Die Krallenwurmfüße sind besonders niedlich, obwohl sie wirbellose Raubtiere sind. Ihre langen Körper sind mit einer samtigen Hülle überzogen, sie haben niedliche kleine Beine, die aus ihrem Körper herausragen, und zwei niedliche kleine Tentakel. Wenn es ums Kämpfen geht, sehen sie jedoch aus, als wären sie einem Teil von Spider-Man entsprungen.

Die Würmer reagieren empfindlich auf Luftströmungen, so dass diese, obwohl sie fast blind sind, wissen, wann ein guter Biss in der Nähe ist. Um sie zu fangen, ziehen sie sich zusammen und schießen mit ihren beiden Gliedmaßen einen klebrigen Schleim aus, als ob sie ein Lasso werfen würden. Dieser Schleim fasziniert Forscher seit Jahren, weil er sich anders verhält als jeder andere Schleim, den wir in der Natur sehen.

"Die zähflüssige Flüssigkeit wird in einer speziellen Drüse gespeichert, von wo aus sie durch spezialisierte Mundpapillen schnell aus dem Körper ausgestoßen werden kann", sagt Professor Ali Miserez von der Nanyang Technological University in Singapur. "Innerhalb von Sekunden verwandelt sich diese zähflüssige Flüssigkeit in steife und glasartige Fasern. Diese Verfestigung ist sehr ungewöhnlich und schneller als zum Beispiel die bekanntere Seide, die von Spinnen produziert wird".

"Sobald der Schleim vollständig verfestigt ist, wird er zu einem steifen Netz wie synthetisches Nylon, aber was wirklich bemerkenswert ist, ist, dass sich der verfestigte Schleim, wenn er in Wasser eingeweicht wird, innerhalb weniger Stunden wieder in eine zähflüssige Lösung verwandelt. Aus dieser Lösung können neue Fasern gebildet werden. Der gesamte Prozess kann also wiederholt werden und die Fasern können vollständig recycelt werden. Dies ist ein hervorragendes Beispiel für die nächste Generation ungiftiger, vollständig biologisch abbaubarer Biokunststoffe", fährt er fort.

Diese einzigartigen Eigenschaften des Krallenwurmschleims sind Forschern schon länger bekannt, aber in den letzten Jahren haben viele versucht, herauszufinden, warum sich dieses Material so ungewöhnlich verhält. Vor einigen Jahren entdeckten sie sogar, dass ein großer Teil des Schleims aus Proteinen besteht, die jedoch lange Zeit weder identifiziert noch sequenziert werden konnten.

Nun hat ein Team, dem auch Miserez angehört, entdeckt, dass der Hauptbestandteil des Schleims eine Gruppe von Leucin-reichen Repeat-Proteinen (LRR) ist, die der so genannten TLR-Proteinfamilie ähneln. In der Studie konnte beobachtet werden, wie die einzelnen LRR-Proteine miteinander interagieren, um die Fasern zu bilden, die dem Schleim seine einzigartigen Eigenschaften verleihen, und die Experten erhielten auch unerwartete Einblicke in die biologischen Funktionen dieser Proteingruppen.

In der Biologie spielen die TLRs eine Schlüsselrolle im Immunsystem, in der Embryonalentwicklung und bei der Funktion der Nerven. Jetzt haben Forscher eine überraschende Entdeckung gemacht: Sie haben herausgefunden, dass diese TLR-ähnlichen LRR-Proteine eine strukturelle Rolle spielen, indem sie als molekulare Kleber fungieren, die andere Schleimproteine zusammenbinden. Dies stellt frühere Annahmen über ihre biologische Funktion in Frage und erweitert unser Verständnis darüber, wie sie in der Natur funktionieren könnten.

"In dieser neuen Forschungsarbeit haben wir eine ganz andere Rolle für TLR-Proteine entdeckt: Sie spielen eine strukturelle, mechanische Rolle: Sie sind im Wesentlichen Klebeproteine auf molekularer Ebene, die viele andere Schleimproteine zusammenbringen, um makroskopische Faserfilamente zu bilden", erklärt Miserez. "Da wir dieses Protein in verschiedenen Krallenwürmern gefunden haben, deren Evolution sich vor fast 400 Millionen Jahren auseinanderentwickelt hat, bedeutet dies, dass diese neu entdeckte biologische Funktion evolutionär sehr alt ist."

Die Forscher hoffen, dass die Entdeckung den Weg für die Herstellung neuer und nachhaltiger Materialien nach dem Vorbild der Natur ebnen könnte.