Cheryl Hayashi: The magnificence of spider silk

158,712 views ・ 2011-12-07

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Christel Foncke
00:16
I'm here to spread the word about the
0
16260
2000
Ik ben hier om te praten
00:18
magnificence of spiders
1
18260
2000
over de pracht van spinnen
00:20
and how much we can learn from them.
2
20260
3000
en hoeveel we van hen kunnen leren.
00:23
Spiders are truly global citizens.
3
23260
2000
Spinnen zijn echte wereldburgers.
00:25
You can find spiders in nearly
4
25260
2000
Je kunt spinnen in bijna
00:27
every terrestrial habitat.
5
27260
2000
elke aardse habitat aantreffen.
00:29
This red dot marks
6
29260
2000
Deze rode stip markeert
00:31
the Great Basin of North America,
7
31260
2000
het Grote Bekken van Noord-Amerika.
00:33
and I'm involved with an alpine biodiversity
8
33260
2000
Ik ben daar met een aantal medewerkers
00:35
project there with some collaborators.
9
35260
2000
bezig met een project van alpine biodiversiteit.
00:37
Here's one of our field sites,
10
37260
2000
Hier is een van onze veldsites.
00:39
and just to give you a sense of perspective,
11
39260
2000
Om jullie een gevoel van perspectief te geven:
00:41
this little blue smudge here,
12
41260
2000
dit blauwe stipje
00:43
that's one of my collaborators.
13
43260
2000
is een van mijn medewerkers.
00:45
This is a rugged and barren landscape,
14
45260
3000
Dit is een ruig en kaal landschap,
00:48
yet there are quite a few spiders here.
15
48260
2000
toch vind je hier nogal wat spinnen.
00:50
Turning rocks over revealed this crab spider
16
50260
4000
Onder de stenen vonden we deze krabspin
00:54
grappling with a beetle.
17
54260
2000
in gevecht met een kever.
00:56
Spiders are not just everywhere,
18
56260
3000
Spinnen vind je niet alleen overal,
00:59
but they're extremely diverse.
19
59260
2000
maar ze zijn ook zeer divers.
01:01
There are over 40,000 described species
20
61260
3000
Er zijn meer dan 40.000 soorten spinnen beschreven.
01:04
of spiders.
21
64260
1000
Er zijn meer dan 40.000 soorten spinnen beschreven.
01:05
To put that number into perspective,
22
65260
2000
Om dat aantal wat in perspectief te zetten:
01:07
here's a graph comparing the 40,000
23
67260
2000
hier is een grafiek die
01:09
species of spiders
24
69260
2000
de 40.000 soorten spinnen
01:11
to the 400 species of primates.
25
71260
2000
vergelijkt met de 400 soorten primaten.
01:13
There are two orders of magnitude more
26
73260
2000
Het aantal spinnen is een 100 keer groter
01:15
spiders than primates.
27
75260
2000
dan het aantal primaten.
01:17
Spiders are also extremely old.
28
77260
4000
Spinnen zijn ook zeer oud.
01:21
On the bottom here,
29
81260
2000
Onderaan zie je
01:23
this is the geologic timescale,
30
83260
2000
de geologische tijdschaal.
01:25
and the numbers on it indicate millions
31
85260
2000
De getallen erop geven de miljoenen jaren
01:27
of years from the present, so the zero here,
32
87260
2000
vóór het heden aan.
01:29
that would be today.
33
89260
2000
De nul hier geeft het heden aan.
01:31
So what this figure shows is that spiders
34
91260
3000
Deze figuur laat zien dat spinnen
01:34
date back to almost 380 million years.
35
94260
4000
al bijna 380 miljoen jaar bestaan.
01:38
To put that into perspective, this red
36
98260
2000
De rode verticale streep
01:40
vertical bar here marks the divergence time
37
100260
3000
markeert de tijd
01:43
of humans from chimpanzees,
38
103260
3000
dat mensen en chimpansees
01:46
a mere seven million years ago.
39
106260
3000
evolueerden als aparte soorten.
01:49
All spiders make silk
40
109260
2000
Alle spinnen maken
01:51
at some point in their life.
41
111260
2000
ooit in hun leven rag.
01:53
Most spiders use copious amounts of silk,
42
113260
3000
De meeste spinnen gebruiken overvloedige hoeveelheden rag.
01:56
and silk is essential to their survival
43
116260
2000
Spinrag is essentieel voor hun voortbestaan
01:58
and reproduction.
44
118260
2000
en voortplanting.
02:00
Even fossil spiders can make silk,
45
120260
2000
Zelfs fossiele spinnen konden spinrag maken,
02:02
as we can see from this impression of
46
122260
2000
zoals we kunnen zien op deze afdruk van
02:04
a spinneret on this fossil spider.
47
124260
3000
een spintepel van een fossiele spin.
02:07
So this means that both spiders
48
127260
2000
Dat betekent dat zowel spinnen
02:09
and spider silk have been around
49
129260
2000
als spinrag
02:11
for 380 million years.
50
131260
4000
al 380 miljoen jaar bestaan.
02:16
It doesn't take long from working with spiders
51
136260
3000
Je hoeft niet lang met spinnen te werken
02:19
to start noticing how essential silk is
52
139260
3000
om te merken hoe essentieel spinrag
02:22
to just about every aspect of their life.
53
142260
3000
voor ongeveer elk aspect van hun leven is.
02:25
Spiders use silk for many purposes, including
54
145260
3000
Spinnen gebruiken rag voor vele doeleinden,
02:28
the trailing safety dragline,
55
148260
2000
zoals de zwevende veiligheidsdraad,
02:30
wrapping eggs for reproduction,
56
150260
3000
het inpakken van eieren voor de voortplanting,
02:33
protective retreats
57
153260
2000
zich in veiligheid brengen
02:35
and catching prey.
58
155260
2000
en het vangen van prooi.
02:37
There are many kinds of spider silk.
59
157260
2000
Er zijn vele soorten spinrag.
02:39
For example, this garden spider can make
60
159260
3000
Deze tuinspin kan bijvoorbeeld
02:42
seven different kinds of silks.
61
162260
2000
zeven verschillende soorten rag maken.
02:44
When you look at this orb web, you're actually
62
164260
2000
Als je naar dit web kijkt,
02:46
seeing many types of silk fibers.
63
166260
3000
zie je vele soorten ragvezels.
02:49
The frame and radii of this web
64
169260
2000
Het frame en de stralen van dit web
02:51
is made up of one type of silk,
65
171260
3000
bestaan uit één soort rag,
02:54
while the capture spiral is a composite
66
174260
2000
terwijl de vangspiraal een composiet is
02:56
of two different silks:
67
176260
2000
van twee verschillende soorten rag:
02:58
the filament and the sticky droplet.
68
178260
3000
de draad en de kleverige druppel.
03:01
How does an individual spider
69
181260
3000
Hoe maakt één spin
03:04
make so many kinds of silk?
70
184260
3000
zoveel soorten rag?
03:07
To answer that, you have to look a lot closer
71
187260
2000
Om daarop te antwoorden moet je
03:09
at the spinneret region of a spider.
72
189260
2000
de spinstreek van een spin wat naderbij bekijken.
03:11
So silk comes out of the spinnerets, and for
73
191260
2000
Spinrag komt uit de spintepels en
03:13
those of us spider silk biologists, this is what
74
193260
2000
wij spinragbiologen noemen dat
03:15
we call the "business end" of the spider. (Laughter)
75
195260
2000
de ‘zakelijke kant’ van de spin. (Gelach)
03:17
We spend long days ...
76
197260
2000
We spenderen lange dagen ...
03:19
Hey! Don't laugh. That's my life.
77
199260
2000
Niet lachen. Het is mijn broodwinning.
03:21
(Laughter)
78
201260
2000
(Gelach)
03:23
We spend long days and nights
79
203260
2000
We brengen lange dagen en nachten door
03:25
staring at this part of the spider.
80
205260
3000
met het staren naar dit deel van de spin.
03:28
And this is what we see.
81
208260
2000
Dit zien we.
03:30
You can see multiple fibers
82
210260
2000
Je kunt meerdere vezels
03:32
coming out of the spinnerets, because
83
212260
3000
uit de spintepels zien komen,
03:35
each spinneret has many spigots on it.
84
215260
3000
omdat elke spintepel meerdere spindoppen heeft.
03:38
Each of these silk fibers exits from the spigot,
85
218260
3000
Alle ragvezels komen uit zo’n spindop.
03:41
and if you were to trace the fiber back
86
221260
2000
Binnen in de spin
03:43
into the spider, what you would find is that
87
223260
3000
is elke spindop
03:46
each spigot connects to its own individual
88
226260
2000
verbonden met zijn eigen ragklier.
03:48
silk gland. A silk gland kind of looks like a sac
89
228260
3000
Een ragklier is een zak
03:51
with a lot of silk proteins stuck inside.
90
231260
3000
met een hoop rag-eiwitten.
03:54
So if you ever have the opportunity to dissect
91
234260
2000
Als je ooit de kans krijgt om
03:56
an orb-web-weaving spider,
92
236260
2000
een wielwebwevende spin te ontleden,
03:58
and I hope you do,
93
238260
2000
- en ik hoop dat voor je -
04:00
what you would find is a bounty
94
240260
3000
vindt je een hoop
04:03
of beautiful, translucent silk glands.
95
243260
3000
prachtige, doorschijnende ragklieren.
04:06
Inside each spider, there are hundreds
96
246260
2000
In elke spin zijn er honderden,
04:08
of silk glands, sometimes thousands.
97
248260
3000
soms duizenden.
04:11
These can be grouped into seven categories.
98
251260
3000
Ze kunnen worden gegroepeerd in zeven categorieën.
04:14
They differ by size, shape,
99
254260
2000
Ze verschillen in grootte, in vorm
04:16
and sometimes even color.
100
256260
2000
en soms zelfs in kleur.
04:18
In an orb-web-weaving spider,
101
258260
2000
In een wielwebwevende spin
04:20
you can find seven types of silk glands,
102
260260
2000
vind je zeven soorten spinragklieren.
04:22
and what I have depicted here in this picture,
103
262260
2000
Laten we op dit beeld
04:24
let's start at the one o'clock position,
104
264260
3000
op de één-uur-positie starten:
04:27
there's tubuliform silk glands, which are used
105
267260
2000
dat zijn buisvormige spinklieren, die worden gebruikt
04:29
to make the outer silk of an egg sac.
106
269260
2000
om het buitenste rag van een eizak te maken.
04:31
There's the aggregate and flagelliform silk
107
271260
2000
Daar is het aggregaat en de zweepvormige spinklieren
04:33
glands which combine to make the sticky
108
273260
2000
die samen de kleverige
04:35
capture spiral of an orb web.
109
275260
3000
vangspiraal van een wielweb maken.
04:38
Pyriform silk glands make the attachment
110
278260
2000
Peervormige spinklieren maken de kleefstof
04:40
cement -- that's the silk that's used to adhere
111
280260
3000
- dat is het spinrag dat gebruikt wordt om
04:43
silk lines to a substrate.
112
283260
3000
ragdraden aan een substraat te hechten.
04:46
There's also aciniform silk,
113
286260
2000
Er is ook aciniform rag,
04:48
which is used to wrap prey.
114
288260
2000
dat wordt gebruikt om prooi in te wikkelen.
04:50
Minor ampullate silk is used in web construction.
115
290260
2000
Klein flesvormig rag wordt gebruikt voor webconstructie.
04:52
And the most studied silk line
116
292260
2000
De meest bestudeerde ragdraad
04:54
of them all: major ampullate silk.
117
294260
2000
van allen: groot flesvormig rag.
04:56
This is the silk that's used to make the frame
118
296260
2000
Dat is het spinrag dat gebruikt wordt om het frame te maken,
04:58
and radii of an orb web, and also
119
298260
3000
de stralen van een wielweb
05:01
the safety trailing dragline.
120
301260
3000
en ook de zwevende veiligheidsdraad.
05:04
But what, exactly, is spider silk?
121
304260
3000
Maar wat is spinrag precies?
05:08
Spider silk is almost entirely protein.
122
308260
3000
Spinrag is bijna alleen maar eiwit.
05:11
Nearly all of these proteins can be explained
123
311260
2000
Bijna al deze eiwitten kunnen worden afgeleid
05:13
by a single gene family,
124
313260
3000
uit één enkele genfamilie.
05:16
so this means that the diversity of silk types
125
316260
2000
Dit betekent dat de diversiteit
05:18
we see today is encoded by one gene family,
126
318260
5000
van de huidige soorten rag gecodeerd is door één genfamilie.
05:23
so presumably the original spider ancestor
127
323260
3000
De vermoedelijke oorspronkelijke spinvoorouder
05:26
made one kind of silk,
128
326260
2000
maakte één soort rag.
05:28
and over the last 380 million years,
129
328260
3000
In de afgelopen 380 miljoen jaar
05:31
that one silk gene has duplicated
130
331260
3000
werd dat ene rag-gen gedupliceerd,
05:34
and then diverged, specialized,
131
334260
3000
vervolgens divergeerde en specialiseerde
05:37
over and over and over again, to get
132
337260
3000
het telkens weer
05:40
the large variety of flavors of spider silks
133
340260
2000
tot de grote verscheidenheid van soorten spinrag
05:42
that we have today.
134
342260
3000
die we vandaag zien.
05:45
There are several features that all these silks
135
345260
2000
Er zijn verschillende kenmerken die al deze soorten rag
05:47
have in common. They all have a common
136
347260
2000
gemeen hebben. Ze hebben allemaal een gemeenschappelijk ontwerp.
05:49
design, such as they're all very long --
137
349260
2000
Ze zijn bijvoorbeeld allemaal erg lang
05:51
they're sort of outlandishly long
138
351260
3000
- buitengewoon lang -
05:54
compared to other proteins.
139
354260
2000
in vergelijking met andere eiwitten.
05:56
They're very repetitive, and they're very rich
140
356260
3000
Ze zijn erg repetitief en zeer rijk
05:59
in the amino acids glycine and alanine.
141
359260
3000
aan de aminozuren glycine en alanine.
06:02
To give you an idea of what
142
362260
2000
Om jullie een idee te geven van hoe
06:04
a spider silk protein looks like,
143
364260
2000
een spinrageiwit eruit ziet:
06:06
this is a dragline silk protein,
144
366260
2000
dit is een proteïne van een trekdraad,
06:08
it's just a portion of it,
145
368260
2000
alleen maar een deel ervan,
06:10
from the black widow spider.
146
370260
2000
van de zwarte-weduwespin.
06:12
This is the kind of sequence that I love
147
372260
2000
Van dit soort sequenties ben ik helemaal weg.
06:14
looking at day and night. (Laughter)
148
374260
3000
Ik kan er dag en nacht naar kijken. (Gelach)
06:17
So what you're seeing here is the one letter
149
377260
2000
Wat je hier ziet is de één-letterafkorting
06:19
abbreviation for amino acids, and I've colored
150
379260
2000
voor aminozuren.
06:21
in the glycines with green,
151
381260
2000
Glycines zijn met groen aangegeven.
06:23
and the alanines in red, and so
152
383260
2000
Alanines met rood.
06:25
you can see it's just a lot of G's and A's.
153
385260
3000
Je kan zien dat er veel G's en A's zijn.
06:28
You can also see that there's a lot of short
154
388260
3000
Je kunt ook zien dat er veel korte
06:31
sequence motifs that repeat over and over
155
391260
3000
sequenties zijn die steeds weer terugkeren.
06:34
and over again, so for example there's a lot of
156
394260
2000
Zo zijn er bijvoorbeeld veel
06:36
what we call polyalanines, or iterated A's,
157
396260
3000
polyalanines of herhaalde A's, AAAAA.
06:39
AAAAA. There's GGQ. There's GGY.
158
399260
4000
Hier is GGQ. En ook GGY.
06:43
You can think of these short motifs
159
403260
2000
Je kan deze korte, zich herhalende motieven
06:45
that repeat over and over again as words,
160
405260
3000
als woorden zien
06:48
and these words occur in sentences.
161
408260
3000
en dat deze woorden samen zinnen vormen.
06:51
So for example this would be one sentence,
162
411260
3000
Dit zou bijvoorbeeld een zin zijn.
06:54
and you would get this sort of green region
163
414260
2000
Dit groene gebied
06:56
and the red polyalanine, that repeats
164
416260
2000
en het rode polyalanine,
06:58
over and over and over again,
165
418260
2000
dat zich telkens weer herhaalt.
07:00
and you can have that hundreds and
166
420260
2000
Dat kan zich vele
07:02
hundreds and hundreds of times within
167
422260
2000
honderden keren binnen
07:04
an individual silk molecule.
168
424260
2000
een individueel spinragmolecuul herhalen.
07:06
Silks made by the same spider can have
169
426260
2000
Ragsoorten van eenzelfde spin
07:08
dramatically different repeat sequences.
170
428260
3000
kunnen enorm verschillende herhalende sequenties hebben.
07:11
At the top of the screen, you're seeing
171
431260
3000
Bovenaan het scherm zien jullie
07:14
the repeat unit from the dragline silk
172
434260
3000
de repeterende eenheid van trekdraadrag
07:17
of a garden argiope spider.
173
437260
3000
van de Argiope tuinspin.
07:20
It's short. And on the bottom,
174
440260
2000
Het is kort.
07:22
this is the repeat sequence for the
175
442260
2000
Onderaan zie je de herhalingssequentie
07:24
egg case, or tubuliform silk protein,
176
444260
2000
voor de eizak, of tubuliform ragproteïne,
07:26
for the exact same spider. And you can see
177
446260
3000
van exact dezelfde spin.
07:29
how dramatically different
178
449260
2000
Je kunt zien hoe enorm verschillend
07:31
these silk proteins are -- so this is
179
451260
3000
deze rag-eiwitten zijn.
07:34
sort of the beauty of the diversification
180
454260
2000
Dit toont de schoonheid van de diversificatie
07:36
of the spider silk gene family.
181
456260
2000
van de spinrag-genfamilie.
07:38
You can see that the repeat units differ
182
458260
2000
De zich herhalende eenheden verschillen in lengte.
07:40
in length. They also differ in sequence.
183
460260
2000
Ze verschillen ook in volgorde.
07:42
So I've colored in the glycines again
184
462260
2000
Ik heb de glycines weer
07:44
in green, alanine in red, and the serines,
185
464260
3000
groen gekleurd, de alanines rood
07:47
the letter S, in purple. And you can see
186
467260
3000
en de serines, de letter S, paars.
07:50
that the top repeat unit can be explained
187
470260
2000
Je kunt zien dat de bovenste repeterende eenheid
07:52
almost entirely by green and red,
188
472260
3000
bijna volledig uit groen en rood bestaat
07:55
and the bottom repeat unit has
189
475260
2000
en de onderste repeterende eenheid bestaat
07:57
a substantial amount of purple.
190
477260
2000
vooral uit paars.
07:59
What silk biologists do is we try to relate
191
479260
3000
Wij spinragbiologen proberen
08:02
these sequences, these amino acid
192
482260
2000
deze sequenties, deze aminozuursequenties
08:04
sequences, to the mechanical properties
193
484260
2000
te relateren aan de mechanische eigenschappen
08:06
of the silk fibers.
194
486260
2000
van de spinragvezels.
08:08
Now, it's really convenient that spiders use their silk
195
488260
3000
Nu komt het goed uit dat spinnen hun rag
08:11
completely outside their body.
196
491260
2000
alleen maar uitwendig aanwenden.
08:13
This makes testing spider silk really, really
197
493260
2000
Dit maakt het testen van spinrag
08:15
easy to do in the laboratory, because
198
495260
2000
echt eenvoudig om te doen in het laboratorium,
08:17
we're actually, you know, testing it in air
199
497260
3000
omdat we het testen in lucht,
08:20
that's exactly the environment that
200
500260
2000
precies de omgeving waarin
08:22
spiders are using their silk proteins.
201
502260
2000
spinnen hun spinrag-eiwitten gebruiken.
08:24
So this makes quantifying silk properties by
202
504260
2000
Dit maakt de kwantificering van de rag-eigenschappen
08:26
methods such as tensile testing, which is
203
506260
2000
door methoden als trekonderzoek
08:28
basically, you know, tugging on one end
204
508260
2000
- het uitrekken van de vezel -
08:30
of the fiber, very amenable.
205
510260
3000
zeer gemakkelijk.
08:33
Here are stress-strain curves
206
513260
3000
Hier zijn de spanning-rekcurves
08:36
generated by tensile testing
207
516260
2000
van vijf vezels
08:38
five fibers made by the same spider.
208
518260
3000
afkomstig van dezelfde spin.
08:41
So what you can see here is that
209
521260
3000
Je kunt zien dat
08:44
the five fibers have different behaviors.
210
524260
3000
de vijf vezels zich verschillend gedragen.
08:47
Specifically, if you look on the vertical axis,
211
527260
2000
Op de verticale as
08:49
that's stress. If you look at the maximum
212
529260
3000
staat de rekspanning. De maximale rekwaarde
08:52
stress value for each of these fibers,
213
532260
2000
voor elk van deze vezels
08:54
you can see that there's a lot of variation,
214
534260
3000
varieert sterk.
08:57
and in fact dragline, or major ampullate silk,
215
537260
3000
Trekdraad of groot flesvormig rag
09:00
is the strongest of these fibers.
216
540260
2000
is de sterkste van deze vezels.
09:02
We think that's because the dragline silk,
217
542260
3000
Wij denken dat dat komt omdat het trekdraadrag,
09:05
which is used to make the frame and radii
218
545260
3000
waarmee het frame en de stralen van een web gemaakt wordt,
09:08
for a web, needs to be very strong.
219
548260
2000
zeer sterk moet zijn.
09:10
On the other hand, if you were to look at
220
550260
2000
Als je anderzijds kijkt naar
09:12
strain -- this is how much a fiber can be
221
552260
2000
de rek - dit is hoeveel een vezel kan
09:14
extended -- if you look at the maximum value
222
554260
2000
uitrekken - als je naar de maximale waarde kijkt,
09:16
here, again, there's a lot of variation
223
556260
3000
zie je dat er veel variatie is
09:19
and the clear winner is flagelliform,
224
559260
2000
en de duidelijke winnaar de zweepvorm is
09:21
or the capture spiral filament.
225
561260
2000
of de draad voor de vangspiraal.
09:23
In fact, this flagelliform fiber can
226
563260
2000
Deze flagelliforme vezel kan
09:25
actually stretch over twice its original length.
227
565260
4000
tot tweemaal zijn oorspronkelijke lengte worden uitgerekt.
09:29
So silk fibers vary in their strength
228
569260
3000
Spinragvezels variëren dus in sterkte
09:32
and also their extensibility.
229
572260
2000
en rekbaarheid.
09:34
In the case of the capture spiral,
230
574260
2000
De vangspiraal
09:36
it needs to be so stretchy to absorb
231
576260
2000
moet zo rekbaar zijn om de impact
09:38
the impact of flying prey.
232
578260
2000
van de aanvliegende prooi te absorberen.
09:40
If it wasn't able to stretch so much, then
233
580260
2000
Als het web niet zo rekbaar was, dan
09:42
basically when an insect hit the web,
234
582260
2000
zou een insect er weer
09:44
it would just trampoline right off of it.
235
584260
2000
‘afgetrampoliend’ worden.
09:46
So if the web was made entirely out of
236
586260
2000
Van een volledig van trekdraadrag gemaakt web
09:48
dragline silk, an insect is very likely to just
237
588260
3000
zou een insect waarschijnlijk gelijk weer
09:51
bounce right off. But by having really, really
238
591260
2000
afstuiteren. Door dat
09:53
stretchy capture spiral silk, the web is actually
239
593260
2000
uiterst rekbaar vangspiraalrag
09:55
able to absorb the impact
240
595260
2000
kan het web de impact
09:57
of that intercepted prey.
241
597260
3000
van de onderschepte prooi absorberen.
10:00
There's quite a bit of variation within
242
600260
2000
Er is nogal wat variatie tussen
10:02
the fibers that an individual spider can make.
243
602260
3000
de vezels die een individuele spin kan maken.
10:05
We call that the tool kit of a spider.
244
605260
3000
We noemen dat de gereedschapskist van de spin.
10:08
That's what the spider has
245
608260
2000
Of wat de spin nodig heeft
10:10
to interact with their environment.
246
610260
2000
voor interactie met zijn omgeving.
10:12
But how about variation among spider
247
612260
2000
Maar hoe zit het met de variatie tussen de
10:14
species, so looking at one type of silk
248
614260
2000
spinnensoorten, hoe verschilt het spinrag
10:16
and looking at different species of spiders?
249
616260
3000
tussen verschillende soorten spinnen?
10:19
This is an area that's largely unexplored
250
619260
2000
Dit is een grotendeels onontgonnen gebied,
10:21
but here's a little bit of data I can show you.
251
621260
4000
maar hier kan ik al wat gegevens laten zien.
10:25
This is the comparison of the toughness
252
625260
2000
Dit is de vergelijking van de taaiheid
10:27
of the dragline spilk spun
253
627260
2000
van trekdraadrag
10:29
by 21 species of spiders.
254
629260
2000
van 21 soorten spinnen.
10:31
Some of them are orb-weaving spiders and
255
631260
2000
Sommigen zijn wielwebwevende spinnen en
10:33
some of them are non-orb-weaving spiders.
256
633260
3000
anderen maken geen wielwebben.
10:36
It's been hypothesized that
257
636260
2000
Men ging ervan uit dat
10:38
orb-weaving spiders, like this argiope here,
258
638260
3000
wielwebwevende spinnen, zoals Argiope hier,
10:41
should have the toughest dragline silks
259
641260
2000
de sterkste trekdraden zouden maken
10:43
because they must intercept flying prey.
260
643260
3000
omdat ze vliegende prooien moeten onderscheppen.
10:46
What you see here on this toughness graph
261
646260
3000
Op deze taaiheidsgrafiek
10:49
is the higher the black dot is on the graph,
262
649260
2000
betekent hoe hoger,
10:51
the higher the toughness.
263
651260
2000
hoe taaier.
10:53
The 21 species are indicated here by this
264
653260
3000
De 21 soorten zijn hier aangegeven door deze
10:56
phylogeny, this evolutionary tree, that shows
265
656260
3000
fylogenie, deze evolutionaire boom, die
10:59
their genetic relationships, and I've colored
266
659260
2000
hun genetische relaties laat zien.
11:01
in yellow the orb-web-weaving spiders.
267
661260
3000
Ik heb de wielwebwevende spinnen geel gekleurd.
11:04
If you look right here at the two red arrows,
268
664260
3000
De twee rode pijlen
11:07
they point to the toughness values
269
667260
3000
geven de taaiheid aan
11:10
for the draglines of nephila clavipes and
270
670260
2000
voor de trekdraden van Nephila clavipes en
11:12
araneus diadematus.
271
672260
2000
Araneus diadematus.
11:14
These are the two species of spiders
272
674260
2000
Dit zijn de twee soorten spinnen
11:16
for which the vast majority of time and money
273
676260
3000
waaraan het meeste tijd en geld is besteed
11:19
on synthetic spider silk research has been
274
679260
3000
voor onderzoek naar synthetisch spinrag
11:22
to replicate their dragline silk proteins.
275
682260
3000
om hun trekdraadrag-eiwitten te repliceren.
11:25
Yet, their draglines are not the toughest.
276
685260
4000
Toch zijn hun trekdraden niet de sterkste.
11:29
In fact, the toughest dragline in this survey
277
689260
3000
De sterkste trekdraad in dit onderzoek is
11:32
is this one right here in this white region,
278
692260
3000
deze hier in dit witte gebied,
11:35
a non orb-web-weaving spider.
279
695260
2000
een niet-wielwebwevende spin.
11:37
This is the dragline spun by scytodes,
280
697260
2000
Dit is de trekdraad gesponnen door Scytodes,
11:39
the spitting spider.
281
699260
2000
de spuwende spin.
11:41
Scytodes doesn't use a web at all
282
701260
3000
Scytodes maakt geen gebruik van een web
11:44
to catch prey. Instead, scytodes
283
704260
2000
bij het vangen van prooi. In plaats daarvan
11:46
sort of lurks around and waits for prey
284
706260
3000
loert en wacht Scytodes op prooi
11:49
to get close to it, and then immobilizes prey
285
709260
3000
om ze te benaderen en verlamt dan de prooi
11:52
by spraying a silk-like venom onto that insect.
286
712260
4000
door een rag-achtig gif op het insect te sproeien.
11:56
Think of hunting with silly string.
287
716260
3000
Je kan het vergelijken met jagen met serpentinespray.
11:59
That's how scytodes forages.
288
719260
3000
Zo foerageert Scytodes.
12:02
We don't really know why scytodes
289
722260
2000
We weten niet echt waarom Scytodes
12:04
needs such a tough dragline,
290
724260
3000
zo’n een sterke trekdraad nodig heeft,
12:07
but it's unexpected results like this that make
291
727260
3000
maar zo’n onverwachte resultaten maken
12:10
bio-prospecting so exciting and worthwhile.
292
730260
4000
bioprospectie net zo spannend en de moeite waard.
12:14
It frees us from the constraints
293
734260
2000
Het bevrijdt ons van de beperkingen
12:16
of our imagination.
294
736260
2000
van onze verbeelding.
12:18
Now I'm going to mark on
295
738260
2000
Nu ga ik het vergelijken met
12:20
the toughness values for nylon fiber,
296
740260
3000
de taaiheidswaarden voor nylon,
12:23
bombyx -- or domesticated silkworm silk --
297
743260
3000
bombyx - of zijde van de gedomesticeerde zijderups -
12:26
wool, Kevlar, and carbon fibers.
298
746260
3000
wol, Kevlar en koolstofvezels.
12:29
And what you can see is that nearly
299
749260
2000
Je kunt zien dat bijna
12:31
all the spider draglines surpass them.
300
751260
2000
alle spinnentrekdraden hen overtreffen.
12:33
It's the combination of strength, extensibility
301
753260
4000
Het is de combinatie van sterkte, rekbaarheid
12:37
and toughness that makes spider silk so
302
757260
3000
en taaiheid die spinrag
12:40
special, and that has attracted the attention
303
760260
3000
zo speciaal maakt. Dat heeft de aandacht getrokken
12:43
of biomimeticists, so people that turn
304
763260
3000
van biomimetici of mensen die in
12:46
to nature to try to find new solutions.
305
766260
3000
de natuur nieuwe oplossingen proberen te vinden.
12:49
And the strength, extensibility and toughness
306
769260
3000
De sterkte, rekbaarheid en taaiheid
12:52
of spider silks combined with the fact that
307
772260
3000
van spinrag in combinatie met het feit dat het
12:55
silks do not elicit an immune response,
308
775260
3000
geen immuunreactie uitlokt,
12:58
have attracted a lot of interest in the use
309
778260
3000
heeft veel interesse gewekt voor het gebruik
13:01
of spider silks in biomedical applications,
310
781260
2000
van spinrag bij biomedische toepassingen.
13:03
for example, as a component of
311
783260
2000
Bijvoorbeeld als onderdeel van
13:05
artificial tendons, for serving as
312
785260
3000
kunstmatige pezen,
13:08
guides to regrow nerves, and for
313
788260
4000
als gidsmateriaal voor het laten teruggroeien van zenuwen
13:12
scaffolds for tissue growth.
314
792260
3000
en als sjablonen voor weefselgroei.
13:15
Spider silks also have a lot of potential
315
795260
3000
Spinrag heeft ook veel potentiaal
13:18
for their anti-ballistic capabilities.
316
798260
2000
voor antiballistische toepassingen.
13:20
Silks could be incorporated into body
317
800260
2000
Het kan worden verwerkt
13:22
and equipment armor that would be more
318
802260
3000
in lichaams- en apparatuurbescherming
13:25
lightweight and flexible
319
805260
2000
die lichter en flexibeler zou zijn
13:27
than any armor available today.
320
807260
3000
dan enige vandaag beschikbare bescherming.
13:30
In addition to these biomimetic
321
810260
3000
Naast deze biomimetische
13:33
applications of spider silks,
322
813260
2000
toepassingen van spinrag,
13:35
personally, I find studying spider silks
323
815260
4000
vind ik het bestuderen ervan
13:39
just fascinating in and of itself.
324
819260
3000
boeiend op zichzelf.
13:42
I love when I'm in the laboratory,
325
822260
4000
Ik hou ervan in het laboratorium
13:46
a new spider silk sequence comes in.
326
826260
3000
een nieuwe spinrag-sequentie te ontdekken.
13:49
That's just the best. (Laughter)
327
829260
3000
Altijd geweldig. (Gelach)
13:52
It's like the spiders are sharing
328
832260
3000
Het is net alsof de spinnen mij
13:55
an ancient secret with me, and that's why
329
835260
2000
een eeuwenoud geheim vertellen
13:57
I'm going to spend the rest of my life
330
837260
2000
en daarom ga ik de rest van mijn leven
13:59
studying spider silk.
331
839260
2000
wijden aan het bestuderen van spinrag.
14:01
The next time you see a spider web,
332
841260
3000
Als je nog eens een spinnenweb tegenkomt,
14:04
please, pause and look a little closer.
333
844260
3000
bekijk het dan even van dichterbij.
14:07
You'll be seeing one of the most
334
847260
2000
Je ziet dan een van de meest
14:09
high-performance materials known to man.
335
849260
3000
hoogperformante materialen die de mens kent.
14:12
To borrow from the writings
336
852260
2000
Uit de geschriften
14:14
of a spider named Charlotte,
337
854260
3000
van de spin Charlotte:
14:17
silk is terrific.
338
857260
2000
“Rag is geweldig!”
14:19
Thank you. (Applause)
339
859260
3000
Dank je. (Applaus)
14:22
(Applause)
340
862260
1000
(Applaus)
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7