открытии выставки в AMNH 23 сентября нынешнего года (было приглашено большое количество и других именитых гостей). В руках у них, конечно же, обычный платок (фото Will Ragozzino).
Гудли впервые приехал на Мадагаскар в 1994 году, где создал небольшую компанию по производству товаров из волокон пальмы рода Raphia . В 1999-м Николас выпустил свою первую коллекцию модных сумок (видимо, из того же материала), а в 2005-м закрыл фабрику и полностью переключился на производство «паучьей ткани» вместе с Пирсом.
Мадагаскарский золотой паук-кругопряд лишь один из 36 видов рода Nephila . Эти пауки водятся в тропиках и известны тем, что плетут крупные золотистые сети (фото AMNH, JohnnyK /Picasa Web).
На создание необычного полотна Гудли вдохновили рассказы о том, как в XIX веке нечто подобное попытался сделать французский управляющий одной из мадагаскарских провинций. Однако Николасу не было доподлинно известно, являются эти рассказы правдой или вымыслом.
Некоторые пауки в ходе эксперимента умирали собственной смертью, но большинство всё же были выпущены на свободу. «Мы, сами того не зная, стали защитниками этих существ, и я очень рад, так как считаю их достойными королевских регалий», – говорит Гудли (фото ppoggio2 /flickr.com).
Вообще-то паучий шёлк не пользуется особой популярностью у жителей Мадагаскара (оно и понятно, ведь «стандартного» тутового шелкопряда выращивать гораздо легче). Однако в XIX веке подданные королевства Мерина (Merina Kingdom) всё же решались работать с ним. Изделия из паутины преподносились членам королевских семей. Появилась даже особая традиция сплетения нитей.
Первым машину для получения шёлка от 24 пауков создал французский проповедник Жакоб Поль Камбуе (Jacob Paul Camboué), который работал с ними в 80-90-х годах XIX века. Однако от его работы не осталось никаких кусков ткани (фото AMNH).
Работа Пирса и Гудли началась с того, что они наняли 70 рабочих собирать близ столицы Мадагаскара Антананариву (Antananarivo) паучих вида Nephila madagascariensis .
Только женские особи создают уникальную в своём роде прочную паутину с золотистым оттенком. Сбор проходил во время сезона дождей, так как членистоногие плодят свои сети только в это время года (что накладывает дополнительные ограничения на процесс производства полотна).
Паучихи часто располагают свои дома меж телефонных и электрических проводов. Иногда паутины вырастают до таких гигантских размеров, что с лёгкостью перекрывают однополосную дорогу (фото Tasumi1968 /flickr.com).
Чтобы создать некое подобие прядильной фабрики, пауков поместили в специальные камеры, где их держали в неподвижном состоянии. Надо сказать, что Nephila madagascariensis не ядовитые, но кусачие. Кроме того, они могут сбежать или поесть друг друга. «Поначалу мы имели 20 женских особей, но вскорости всё заканчивалось тремя, правда, очень толстыми», – рассказывает Пирс.
Так что в конце концов беспокойных тварей изолировали друг от друга, одновременно нарастив количество одновременно обитающих на фабрике особей.
Кстати, «конкурентами» нынешнего шедевра можно считать разве что те два кусочка «паучьей ткани», что хранятся в одном из музеев Лиона. Однако каждый из них в ширину не превышает нескольких сантиметров (фото AMNH и с сайта dailymail.co.uk).
Десять рабочих собирали паутину, свисающую из прядильных органов паучих. С одной особи таким образом можно было получить около 25 метров драгоценного материала.
Пирс отмечает, что четырнадцать тысяч пауков дают примерно 28 граммов паучьего шёлка, а общий вес конечного куска ткани составил аж 1180 граммов!
Паутинный шелк - чудесный материал, обладающий легкостью, эластичностью и удивительной прочностью. Дэн Видмайер (Dan Widmaier), гендиректор Bolt Threads, уверен, что за полученным методами генной инженерии шелком - будущее текстильной индустрии.
В 1709 году Франсуа Ксавье Бон де Сент Илер, президент суда по счетам, пошлинам и финансам в Монпелье во Франции, подарил королю-солнце Людовику XIV пару носков из паутинного шелка, сделанных из сотен тщательно отобранных коконов. «Сейчас единственная сложность - процесс добычи необходимого количества коконов, чтобы сделать что-то стоящее», - написал Бон в письме, адресованному королевскому обществу Британии в том же году. Тремя столетиями позже сложность (не такую уж несущественную) удалось решить, и некоролевские особы впервые получили возможность купить себе предмет одежды из паутинного шелка - галстук, покрашенный в цвет морской волны, выпущенный ограниченным тиражом в пятьдесят экземпляров компанией Bolt Threads, занимающейся .
Конечно, пауки уже давно производят шелк для своих целей. Если верить Полу Хиллиарду, автору книги «Частная жизнь пауков» (Private Life of Spiders) , впервые это было замечено в штате Нью-Йорк на месте раскопок Девонского сланца, которому 380 миллионов лет: в этом месте палеонтологи нашли окаменелую брюшную часть паука, напоминающую лейку душа с двадцатью отверстиями, через которые древние пауки выделяли шелковые волокна, чтобы затем соединить их в одну нить. С тех пор пауки развили семь разных шелковых желез. Самцы пауков-крабов ткут гроздевидный шелк, которым связывают самок перед спариванием; самки ткут трубчатые коконы; пауки-каменщики выделяют особые липкие капельки, с помощью которых создают навесные люки из слоев земли и шелка.
Но самым практичным является похожая на пузырь форма (или каркасная нить), которую пауки задействуют для спуска и укрепления паутин. Вместе эти разные шелка используются в производстве самых разных вещей: водолазных капсул, навесов и даже камуфляжа. «Небольшое неаккуратно выглядящее пятно белого шелка можно принять за птичий помет», - пишет Хиллиард.
Но человеку далеко до искусности самих пауков, если говорить про использование паутинного шелка. Древние греки, по догадкам ученых, использовали коконы в качестве бинтов, а рыбаки Новой Гвинеи сплетали паутину пауков-кругопрядов в сети. В швейной промышленности использовались более слабые нити тутовых шелкопрядов. Бон объяснил это предрассудками человечества насчет «омерзительных насекомых», но правильнее было бы сказать, что пауков оказалось сложно приручить.
Бон замечает, что «разведение молодых пауков в комнате всегда заканчивалось одинаково: они вели себя враждебно и, в конце концов, съедали друг друга». Что досадно, ведь паутинный шелк - чудесный материал. Известный своей прочностью, он может быть крепче стали и более устойчив к разрыву, чем кевлар i Кевлар Прочная ткань из армидового волокна .
Человек может без труда пройти через паучью сеть лишь потому, что каждая нить имеет диаметр в 0,003 миллиметра. Если бы диаметр достигал целого миллиметра, то, по всей видимости, такая паутина смогла бы поймать вертолет так же эффективно, как она сейчас ловит мух.
Паутинный шелк обладает исключительной эластичностью и легкостью. Некоторые шелка могут вытягиваться в пять раз от своей изначальной длины, прежде чем порвутся, а нить достаточно длинная, чтобы окружить Землю, весила бы не больше фунта. Пауки - способные химики, которые часто наделяют свои шелка влагоотводящими и противогрибковыми свойствами.
Привлеченные такой перспективой, некоторые предприимчивые любители шелка попытались пойти по стопам Бона - и все до единого наткнулись на проблему масштаба. Анатом времен гражданской войны, Берт Грин Уайлдер, известный тем, что он первым стал использовать в печати термин «нейрон» (а также коллекционированим мозга в банках), заявил, что смог получить 150 ярдов золотой нити, сплетенных большим пауком-шелкопрядом, во время службы в Фолли-Айленд в Южной Калифорнии.
Воодушевившись, Уайлдер начал разрабатывать машину для изъятия шелка, которая напоминала крохотные средневековые колодки: подвешенная деревянная доска закрепляла голову и лапы паука с одной стороны и брюшко с другой, а ручная катушка извлекала шелк. Это было хитроумное изобретение, но Уайлдер позже признал, что для того, чтобы сшить одно платье, потребуется шелк с пяти тысяч пауков. Прошло сто лет, но наука так и не продвинулась в этой области. В 1982 исследователи из Северокалифорнийского Университета публиковали журналы, описывавшие «аппарат и технику для принудительного изъятия шелка из пауков» -фактически улучшенную версию устройства Уайлдера, в которой можно было разместить дюжины арахнидов.
Полотно из золотой нити. Источник: Ecouterre .
Затем в 90-х наступила революция в генетике, а вместе с ней и возможность наделить менее агрессивные виды ДНК для производства паутинного шелка. Больше не требовалась ферма шелкопрядов; подходили генетически модифицированные кишечная палочка, дрожжи, ростки табака и даже козлы. Остатки стада BioSteel-козлов, профинансированных Министерством обороны, сейчас находятся в Университете Юты, так как компания, разводившая их для производства паутинного шелка, объявила себя банкротом.
Проблема была в том, что даже после вычеркивания живых пауков из уравнения процесс оставался, как говорил Дэн Видмайер, генеральный директор и соучредитель Bolt Threads, «трудоемким». Компания решила производить шелк при помощи пивных дрожжей, получившихся в результате брожения в емкостях из нержавеющей стали с водой и сахаром. Генетическое секвенирование, отвечающее за производство, задействовало две из четырех молекул, составляющих ДНК, и это означало, что процесс был повторяющийся,и его было легко нарушить. Экспериментировать с последовательностями с целью заставить дрожжи выделять разные виды белка шелка было сложно.
Видмайер подсчитал, что Bolt проработала с четырьмя тысячами формул с момента основания в 2009 году. «Затем, когда вы закончили брожение и у вас появился этот прекрасный белок, встает проблема извлечения его в высоком качестве, чтобы затем задействовать белок в качестве сырья для пряжи», - рассказывает он. Другими словами, дрожжи должны были выйти совершенно определенные - чтобы они смогли выделять шелк, иначе Видмайеру и его коллегам пришлось бы собирать отдельные клетки.
Когда белки шелка отделялись от насыщенной сахаром и дрожжами воды в бродильных емкостях, они проходили очистку и превращались в порошок. «Смесь напоминала один из протеиновых напитков», - заметил Видмайер. В порошок затем добавляли раствор, пока он не становился таким же вязким, как резиновый клей; получившаяся масса называется прядильным раствором, и ее можно продавить через фильер, чтобы получить волокна.
В природе паук использует механизм «тяни-толкай», чтобы превратить свой прядильный раствор в нить: внезапное понижение кровяного давления заставляет вязкий белок шелка выйти из отверстий на брюшной полости, затем паук собирает капли в пряди при помощи лап и веса.
«Многие рутинные и затянутые процессы во время пряжи могут пойти не так», - сказал Видмайер. Любые поправки, которые влияют на очистку белка, вязкость, кислотность и температуру, могут превратить прядильный раствор в липкую массу, из которой получатся капельки, а не нити. Поэтому Видмайер гордится, что его компании удалось произвести 50 галстуков, в каждом из которых есть 90 километров каркасной паутинной нити.
Давайте помечтаем о невесомой вязаной кофточке, прочной как бронежилет . Как вы думаете из какого волокна можно ее создать? Ни за что не угадаете! Такая кофточка будет связана из пряжи, созданной из паутины !
Пауки плетут паутину для ловчих сетей и уютной норки. Молодые паучки отправляются на паутинке на приключения в дальние дали. А люди в течение столетий пытаются научиться использовать паутину для своих нужд.
Древние китайцы создавали из паутины шелк, Король-Солнце обладал связанными из паучьего шелка чулками и перчатками, французский натуралист д"Орбиньи щеголял в панталонах из паутины.
Прочнее стали, легкая и эластичная, паутина состоит из белковых молекул. Паутина может, не разрываясь, растягиваться на 40% своей длины и настолько легкая, что полкило паутины с лихвой хватит, чтобы обернуть вокруг Земного Шара.
Доказано, что паутина так же обладает антисептическими свойствами и способствует заживлению ран. Крупные пауки рода Нефила знамениты тем, что прядут огромные сети диаметром до 8 метров, которые рыбаки островов Полинезии используют для ловли рыбы. На фотографиях вы как раз видите этих пауков и их сети.
Так почему же пряжа с такими потрясающими свойствами не заполнила полки магазинов? Из-за своей хищной сущности пауков очень трудно разводить в неволе, если вы соберетесь завести паучью ферму, возможно через некоторое время ваши питомцы просто съедят друг друга. Однако, несмотря на трудности, есть смельчаки, создающие паучьи фермы , и японские ученые обещают в скором времени выпустить продукцию, созданную из паутины.
И все-таки, несмотря на все трудности и цену работы, готовые вещи из паучьего шелка существуют. Посмотрите на мантию, которую представили всем желающих на выставке в Лондоне Саймон Пирс и Николас Гудли.
На данный момент это самое крупное изделие из паучьего шелка в мире, а работали мастера над ее созданием более четырех лет. Для этого потребовалось собрать паутину более миллиона паучих.
