Le ragnatele sono un vero e proprio miracolo di bioingegneria, che ha suscitato l'interesse di generazioni di scienziati. Per quanto però la loro struttura può essere complessa, in media un ragno riesce a costruire la base della propria ragnatela nell'arco di poche ore (da un minimo di 3 a un massimo di 8 ore, per le ragnatele più grandi e stratificate), poiché il suo scopo principale è quello di catturare delle prede e non avrebbe senso perdere molto tempo per costruirne una.
A costruire le ragnatele sono prevalentemente le femmine e sono diverse le ragioni che possono spingere un esemplare a stenderne una. Oltre infatti a costituire una trappola, una ragnatela può essere anche utilizzata come tana o come piano dove costruire i bozzoli in cui deporre le uova, con la costruzione di un vero sacco ovigero. Può essere impiegata anche per proteggere e nascondere delle piccole riserve di cibo o come mezzo di trasporto, costituendo infatti una vera e propria vela con cui i ragni riescono a spostarsi per alcuni chilometri e a superare eventuali ostacoli, come dei piccoli corsi fluviali.
In alcune specie le ragnatele possono essere impiegate anche all'interno di riti nuziali, che permettono ai potenziali partner di riconoscersi e di corteggiarsi, prima dell'accoppiamento. In questo caso sono però i maschi a costruirne una. I maschi di vedova nera (Latrodectus mactans) infatti creano una ragnatela spermarica, che attrae le femmine e in cui lasciano una minima quantità di sperma, sotto forma di piccole palline. Essi poi cercano di sfuggire alla voracità delle femmine, che dopo aver raccolto lo sperma spesso non disdegnano di cibarsi del corpo dei loro poveri "mariti", meritando così la fama che ha spinto gli scienziati a chiamarle "vedove nere".
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La resistenza della ragnatela
La ragnatele hanno molteplici proprietà fisiche che le rendono le perfette trappole di morte per diverse tipologie di insetti, risultando molto resistenti, ma anche molto leggere, e riescono ad assorbire forze che a scala microscopica in teoria dovrebbero disintegrarle, se non fosse che i ragni producono una seta elastica specifica in grado di arginare eventuali danneggiamenti. Un fattore infatti che ha destato sempre molto curiosità negli ingegneri è che tali filamenti, in proporzione ai materiali che usualmente utilizziamo nell'industria, risultano essere molto duri e resistenti, più elastici di qualsiasi fibra abbiamo mai prodotto e più vischiosi della colla, anche se sono formati da soli due tipologie di seta.
La prima è rivestita da un liquido gelatinoso, che ha lo scopo di intrappolare gli insetti. La seconda è invece composta da una sostanza differente e prende il nome di "dragline", ovvero in inglese filo teso. Questa seconda tipologia di seta è stata quella più studiata negli scorsi decenni poiché è quella che permette alle ragnatele di essere così tanto resistenti alla pressione, alla torsione e agli sbalzi di temperatura.
Il carico di rottura dei filamenti è pari a circa 1,3 – 1,65 GPa e risulta essere 3 volte maggiore rispetto a quello che possiedono molte fibre sintetiche utilizzate dall'industria tessile, come il nylon. Per questa ragione, molti ricercatori stanno cercando di riprodurre un tessuto che abbia proprietà similari a quella prodotta dai ragni, poiché risulterebbe molto efficiente nel risolvere diversi problemi dell'industria moderna.
La formazione della ragnatela
Le ragnatele vengono realizzate mediante fili prodotti da apposite ghiandole della seta note come seritteri, posti all'estremità dell'addome. Questi sono leggermente più grossi nelle femmine, poiché fra i due sessi sono quelli che in media producono più seta. Non tutti i filamenti presenti in una tela sono però vischiosi, visto che alcuni devono svolgere il compito di "pilastri" dell'intelaiatura dell'intera ragnatela.
Una tela viene costruita attraverso l'unione di diversi filamenti, che si connettono in vari punti ben precisi affinché la ragnatela regga la tensione, la pressione e il peso che può esercitare una preda. Per iniziare a filarla, il ragno di solito si cala da una estremità posta a una determinata altezza, che risulterà essere anche il punto di partenza dell'intera costruzione. Calandosi, l'aracnide comincia a produrre il primo filo della tela durante la caduta, che connetterà il punto di partenza con quello d'arrivo. Spesso in questa fase i ragni si lasciano trascinare dalla gravità e dal vento, ma solitamente al momento del lancio sono perfettamente coscienti di dove si troverà il punto di arrivo. Questo ci permette di comprendere che sono animali estremamente intelligenti, visto che un errore di valutazione potrebbe condannarli a uno spreco di energie inutile e rischioso.
Prodotto il primo filamento, i ragni quindi risaliranno fino al punto di partenza, solitamente ripercorrendo la strada attraverso lo stesso filamento che hanno appena prodotto, dopo aver fatto passare qualche minuto per farlo "asciugare". Dopo si lanceranno nuovamente più volte, continuando a segnare la loro strada tramite l'emissione di nuovi filamenti e intrecciando via via la tela.
Come fanno però i ragni a unire due filamenti e a congiungere due pezzettini di tela, se non dispongono di ago e filo come gli esseri umani? Dopo aver raggiunto una parte di tela già asciutta e resistente, per legarla ad un altro filamento la lavorano per mezzo delle punte di alcune zampe che hanno una estremità a "pettine", che ricordano molto un telaio. Quindi, sfruttando queste zampe e ponendo un po' di pressione, ecco che riescono a unire alcuni punti delle fila che costituiscono i raggi di una ragnatela.
