Cheryl Hayashi: The magnificence of spider silk

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TED


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Isabel Villan Revisor: Fers Gruendling
00:16
I'm here to spread the word about the
0
16260
2000
Estou aqui para divulgar
00:18
magnificence of spiders
1
18260
2000
o esplendor das aranhas
00:20
and how much we can learn from them.
2
20260
3000
e quanto podemos aprender com elas.
00:23
Spiders are truly global citizens.
3
23260
2000
Aranhas são indivíduos realmente globais.
00:25
You can find spiders in nearly
4
25260
2000
Você pode encontrar aranhas em quase
00:27
every terrestrial habitat.
5
27260
2000
todo habitat terrestre.
00:29
This red dot marks
6
29260
2000
Este ponto vermelho assinala
00:31
the Great Basin of North America,
7
31260
2000
a Grande Bacia da América do Norte,
00:33
and I'm involved with an alpine biodiversity
8
33260
2000
e estou envolvida com um projeto sobre biodiversidade
00:35
project there with some collaborators.
9
35260
2000
em locais altos e montanhosos com alguns colaboradores.
00:37
Here's one of our field sites,
10
37260
2000
Eis aqui um de nossos campos,
00:39
and just to give you a sense of perspective,
11
39260
2000
e só para dar-lhes um sentido de perspectiva,
00:41
this little blue smudge here,
12
41260
2000
este pequeno borrão azul aqui,
00:43
that's one of my collaborators.
13
43260
2000
esse é um dos meus colaboradores.
00:45
This is a rugged and barren landscape,
14
45260
3000
Esta é uma paisagem acidentada e árida,
00:48
yet there are quite a few spiders here.
15
48260
2000
ainda assim há muitas aranhas aqui.
00:50
Turning rocks over revealed this crab spider
16
50260
4000
Revolver pedras revelou esta aranha caranguejeira
00:54
grappling with a beetle.
17
54260
2000
numa luta corpo a corpo com um besouro.
00:56
Spiders are not just everywhere,
18
56260
3000
As aranhas não só estão em todos os lugares
00:59
but they're extremely diverse.
19
59260
2000
mas também são extremamente diversas.
01:01
There are over 40,000 described species
20
61260
3000
Há mais de 40.000 espécies descritas
01:04
of spiders.
21
64260
1000
de aranhas.
01:05
To put that number into perspective,
22
65260
2000
Para colocar esse número em perspectiva
01:07
here's a graph comparing the 40,000
23
67260
2000
aqui está um gráfico comparando as 40.000
01:09
species of spiders
24
69260
2000
espécies de aranhas
01:11
to the 400 species of primates.
25
71260
2000
com as 400 espécies de primatas.
01:13
There are two orders of magnitude more
26
73260
2000
Há duas ordens de magnitude a mais
01:15
spiders than primates.
27
75260
2000
de aranhas que de primatas.
01:17
Spiders are also extremely old.
28
77260
4000
As aranhas também são extremamente velhas.
01:21
On the bottom here,
29
81260
2000
Aqui na base,
01:23
this is the geologic timescale,
30
83260
2000
esta é a escala geológica de tempo,
01:25
and the numbers on it indicate millions
31
85260
2000
e os números nela indicam milhões
01:27
of years from the present, so the zero here,
32
87260
2000
de anos do presente, assim o zero aqui
01:29
that would be today.
33
89260
2000
seria hoje.
01:31
So what this figure shows is that spiders
34
91260
3000
Portanto, o que este número demonstra é que as aranhas
01:34
date back to almost 380 million years.
35
94260
4000
datam de quase 380 milhões de anos atrás.
01:38
To put that into perspective, this red
36
98260
2000
Para colocar isso em perspectiva, esta barra
01:40
vertical bar here marks the divergence time
37
100260
3000
vertical vermelha aqui marca o tempo de divergência
01:43
of humans from chimpanzees,
38
103260
3000
entre humanos e chimpanzés,
01:46
a mere seven million years ago.
39
106260
3000
meros sete milhões de anos atrás.
01:49
All spiders make silk
40
109260
2000
Todas as aranhas produzem seda
01:51
at some point in their life.
41
111260
2000
num certo momento em suas vidas.
01:53
Most spiders use copious amounts of silk,
42
113260
3000
A maioria das aranhas usa quantias abundantes de seda,
01:56
and silk is essential to their survival
43
116260
2000
e a seda é essencial para a sobrevivência
01:58
and reproduction.
44
118260
2000
e a reprodução delas.
02:00
Even fossil spiders can make silk,
45
120260
2000
Os fósseis de aranhas também podiam produzir seda,
02:02
as we can see from this impression of
46
122260
2000
como podemos observar nessa impressão de
02:04
a spinneret on this fossil spider.
47
124260
3000
um órgão produtor de fio nesse fóssil de aranha.
02:07
So this means that both spiders
48
127260
2000
Assim, isso significa que tanto as aranhas
02:09
and spider silk have been around
49
129260
2000
quanto a seda das aranhas têm estado por aí
02:11
for 380 million years.
50
131260
4000
por 380 milhões de anos.
02:16
It doesn't take long from working with spiders
51
136260
3000
Não se leva muito tempo trabalhando com aranhas
02:19
to start noticing how essential silk is
52
139260
3000
para começar a notar quão essencial é a seda
02:22
to just about every aspect of their life.
53
142260
3000
para quase todos os aspectos da vida delas.
02:25
Spiders use silk for many purposes, including
54
145260
3000
As aranhas usam a seda para muitos propósitos, incluindo
02:28
the trailing safety dragline,
55
148260
2000
o fio de segurança ou linha de reboque,
02:30
wrapping eggs for reproduction,
56
150260
3000
envolver ovos na reprodução,
02:33
protective retreats
57
153260
2000
refúgios para proteção
02:35
and catching prey.
58
155260
2000
e apanhar presas.
02:37
There are many kinds of spider silk.
59
157260
2000
Há muitos tipos de seda de aranha.
02:39
For example, this garden spider can make
60
159260
3000
Por exemplo, esta aranha de jardim pode produzir
02:42
seven different kinds of silks.
61
162260
2000
sete tipos diferentes de sedas.
02:44
When you look at this orb web, you're actually
62
164260
2000
Quando você olha para esta teia, na verdade
02:46
seeing many types of silk fibers.
63
166260
3000
você está vendo muitos tipos de fibras de seda.
02:49
The frame and radii of this web
64
169260
2000
A estrutura e os raios desta teia
02:51
is made up of one type of silk,
65
171260
3000
são feitos de um tipo de seda,
02:54
while the capture spiral is a composite
66
174260
2000
enquanto que a espiral de captura é um composto
02:56
of two different silks:
67
176260
2000
de duas sedas diferentes:
02:58
the filament and the sticky droplet.
68
178260
3000
o filamento e a gotícula viscosa.
03:01
How does an individual spider
69
181260
3000
Como uma única aranha produz
03:04
make so many kinds of silk?
70
184260
3000
tantos tipos de seda?
03:07
To answer that, you have to look a lot closer
71
187260
2000
Para responder a isso, você tem que olhar muito perto
03:09
at the spinneret region of a spider.
72
189260
2000
na região do órgão produtor de fio de uma aranha.
03:11
So silk comes out of the spinnerets, and for
73
191260
2000
Bem, a seda é expelida pelo órgão produtor de fio, e para nós,
03:13
those of us spider silk biologists, this is what
74
193260
2000
biólogos que estudamos a seda de aranha, isso é o que
03:15
we call the "business end" of the spider. (Laughter)
75
195260
2000
chamamos de "fim de negócio" da aranha. (Risadas)
03:17
We spend long days ...
76
197260
2000
Passamos muitos dias...
03:19
Hey! Don't laugh. That's my life.
77
199260
2000
Ei! Não riam. Isto é minha vida.
03:21
(Laughter)
78
201260
2000
(Risadas)
03:23
We spend long days and nights
79
203260
2000
Passamos muitos dias e noites
03:25
staring at this part of the spider.
80
205260
3000
olhando fixamente essa parte da aranha.
03:28
And this is what we see.
81
208260
2000
E isso é o que vemos.
03:30
You can see multiple fibers
82
210260
2000
Você pode ver fibras múltiplas
03:32
coming out of the spinnerets, because
83
212260
3000
surgindo dos órgãos produtores de fio, porque
03:35
each spinneret has many spigots on it.
84
215260
3000
cada fieira tem muitas fusulas.
03:38
Each of these silk fibers exits from the spigot,
85
218260
3000
Cada uma dessas fibras de seda provém de uma fusula,
03:41
and if you were to trace the fiber back
86
221260
2000
e se você rastreasse a fibra de volta
03:43
into the spider, what you would find is that
87
223260
3000
na aranha, o que você encontraria é que
03:46
each spigot connects to its own individual
88
226260
2000
cada fusula se conecta a uma única
03:48
silk gland. A silk gland kind of looks like a sac
89
228260
3000
glândula de seda. Uma glândula de seda se parece com um saco
03:51
with a lot of silk proteins stuck inside.
90
231260
3000
com muitas proteínas de seda armazenadas.
03:54
So if you ever have the opportunity to dissect
91
234260
2000
Então se tiverem a oportunidade de dissecar
03:56
an orb-web-weaving spider,
92
236260
2000
uma aranha que tece teia orbicular,
03:58
and I hope you do,
93
238260
2000
e espero que tenham,
04:00
what you would find is a bounty
94
240260
3000
o que vocês encontrariam é uma quantidade
04:03
of beautiful, translucent silk glands.
95
243260
3000
de glândulas de seda lindas e translúcidas.
04:06
Inside each spider, there are hundreds
96
246260
2000
Dentro de cada aranha, há centenas
04:08
of silk glands, sometimes thousands.
97
248260
3000
de glândulas de seda, às vezes milhares.
04:11
These can be grouped into seven categories.
98
251260
3000
Elas podem ser agrupadas em sete categorias.
04:14
They differ by size, shape,
99
254260
2000
Elas diferem no tamanho, no formato
04:16
and sometimes even color.
100
256260
2000
e, às vezes, até mesmo na cor.
04:18
In an orb-web-weaving spider,
101
258260
2000
Numa aranha que tece teia orbicular,
04:20
you can find seven types of silk glands,
102
260260
2000
você pode encontrar sete tipos de glândulas de seda,
04:22
and what I have depicted here in this picture,
103
262260
2000
que descrevi nesta figura,
04:24
let's start at the one o'clock position,
104
264260
3000
vamos começar na posição uma hora,
04:27
there's tubuliform silk glands, which are used
105
267260
2000
há glândulas de seda tubuliformes, que são usadas
04:29
to make the outer silk of an egg sac.
106
269260
2000
para fazer o envoltório exterior dos ovos.
04:31
There's the aggregate and flagelliform silk
107
271260
2000
Há as glândulas agregadas e flageliformes
04:33
glands which combine to make the sticky
108
273260
2000
que se combinam para fazer a espiral
04:35
capture spiral of an orb web.
109
275260
3000
de captura viscosa em uma teia orbicular.
04:38
Pyriform silk glands make the attachment
110
278260
2000
As glândulas periformes produzem a substância
04:40
cement -- that's the silk that's used to adhere
111
280260
3000
glutinosa - que é a seda usada para fixar
04:43
silk lines to a substrate.
112
283260
3000
as linhas de seda a um substrato.
04:46
There's also aciniform silk,
113
286260
2000
Há também a seda aciniforme,
04:48
which is used to wrap prey.
114
288260
2000
que é usada para envolver a presa.
04:50
Minor ampullate silk is used in web construction.
115
290260
2000
A seda ampuliforme menor é usada na construção da teia.
04:52
And the most studied silk line
116
292260
2000
E a linha de seda mais estudada
04:54
of them all: major ampullate silk.
117
294260
2000
de todas: a seda ampuliforme maior.
04:56
This is the silk that's used to make the frame
118
296260
2000
Esta é a seda usada para fazer a estrutura
04:58
and radii of an orb web, and also
119
298260
3000
e os raios da teia e também
05:01
the safety trailing dragline.
120
301260
3000
o fio de segurança ou linha de reboque.
05:04
But what, exactly, is spider silk?
121
304260
3000
Mas o que é, exatamente, a seda de aranha?
05:08
Spider silk is almost entirely protein.
122
308260
3000
A seda de aranha é quase totalmente proteína.
05:11
Nearly all of these proteins can be explained
123
311260
2000
Quase todas essas proteínas podem ser explicadas
05:13
by a single gene family,
124
313260
3000
por uma única família de genes,
05:16
so this means that the diversity of silk types
125
316260
2000
portanto isso significa que a diversidade de tipos de seda
05:18
we see today is encoded by one gene family,
126
318260
5000
que vemos hoje é codificada por uma família de genes,
05:23
so presumably the original spider ancestor
127
323260
3000
daí, presumivelmente, o ancestral de origem da aranha
05:26
made one kind of silk,
128
326260
2000
fazia um tipo de seda,
05:28
and over the last 380 million years,
129
328260
3000
e, ao longo dos últimos 380 milhões de anos,
05:31
that one silk gene has duplicated
130
331260
3000
esse gene da seda duplicou-se
05:34
and then diverged, specialized,
131
334260
3000
e a seguir diversificou-se, especializou-se,
05:37
over and over and over again, to get
132
337260
3000
muitas e muitas vezes, para obter
05:40
the large variety of flavors of spider silks
133
340260
2000
a grande variedade de tipos de sedas de aranha
05:42
that we have today.
134
342260
3000
que temos hoje.
05:45
There are several features that all these silks
135
345260
2000
Há várias características que todas essas sedas
05:47
have in common. They all have a common
136
347260
2000
têm em comum. Todas elas têm um desenho
05:49
design, such as they're all very long --
137
349260
2000
comum, por exemplo, elas são muito longas --
05:51
they're sort of outlandishly long
138
351260
3000
elas são peculiarmente longas
05:54
compared to other proteins.
139
354260
2000
comparadas a outras proteínas.
05:56
They're very repetitive, and they're very rich
140
356260
3000
São muito repetitivas e muito ricas
05:59
in the amino acids glycine and alanine.
141
359260
3000
nos aminoácidos glicina e alanina.
06:02
To give you an idea of what
142
362260
2000
Para dar-lhes uma ideia de como
06:04
a spider silk protein looks like,
143
364260
2000
a proteína da seda de aranha se parece,
06:06
this is a dragline silk protein,
144
366260
2000
esta é uma proteína do fio de segurança,
06:08
it's just a portion of it,
145
368260
2000
apenas uma parte dela,
06:10
from the black widow spider.
146
370260
2000
da viúva negra.
06:12
This is the kind of sequence that I love
147
372260
2000
Este é o tipo de sequência que adoro
06:14
looking at day and night. (Laughter)
148
374260
3000
ficar olhando dia e noite. (Risadas)
06:17
So what you're seeing here is the one letter
149
377260
2000
Então, o que você vê aqui é uma letra
06:19
abbreviation for amino acids, and I've colored
150
379260
2000
de abreviação para os aminoácidos, e colori
06:21
in the glycines with green,
151
381260
2000
as glicinas em verde
06:23
and the alanines in red, and so
152
383260
2000
e as alaninas em vermelho, e desta forma
06:25
you can see it's just a lot of G's and A's.
153
385260
3000
você vê apenas muitos Gês e As.
06:28
You can also see that there's a lot of short
154
388260
3000
Você também pode ver que há muitas sequências
06:31
sequence motifs that repeat over and over
155
391260
3000
curtas de motivos que se repetem várias
06:34
and over again, so for example there's a lot of
156
394260
2000
vezes, assim, por exemplo, há muito do
06:36
what we call polyalanines, or iterated A's,
157
396260
3000
que chamamos polialaninas, ou As reiterados,
06:39
AAAAA. There's GGQ. There's GGY.
158
399260
4000
AAAAA. Existe GGQ. Existe GGY.
06:43
You can think of these short motifs
159
403260
2000
Você pode imaginar esses motivos curtos
06:45
that repeat over and over again as words,
160
405260
3000
que se repetem várias vezes como palavras,
06:48
and these words occur in sentences.
161
408260
3000
e essas palavras ocorrem em sentenças.
06:51
So for example this would be one sentence,
162
411260
3000
Daí, por exemplo, esta seria uma sentença,
06:54
and you would get this sort of green region
163
414260
2000
e você teria esse tipo de região verde
06:56
and the red polyalanine, that repeats
164
416260
2000
e a polialanina vermelha, que se repetem
06:58
over and over and over again,
165
418260
2000
muitas vezes,
07:00
and you can have that hundreds and
166
420260
2000
e você pode ter isso centenas
07:02
hundreds and hundreds of times within
167
422260
2000
e centenas de vezes dentro
07:04
an individual silk molecule.
168
424260
2000
de uma única molécula de seda.
07:06
Silks made by the same spider can have
169
426260
2000
As sedas produzidas pela mesma aranha podem ter
07:08
dramatically different repeat sequences.
170
428260
3000
sequências de repetição muito diferentes.
07:11
At the top of the screen, you're seeing
171
431260
3000
No topo da tela, você vê
07:14
the repeat unit from the dragline silk
172
434260
3000
a unidade de repetição de seda do fio de segurança
07:17
of a garden argiope spider.
173
437260
3000
da aranha de jardim argiope.
07:20
It's short. And on the bottom,
174
440260
2000
É curta. E na base,
07:22
this is the repeat sequence for the
175
442260
2000
esta é a sequência de repetição para
07:24
egg case, or tubuliform silk protein,
176
444260
2000
o estojo de ovos, ou proteína de seda tubuliforme,
07:26
for the exact same spider. And you can see
177
446260
3000
para exatamente a mesma aranha. E você pode observar
07:29
how dramatically different
178
449260
2000
quão diferentes
07:31
these silk proteins are -- so this is
179
451260
3000
são essas proteínas de seda -- bem, este é
07:34
sort of the beauty of the diversification
180
454260
2000
um tipo de beleza da diversificação
07:36
of the spider silk gene family.
181
456260
2000
da família de genes da seda de aranha.
07:38
You can see that the repeat units differ
182
458260
2000
Você pode ver que as unidades de repetição diferem
07:40
in length. They also differ in sequence.
183
460260
2000
em comprimento. Elas também diferem na sequência.
07:42
So I've colored in the glycines again
184
462260
2000
Assim, colori novamente as glicinas
07:44
in green, alanine in red, and the serines,
185
464260
3000
em verde, alaninas em vermelho e serinas,
07:47
the letter S, in purple. And you can see
186
467260
3000
a letra S, em roxo. E você pode ver
07:50
that the top repeat unit can be explained
187
470260
2000
que a unidade de repetição no topo pode ser explicada
07:52
almost entirely by green and red,
188
472260
3000
quase inteiramente por verde e vermelho,
07:55
and the bottom repeat unit has
189
475260
2000
e a unidade de repetição na base tem
07:57
a substantial amount of purple.
190
477260
2000
uma quantia substancial de roxo.
07:59
What silk biologists do is we try to relate
191
479260
3000
O que os biólogos da seda fazem é tentarmos relacionar
08:02
these sequences, these amino acid
192
482260
2000
essas sequências, essas sequências de
08:04
sequences, to the mechanical properties
193
484260
2000
aminoácidos a propriedades mecânicas
08:06
of the silk fibers.
194
486260
2000
das fibras de seda.
08:08
Now, it's really convenient that spiders use their silk
195
488260
3000
Bem, é muito conveniente que as aranhas usem sua seda
08:11
completely outside their body.
196
491260
2000
completamente fora de seu corpo.
08:13
This makes testing spider silk really, really
197
493260
2000
Isso torna o testar a seda da aranha muito, muito
08:15
easy to do in the laboratory, because
198
495260
2000
fácil de fazer no laboratório, porque
08:17
we're actually, you know, testing it in air
199
497260
3000
estamos, na verdade, você sabe, testando-a no ar,
08:20
that's exactly the environment that
200
500260
2000
que é exatamente o ambiente em que
08:22
spiders are using their silk proteins.
201
502260
2000
as aranhas estão usando suas proteínas de seda.
08:24
So this makes quantifying silk properties by
202
504260
2000
Desta forma isso faz com que a quantificação das propriedades da seda por
08:26
methods such as tensile testing, which is
203
506260
2000
métodos como testes de tensão, que é
08:28
basically, you know, tugging on one end
204
508260
2000
basicamente, vocês sabem, puxar uma ponta
08:30
of the fiber, very amenable.
205
510260
3000
da fibra, muito levemente.
08:33
Here are stress-strain curves
206
513260
3000
Aqui estão as curvas de estresse de distensão
08:36
generated by tensile testing
207
516260
2000
geradas pelo teste de tensão de
08:38
five fibers made by the same spider.
208
518260
3000
cinco fibras produzidas pela mesma aranha.
08:41
So what you can see here is that
209
521260
3000
Assim, o que você pode ver aqui é que
08:44
the five fibers have different behaviors.
210
524260
3000
as cinco fibras têm diferentes comportamentos.
08:47
Specifically, if you look on the vertical axis,
211
527260
2000
Especificamente, se você observa o eixo vertical,
08:49
that's stress. If you look at the maximum
212
529260
3000
isso é estresse. Se você atenta para o valor máximo
08:52
stress value for each of these fibers,
213
532260
2000
de estresse para cada uma dessas fibras,
08:54
you can see that there's a lot of variation,
214
534260
3000
você pode ver que há muita variação,
08:57
and in fact dragline, or major ampullate silk,
215
537260
3000
e, de fato, o fio de segurança, ou a seda ampuliforme maior,
09:00
is the strongest of these fibers.
216
540260
2000
é a mais forte dessas fibras.
09:02
We think that's because the dragline silk,
217
542260
3000
Pensamos que é porque a seda do fio de segurança,
09:05
which is used to make the frame and radii
218
545260
3000
que é usada para fazer a estrutura e os raios
09:08
for a web, needs to be very strong.
219
548260
2000
da teia, precisa ser muito forte.
09:10
On the other hand, if you were to look at
220
550260
2000
Por outro lado, se você observar a
09:12
strain -- this is how much a fiber can be
221
552260
2000
distensão -- isso é o quanto uma fibra pode ser
09:14
extended -- if you look at the maximum value
222
554260
2000
estendida -- se você observa o valor máximo
09:16
here, again, there's a lot of variation
223
556260
3000
aqui, novamente, há muita variação
09:19
and the clear winner is flagelliform,
224
559260
2000
e a vencedora absoluta é a flageliforme,
09:21
or the capture spiral filament.
225
561260
2000
ou o filamento espiral de captura.
09:23
In fact, this flagelliform fiber can
226
563260
2000
Na verdade, esta fibra flageliforme pode
09:25
actually stretch over twice its original length.
227
565260
4000
realmente esticar até duas vezes seu comprimento original.
09:29
So silk fibers vary in their strength
228
569260
3000
Assim, as fibras de seda variam tanto na sua resistência
09:32
and also their extensibility.
229
572260
2000
quanto na sua extensibilidade.
09:34
In the case of the capture spiral,
230
574260
2000
No caso da espiral de captura,
09:36
it needs to be so stretchy to absorb
231
576260
2000
ela precisa ser tão elástica para absorver
09:38
the impact of flying prey.
232
578260
2000
o impacto da presa voadora.
09:40
If it wasn't able to stretch so much, then
233
580260
2000
Se ela não pudesse esticar-se tanto, então,
09:42
basically when an insect hit the web,
234
582260
2000
basicamente, quando um inseto atingisse a teia,
09:44
it would just trampoline right off of it.
235
584260
2000
ele seria lançado exatamente fora dela.
09:46
So if the web was made entirely out of
236
586260
2000
Portanto, se a rede fosse inteiramente feita da
09:48
dragline silk, an insect is very likely to just
237
588260
3000
seda do fio de segurança, é provável que o inseto
09:51
bounce right off. But by having really, really
238
591260
2000
quicasse fora. Mas porque tem uma espiral de captura
09:53
stretchy capture spiral silk, the web is actually
239
593260
2000
muito, muito elástica, a teia de fato é
09:55
able to absorb the impact
240
595260
2000
capaz de absorver o impacto
09:57
of that intercepted prey.
241
597260
3000
dessa presa interceptada.
10:00
There's quite a bit of variation within
242
600260
2000
Há alguma variação dentro
10:02
the fibers that an individual spider can make.
243
602260
3000
das fibras que uma única aranha pode produzir.
10:05
We call that the tool kit of a spider.
244
605260
3000
Chamamos a isso de caixa de ferramentas de uma aranha.
10:08
That's what the spider has
245
608260
2000
É por isso que a aranha tem
10:10
to interact with their environment.
246
610260
2000
que interagir com seu meio ambiente.
10:12
But how about variation among spider
247
612260
2000
E as variações entre as espécies de
10:14
species, so looking at one type of silk
248
614260
2000
aranhas, observar um tipo de seda
10:16
and looking at different species of spiders?
249
616260
3000
e observar diferentes espécies de aranhas?
10:19
This is an area that's largely unexplored
250
619260
2000
Essa é uma área que não é amplamente explorada,
10:21
but here's a little bit of data I can show you.
251
621260
4000
mas aqui estão alguns dados que posso mostrar-lhes.
10:25
This is the comparison of the toughness
252
625260
2000
Esta é a comparação da resistência
10:27
of the dragline spilk spun
253
627260
2000
da seda do fio de segurança produzido
10:29
by 21 species of spiders.
254
629260
2000
por 21 espécies de aranhas.
10:31
Some of them are orb-weaving spiders and
255
631260
2000
Algumas delas são aranhas com teias orbiculares e
10:33
some of them are non-orb-weaving spiders.
256
633260
3000
algumas delas são aranhas com teias não orbiculares.
10:36
It's been hypothesized that
257
636260
2000
Há a hipótese de que
10:38
orb-weaving spiders, like this argiope here,
258
638260
3000
aranhas com teias orbiculares, como esta argiope aqui,
10:41
should have the toughest dragline silks
259
641260
2000
teriam as sedas do fio de segurança mais resistentes
10:43
because they must intercept flying prey.
260
643260
3000
porque devem interceptar presas que voam.
10:46
What you see here on this toughness graph
261
646260
3000
O que você vê aqui nesse gráfico de resistência
10:49
is the higher the black dot is on the graph,
262
649260
2000
é que quanto mais alto o ponto negro no gráfico,
10:51
the higher the toughness.
263
651260
2000
maior a resistência.
10:53
The 21 species are indicated here by this
264
653260
3000
As 21 espécies estão indicadas aqui por esta
10:56
phylogeny, this evolutionary tree, that shows
265
656260
3000
filogenia, essa árvore evolucionária, que mostra
10:59
their genetic relationships, and I've colored
266
659260
2000
as relações genéticas delas, e colori
11:01
in yellow the orb-web-weaving spiders.
267
661260
3000
em amarelo as aranhas que tecem teias orbiculares.
11:04
If you look right here at the two red arrows,
268
664260
3000
Se você olhar exatamente aqui nessas duas flechas vermelhas,
11:07
they point to the toughness values
269
667260
3000
elas indicam os valores de resistência
11:10
for the draglines of nephila clavipes and
270
670260
2000
para os fios de segurança da nephila clavipes e
11:12
araneus diadematus.
271
672260
2000
da araneus diadematus.
11:14
These are the two species of spiders
272
674260
2000
Estas são as duas espécies de aranhas
11:16
for which the vast majority of time and money
273
676260
3000
para as quais se destina a maior parte do tempo e do dinheiro
11:19
on synthetic spider silk research has been
274
679260
3000
empregados na pesquisa de seda de aranha sintética
11:22
to replicate their dragline silk proteins.
275
682260
3000
para replicar as proteínas de seus fios de segurança.
11:25
Yet, their draglines are not the toughest.
276
685260
4000
Entretanto, seus fios de segurança não são os mais resistentes.
11:29
In fact, the toughest dragline in this survey
277
689260
3000
Na verdade, o fio de segurança mais resistente nesta pesquisa
11:32
is this one right here in this white region,
278
692260
3000
é este, exatamente aqui nessa região branca,
11:35
a non orb-web-weaving spider.
279
695260
2000
uma aranha que tece teia não orbicular.
11:37
This is the dragline spun by scytodes,
280
697260
2000
Este é o fio de segurança tecido pela scytodes,
11:39
the spitting spider.
281
699260
2000
a aranha cuspideira.
11:41
Scytodes doesn't use a web at all
282
701260
3000
A scytodes não usa a teia
11:44
to catch prey. Instead, scytodes
283
704260
2000
para apanhar presas. Ao contrário, a scytodes
11:46
sort of lurks around and waits for prey
284
706260
3000
meio que espreita e espera pela presa
11:49
to get close to it, and then immobilizes prey
285
709260
3000
para chegar perto dela, então, imobiliza a presa,
11:52
by spraying a silk-like venom onto that insect.
286
712260
4000
espalhando um veneno parecido com seda nesse inseto.
11:56
Think of hunting with silly string.
287
716260
3000
Pense em caçar com um corda de seda.
11:59
That's how scytodes forages.
288
719260
3000
É assim que a scytodes se abastece.
12:02
We don't really know why scytodes
289
722260
2000
Nós realmente não sabemos por que a scytodes
12:04
needs such a tough dragline,
290
724260
3000
precisa de um fio de segurança tão resistente,
12:07
but it's unexpected results like this that make
291
727260
3000
mas são resultados inesperados como este que fazem
12:10
bio-prospecting so exciting and worthwhile.
292
730260
4000
a bioprospecção tão entusiasmante e valiosa.
12:14
It frees us from the constraints
293
734260
2000
Ela nos libera das limitações
12:16
of our imagination.
294
736260
2000
de nossa imaginação.
12:18
Now I'm going to mark on
295
738260
2000
Agora vou marcar
12:20
the toughness values for nylon fiber,
296
740260
3000
os valores de resistência para a fibra de náilon,
12:23
bombyx -- or domesticated silkworm silk --
297
743260
3000
bômbix -- ou seda do bicho-da-seda cultivado --
12:26
wool, Kevlar, and carbon fibers.
298
746260
3000
lã, Kevlar e fibras de carbono.
12:29
And what you can see is that nearly
299
749260
2000
E você pode ver que quase
12:31
all the spider draglines surpass them.
300
751260
2000
todos os fios de segurança das aranhas ultrapassam-nos.
12:33
It's the combination of strength, extensibility
301
753260
4000
É a combinação de força, extensibilidade
12:37
and toughness that makes spider silk so
302
757260
3000
e resistência que torna a seda da aranha tão
12:40
special, and that has attracted the attention
303
760260
3000
especial, e tem atraído a atenção
12:43
of biomimeticists, so people that turn
304
763260
3000
de biomimetistas, pessoas que se voltam
12:46
to nature to try to find new solutions.
305
766260
3000
para a natureza na tentativa de encontrar novas soluções.
12:49
And the strength, extensibility and toughness
306
769260
3000
E a força, extensibilidade e resistência
12:52
of spider silks combined with the fact that
307
772260
3000
das sedas da aranha combinadas com o fato de que
12:55
silks do not elicit an immune response,
308
775260
3000
sedas não provocam uma resposta imunológica,
12:58
have attracted a lot of interest in the use
309
778260
3000
atraíram muito o interesse no uso
13:01
of spider silks in biomedical applications,
310
781260
2000
das sedas de aranha em aplicações biomédicas,
13:03
for example, as a component of
311
783260
2000
por exemplo, como um componente de
13:05
artificial tendons, for serving as
312
785260
3000
tendões artificiais, para servir de
13:08
guides to regrow nerves, and for
313
788260
4000
guias na recuperação de nervos, e como
13:12
scaffolds for tissue growth.
314
792260
3000
armações para o crescimento de tecido.
13:15
Spider silks also have a lot of potential
315
795260
3000
As sedas das aranhas também têm muito potencial
13:18
for their anti-ballistic capabilities.
316
798260
2000
por suas propriedades antibalísticas.
13:20
Silks could be incorporated into body
317
800260
2000
As sedas poderiam ser incorporadas ao corpo
13:22
and equipment armor that would be more
318
802260
3000
e ao equipamento de blindagem que seria mais
13:25
lightweight and flexible
319
805260
2000
leve e flexível
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than any armor available today.
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3000
que qualquer blindagem disponível hoje.
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In addition to these biomimetic
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3000
Em acréscimo a essas aplicações
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applications of spider silks,
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2000
biomiméticas das sedas das aranhas,
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personally, I find studying spider silks
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4000
pessoalmente, acho o estudo das sedas das aranhas
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just fascinating in and of itself.
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3000
fascinante por si mesmo.
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I love when I'm in the laboratory,
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4000
Adoro quando estou no laboratório e
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a new spider silk sequence comes in.
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3000
uma nova sequência de seda de aranha aparece.
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That's just the best. (Laughter)
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3000
Isso é o máximo. (Risadas)
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It's like the spiders are sharing
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É como se as aranhas estivessem compartilhando
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an ancient secret with me, and that's why
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um segredo antigo comigo, e é por isso que
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I'm going to spend the rest of my life
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2000
vou passar o resto de minha vida
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studying spider silk.
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2000
estudando seda de aranha.
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The next time you see a spider web,
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3000
Na próxima vez que você vir uma teia de aranha,
14:04
please, pause and look a little closer.
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3000
por favor, pare e olhe de perto.
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You'll be seeing one of the most
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2000
Você estará observando um dos materiais
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high-performance materials known to man.
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de mais alto desempenho que o homem conhece.
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To borrow from the writings
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Tomando emprestado da literatura,
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of a spider named Charlotte,
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de uma aranha chamada Charlotte,
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silk is terrific.
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seda é sensacional.
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Thank you. (Applause)
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Obrigada. (Aplausos)
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(Applause)
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1000
(Aplausos)
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