Orb weaver spiders 使用在特殊聚合腺体中制成的水性胶水使它们的网的捕获线变得粘稠。科学家们研究了生活在不同环境中的不同物种，以了解胶水是如何发生变化的，结果发现虽然胶水大部分由相同的成分制成，但所涉及的蛋白质比例不同，从而改变了胶水的性质。不织好丝的蜘蛛是吃不上饭的。蛛网生产的蛛网是它们生存的关键——但蜘蛛生活在许多不同的地方，需要对蛛网进行微调才能在当地取得成功。科学家们研究了使圆蛛网变粘的胶水，以了解其材料特性在不同条件下的变化。

“发现生物胶的粘性蛋白质成分为确定材料特性如何演变打开了大门，”华盛顿大学的 Nadia Ayoub 博士说，她是发表在《生态学与进化前沿》上的研究的共同通讯作者。“蜘蛛丝纤维和胶水代表了回答此类问题的绝佳模型，因为它们主要由蛋白质制成，而蛋白质由基因编码。”蜘蛛丝和胶水具有巨大的仿生潜力，蜘蛛制造的胶水具有令人印象深刻的特性，可用于工业、医学等领域。

圆蛛网的每一根都有助于捕获食物。蛛网有一个坚硬的框架，可以吸收猎物的冲击力，然后猎物会被粘性的线困住，直到蜘蛛能够解决它们。这些线由聚合腺体中合成的水性胶粘剂制成。胶水会从大气中吸收水分，需要进行优化以针对当地湿度达到最佳的粘性效果。但是有许多种类的圆蛛生活在不同的环境中，这意味着它们的胶水必须适应不同的湿度水平。

为了解蜘蛛胶粘性如何适应，研究人员关注了两个物种，生活在干燥环境中的Argiope argentata和生活在潮湿环境中的Argiope trifasciata。该团队在野外收集了A. trifasciata的网，并让A. argentata蜘蛛在实验室中结网。为了确保这些网与野外的网相同，科学家们给蜘蛛喂食与其通常的猎物相当的饮食，并将胶滴体积与野生对照进行比较，以确保实验室的湿度不会影响液滴的特性. 然后他们分析了胶水中的蛋白质和液滴的材料特性。

研究小组发现，来自A. argentata蜘蛛的液滴比来自A. trifasciata的更小，并且随着当地湿度的增加吸收的水分也更少。它们的蛋白质核心也更小，占据液滴体积的比例更小，从大气中吸收的水分也更少。两种蜘蛛的胶滴韧性都是基于液滴蛋白质核心的刚度，而A. argentata蛋白质核心韧性随着湿度的升高而降低。A. argentata线胶液滴通常间隔更近且更粘。

科学家们还分析了在胶滴中发现的蛋白质，以了解这些材料特性的差异是如何由蛋白质引起的。虽然他们发现的蛋白质相似，但它们以不同的比例出现，A. argentata glue 含有A. trifasciata glue中没有出现的四种基因的蛋白质产物。这些额外的蛋白质和更平衡的 AgSp1 和 AgSp2 蛋白质比例可能解释了这种胶水的韧性更强和吸水能力更低的原因。

尽管材料特性存在巨大差异，但这两个物种的大部分蛋白质成分都是相同的。这些蛋白质的序列在物种之间也很相似，但各个蛋白质的相对丰度不同。改变蛋白质的比例可能是调整生物胶材料特性的快速机制。“这项研究只检查了两个物种，因此我们提出的蛋白质和材料特性之间的关系是有限的，”Ayoub 警告说。但是，我们正在记录一组不同物种的蛋白质成分和材料特性，这将使我们有更多的能力来检测蛋白质如何产生材料特性的机制。