蜘蛛絲機械性質可塑性之多樣性及生態意義研究(1/3)(科技部)
摘要
蜘蛛的大壺狀腺絲是種結合了強度、韌度與延展性的生物材料，其機械性質優異於目前已知的任何生物或人造維纖。最近研究指出，除了表達不同比例的絲基因，蜘蛛亦可藉由後紡作用調控其大壺狀腺絲的性質。因此，當面臨不同環境或不同絲性質需求時，某些類群蜘蛛可能可以快速地調整絲之性質。然而，吾人對這項可塑度在不同生態功能群蜘蛛之多樣性，其生態意義以及達成之機制仍所知甚少。本研究計畫將從生態上、絲微結構上及分子層面上，藉由不同高科技的測量方式探討不同分類群及不同絲使用功能群蜘蛛的大壺狀腺絲之可塑性。藉由比較不同前置處理的大壺狀腺絲，本研究將量化蜘蛛對絲之可塑性範圍，並藉由比較方法以統計學方式探討不同類群蜘蛛大壺狀腺絲在因應不同網形態及生態需求時與可塑性範圍之關聯性。藉由大角度及小角度之 X 光繞射圖譜，本研究將驗證在微觀層次上結晶與非結晶結構的分布及性質之變化是否為大壺狀腺絲可塑性在不同蜘蛛物種間存在變異的原因。本研究亦將粹取對應大壺狀腺絲蛋白的部份基因序列以及絲蛋白之胺基酸組成，以建立絲可塑性在遺傳分子層次上的關聯性。藉由大壺狀腺絲機械性質量測與 X 光繞射圖譜技術，我們將驗證改變拉絲速度是否為不同類群蜘蛛調控絲的機械性質及微觀結構的主要方式。以上研究成果不僅可了解不同類群蜘蛛絲可塑性之差異與其行為及生態環境之關係，並可藉由了解蜘蛛調控絲性質的機制及遺傳基礎以利於未來突破仿生蜘蛛絲目前所面臨的困境。
更新：Nov-13-2020 04:47:00 (Taiwan, GMT+08:00).