Silkworms (Bombyx spp) - Historien om silkeframställning och sidenmaskar

Silkesmaskar (felaktigt stavade silkesmaskar) är larvformen av den dominerade silkesmallen, Bombyx mori. Silkesmallen tämjades i sin ursprungliga livsmiljö i norra Kina från sin vilda kusin Bombyx mandarina, en kusin som fortfarande överlever i dag. Arkeologiska bevis tyder på att det inträffade omkring 3500 fvt.

Key Takeaways: Silk Worms

• Silkeormar är larverna från silmöss (Bombyx mori). 
• De producerar sidenfibrer - vattenolöslig filament från körtlar - för att skapa kokonger; människor släpper helt enkelt tillbaka kokongerna i strängar. 
• Domesticerade silkesmaskar tolererar människohantering och massiv trängsel och är helt beroende av människor för överlevnad.
• Silkfibrer användes för att tillverka kläder under Longshan-perioden (3500-2000 fvt).

Tyget som vi kallar siden är tillverkat av de långa tunna fibrerna som produceras av sidenormen under larvstadiet. Insektens avsikt är att skapa en kokong för dess omvandling till malformen. Silkeormarbetare släpper helt enkelt upp kokongerna, varvid varje kokong producerar mellan 100 och 300 meter fin, mycket stark tråd.

Arbetare avrullning och rullning av silkeskokonger i fabriken. kjekol / iStock / Getty Images

Människor tillverkar idag tyger av fibrer som produceras av minst 25 olika arter av vilda och tämjade fjärilar och mal i ordningen Lepidoptera. Två versioner av vild silkesmask utnyttjas av silketillverkare idag, B. mandarina i Kina och det östra Ryssland; och en i Japan och södra Korea japansk B. mandarina. Den största sidenindustrin idag är i Indien, följt av Kina och Japan, och mer än 1 000 inavlade stammar av silkesmaskar hålls över hela världen idag.

Vad är Silk?

Silkfibrer är vattenolösliga filament som djur (främst larvversionen av mal och fjärilar, men också spindlar) utsöndrar från specialiserade körtlar. Djur lagrar kemikalierna fibroin och odling av sericin-silkeormar kallas ofta sericulture-som geler i insektens körtlar. När gelerna utsöndras omvandlas de till fibrer. Spindlar och minst 18 olika insekter beställer silke. Vissa använder dem för att konstruera bon och hålor, men fjärilar och mal använder utsöndringarna för att snurra kokonger. Den förmågan som började för minst 250 miljoner år sedan.

Silkormruspen matar uteslutande på bladen från flera arter av mullbärsträd (Morus), som innehåller en latex med mycket höga koncentrationer av alkaloid socker. Dessa sockerarter är giftiga för andra larver och växtätare; silkesmaskar har utvecklats för att tolerera dessa toxiner.

Domesticationshistoria

Silkeormar är idag helt beroende av människor för överlevnad, ett direkt resultat av konstgjord selektion. Andra kännetecken som föds upp i den inhemska silkesormruspen är en tolerans för människors närhet och hantering samt för överdriven trängsel.

Arkeologiska bevis tyder på att användningen av kokonger av silkesormart Bombyx att producera tyg började minst så tidigt som Longshan-perioden (3500-2000 fvt), och kanske tidigare. Bevis på silke från denna period är känt från några få rester av textilfragment som utvunnits från välbevarade gravar. Kinesiska historiska poster som Shi Ji rapporterar silkeproduktion och visar kläder.

Arkeologiska bevis

Västra Zhou-dynastin (1100-800-talet f. Kr.) Utvecklades tidiga silkebrosader. Många exempel på silke textil har återvunnits från arkeologiska utgrävningar av Mashan- och Baoshan-platser, daterade till Chu-kungariket (800-talet fvt) från senare krigande stater.

Silkeprodukter och uppfödningstekniker av silke spelade en avgörande roll i kinesiska handelsnätverk och i samverkan mellan kulturer mellan olika länder. Vid Han-dynastin (206 BCE-9 CE) var silkeproduktionen så viktig för internationell handel att kamellkaravanspåren för att förbinda Chang'An med Europa fick namnet Silk Road.

Silkormtekniken spridde sig till Korea och Japan cirka 200 fvt. Europa introducerades för silkeprodukter via Silk Road-nätverket, men hemligheten för tillverkning av silkefiber förblev okänd utanför östra Asien fram till 300-talet CE. Legenden säger att bruden av en kung av Khotan-oasen i västra Kina på Silk Road smugglade silkesmaskar och mullbärfrön till sitt nya hem och make. Vid 600-talet hade Khotan en blomstrande silkeproduktionsverksamhet.

Det gudomliga insektet

Utöver berättelsen om bruden finns det många myter i samband med silkesmaskar och vävning. Till exempel fann en studie om 900-talets rituella ritningar i Nara, Japan av Shinto-religionsforskaren Michael Como att silvvävning var bunden till kungadom och hofflig romantik. Legenderna verkar ha uppstått i Kina, och är sannolikt relaterade till silkesormens livscykel där den uppvisar en förmåga att dö och återfödas till en helt annan form. 

Den rituella kalendern på Nara inkluderade festivaler bundna till gudarna kända som Weaver Maiden och andra gudinnor, shamaner och kvinnliga odödliga representerade som vävande piga. På 800-talet CE sägs ett mirakulöst undertecknande ha inträffat, en silkesormkokong med ett budskap - 16 juvelerade karaktärer - vävda i dess yta och profeterar långt liv för kejsarinnan och fred i riket. I Nara-museet illustreras en välvillig silkesmattguddom, en som arbetar för att utvisa pestdämonen på 1100-talet e.Kr..

Del av Extermination of Evil-uppsättningen av fem hängande rullar som skildrar välvilliga gudar som fördriver pesters demoner, daterade till Kamakura-perioden 12th århundradet e.Kr. Det gudomliga insektet är en eufemism för sidenmask som här har formen av en mal. Nara National Museum. VCG Wilson / Corbis historiska / Getty Images

Sekvensering av silkeormen

En utkast till genomsekvens för silkeormar släpptes 2004, och åtminstone tre re-sekvenser har följt för att upptäcka genetiska bevis för att den inhemska sidenmasken har förlorat mellan 33-49% av sin nukleotidmångfald jämfört med den vilda silkesmasken.

Insektet har 28 kromosomer, 18 510 gener och över 1 000 genetiska markörer. Bombyx har en uppskattad 432 Mb genomstorlek, mycket större än fruktflugor, vilket gör silkeormen till en idealisk studie för genetiker, särskilt de som är intresserade av insektsordningen Lepidoptera. Lepidoptera innehåller några av de mest störande jordbruksskadegörarna på vår planet, och genetiker hoppas kunna lära sig ordningen att förstå och bekämpa effekterna av silkesormens farliga kusiner.

Under 2009 publicerades en öppen åtkomstdatabas över silkeormens genombiologi, kallad SilkDB.

Genetiska studier

Kinesiska genetiker Shao-Yu Yang och kollegor (2014) har funnit DNA-bevis som tyder på att processen för tömning av sidenorm kan ha börjat så länge sedan 7500 år och fortsatte till cirka 4000 år sedan. Vid den tiden upplevde silkesmaskar en flaskhals och förlorade mycket av sin nukleotidmångfald. Arkeologiska bevis stöder för närvarande inte en så lång tämningshistoria, men datumet för flaskhalsen liknar de datum som föreslagits för inhemska livsmedelsgrödor.

En annan grupp kinesiska genetiker (Hui Xiang och kollegor 2013) har identifierat en utvidgning av silkeormpopulationen för cirka 1 000 år sedan, under den kinesiska Song-dynastin (960-1279 CE). Forskare antyder att det kan ha varit associerat med Song Dynasty Green Revolution inom jordbruket och föregick Norman Borlaugs experiment vid 950 år.

Valda källor

• Bender, Ross. "Ändra den kungliga politiska teologin i kalendern och undertryckandet av Tachibana Naramaro-konspiration från 757." Japanese Journal of Religious Studies 37.2 (2010): 223-45.
• Como, Michael. "Silkmaskar och konsorter i Nara Japan." Asiatiska folklorestudier 64.1 (2005): 111-31. Skriva ut.
• Deng H, Zhang J, Li Y, Zheng S, Liu L, Huang L, Xu W-H, Palli SR och Feng Q. 2012. POU- och Abd-A-proteiner reglerar transkriptionen av valpgener under metamorfos av silkeormen, Bombyx mori. Fortsättningar från National Academy of Sciences 109 (31): 12.598-12.603.
• Duan J, Li R, Cheng D, Fan W, Zha X, Cheng T, Wu Y, Wang J, Mita K, Xiang Z et al. 2010. SilkDB v2.0: en plattform för silkeorm (Bombyx mori) genombiologi. Nucleic Acids Research 38 (databasutgåva): D453-456.
• Russell E. 2017. Snurrar sig in i historien: Silkesmaskar, mullbär och tillverkande landskap i Kina. Global miljö 10 (1): 21-53.
• Sun W, Yu H, Shen Y, Banno Y, Xiang Z och Zhang Z. 2012. Silogenormens filogeni och evolutionära historia. Science China Life Sciences 55 (6): 483-496.
• Xiang H, Li X, Dai F, Xu X, Tan A, Chen L, Zhang G, Ding Y, Li Q, Lian J et al. 2013. Jämförande metylomik mellan husdjur och vilda silkesmaskar innebär möjliga epigenetiska påverkan på tömning av silkeorm. BMC Genomics 14 (1): 646.
• Xiong Z. 2014. Hepu Han-gravarna och den maritima sidenvägen av Han-dynastin. antiken 88 (342): 1229-1243.
• Yang S-Y, Han M-J, Kang L-F, Li Z-W, Shen Y-H, och Zhang Z. 2014. Demografisk historia och genflöde under silkesmaskdestination. BMC Evolutionary Biology 14 (1): 185.
• Zhu, Ya-Nan, et al. "Konstgjord urval på lagringsprotein 1 bidrar möjligen till ökad kläckbarhet under hemmet av silkesorm." PLOS Genetik 15.1 (2019): e1007616. Skriva ut.