Если вам знакомы бессмертные «Путешествия в некоторые отдаленные страны света Лемюэля Гулливера...», то вы, конечно же, помните его посещение Академии прожектеров в Лагадо — столице лапутян. Огромное впечатление на Гулливера произвел визит к местному изобретателю, который выращивал пауков для изготовления пряжи. Тот полагал, что мир совершил роковую ошибку, пользуясь работой шелковичных червей, тогда как у нас всегда под рукой пауки — прекрасные прядильщики и ткачи. Вероятно, великий сатирик Свифт, живший в одно время с Реомюром, был знаком с мнением этого ученого авторитета и воспользовался этой историей, чтобы лишний раз посмеяться над учеными прожектерами.
Авторитет Реомюра был настолько высок, что прошло около 90 лет, прежде чем появились первые робкие возражения против его оценки идеи Бона. Со временем многие страны вновь обратились к изучению пауков и возможности использования паутины. В 1899 г. на Мадагаскаре из паутины местного тропического паука нефилы был изготовлен образец роскошной шелковой ткани длиною 5 метров. Подобные попытки позже предпринимались и в других странах, но никакого практического выхода они не имели.
Серьезной причиной, помешавшей развитию промышленного производства шелкового паутинного волокна, было то обстоятельство, что упомянутые работы преследовали лишь одну простую цель — использовать паутинный шелк для изготовления предметов одежды наравне с обыкновенным натуральным шелком. Высокая стоимость паутинного шелка, превышающая во много раз цену обыкновенного, снижала интерес к подобным предложениям, и для поддержки подобных исследований, как мы бы сейчас сказали, спонсоров не находилось.
До недавнего времени единственной областью использования паутинных нитей являлись некоторые отрасли оптической промышленности. Паутинные нити применяют в астрономических, геодезических и военных оптических приборах для устройства перекрещивающихся нитей в окулярах измерительных приборов.
В нашей стране наиболее серьезные исследования в этом направлении велись во время Великой Отечественной войны в Пермском университете под руководством профессора Д.Е. Харитонова. Он справедливо высказывал мысль, что особые качества паутинного волокна позволяют использовать его не в изготовлении предметов одежды, а «в различных областях техники и, может быть, медицины».
В народной медицине паутину издавна применяют как кровоостанавливающее и ранозаживляющее средство (во Франции энтузиасты-медики предпринимали попытки изготавливать кровоостанавливающие салфетки из паутинного «шелка»). Действительно, паутина обладает антибиотическими свойствами. Особенно хорошо они выражены у шелка кокона, что связано с важностью его защитной роли. Оболочка кокона предохраняет находящиеся внутри него яйца не только от высыхания и механических повреждений, но и от губительного действия бактерий и плесневых грибков.
Основным препятствием для промышленного получения паутинного шелка являлась сложность массового разведения пауков. В наше время в связи с разработкой сравнительно дешевых технологий разведения насекомых (корма для пауков) появилась возможность и массового производства пауков. Однако в связи с появлением большого числа разновидностей синтетических нитей интерес к этой технологии существенно ослаб. Но имеется, по крайней мере, одна область деятельности, где конкурировать с паутинными не могут пока никакие другие нити. Речь идет о микрохирургии.
Сегодня известно более 30 000 видов пауков, и жизнь многих из них полностью зависит от их паутинных сетей-ловушек. Ловчие сети пауков в течение миллионов лет эволюционировали в направлении наименьшей толщины (заметности) нитей и одновременно их наибольшей прочности. Результаты достигнуты впечатляющие!
Сравнение паутинных нитей по прочности с шелковыми нитями — не в пользу последних. Например, нить ловчей сети обыкновенного крестовика почти в 2(!) раза тоньше шелковичной и при этом более чем в 3(!) раза прочнее на разрыв. Это различие объясняется тем, что кокон тутового шелкопряда, из которого и получают шелковую нить, имеет функции механической защиты и изоляции куколки за счет общей толщины стенок, состоящей из многих слоев нити. В сетях пауков-кругопрядов ловчие нити одинарные (лишь нити основы могут быть сплетены из нескольких более тонких нитей). Задача ловчей паутины — удержать попавшую в нее добычу, не оборваться при попытках жертвы вырваться из плена. Понятно, что паутина должна выдерживать значительные усилия на разрыв.
Проведем более детальное сравнение некоторых синтетических и натуральных нитей. Даже самая толстая паутина у пауков из семейства аргиопид имеет среднюю толщину нити меньше, чем другие типы шелка. Она не превышает 10 микрон, тогда как у гусеничного шелка колеблется в пределах 13–26, а у вискозного — не ниже 40. У большинства же пауков нить еще тоньше и составляет 2–3 микрона! Шелк пауков значительно прочнее, чем гусеничный натуральный и все сорта искусственного. Чрезвычайно малая толщина одиночных нитей при их значительной прочности создает паутинному шелку превосходство перед гусеничным и всеми сортами искусственного шелка.
По количеству выделяемой паутины и ее качеству особые преимущества имеют представители семейства кругопрядов, к которому относятся и наши крестовики. За один раз от обыкновенного крестовика можно получить до 250, а в течение нескольких суток — до 2000 метров нити. Но в нашей фауне есть и более крупные, а значит, и более «производительные» пауки. Наибольший интерес представляет дальневосточный крестовик вздутый, достигающий величины крупного грецкого ореха.
Выделение паутинных нитей полностью контролируется центральной нервной системой паука. В зависимости от обстоятельств он может выделять липкую или сухую нить определенной толщины и даже определенного цвета. Так, паутина, из которой изготавливается яйцевой кокон, никогда не бывает клейкой; она также имеет ряд и других особенностей, например, цвет. Паутина для ловчих сетей — иного свойства. Выделяя ее, паук вытягивает вязкий секрет из паутинных бородавок, расположенных на задних сегментах брюшка. Делает он это при помощи задних ног, но чаще просто прижимает бородавки к субстрату. При этом небольшая порция выделившегося секрета, застывая, приклеивается к нему. Когда затем животное удаляется от места прикрепления, остальной секрет просто вытягивается в быстро затвердевающие нити. Этим можно воспользоваться, наматывая выделяющуюся пауком паутину на специальное приспособление.
Основу паутинного шелка, как и шелка гусениц, составляет не растворяющийся в воде протеид фиброин. Это вязкая сиропообразная жидкость, затвердевающая на воздухе в прочную нерастворимую нить. Фиброин устойчив к действию органических растворителей, разбавленных кислот и щелочей, а также протеолитических ферментов. Его нити обволакиваются другим белком — серицином, который обладает склеивающими свойствами и растворим в воде. Хотя серицина в паутине несколько меньше, чем в шелке, можно ожидать, что время рассасывания паутины в тканях после операции не будет значительно отличаться от шелка. По последним данным американских исследователей, паутинная нить не меняет размера под действием органических веществ и не вызывает реакции отторжения в организме человека.
Итак, все говорит о том, что паутина представляет собой прекрасный шовный материал для микрохирургии, особенно микрохирургии глаза, где требуется наиболее «деликатная» и вместе с тем прочная нить. Сейчас наши хирурги пользуются в основном шелковой и синтетическими нитями: лавсановой, нейлоновой. Лучшие наиболее тонкие образцы поступают к нам из-за границы. В США пытаются синтезировать искусственный аналог паутины для хирургических целей. Но уже сегодня вполне возможно производить необходимое для медицины количество натуральной паутинной нити. Свойства ее известны, методы и инструменты для получения — разработаны. Не пора ли «приручить» еще одно дикое животное и заставить его работать на человека?!
С. Ижевский
