– Fragen Smithsonian: Wie Machen Spinnen Ihre Bahnen?

Spinnen sind geschickte Ingenieure, begabt mit erstaunlichen Planung Fähigkeiten und einem material, das ermöglicht Ihnen die präzise design von strengen und funktionalen Bahnen.

Das Material—Spinnenseide-hat chemische Eigenschaften, die es glänzend, stark und leicht machen. Es ist stärker als Stahl und hat eine beeindruckende Zugfestigkeit, was bedeutet, dass es viel gedehnt werden kann, bevor es einrastet., Wissenschaftler versuchen seit Jahrzehnten, genau das zu entschlüsseln, was der Seide Kraft und Elastizität verleiht, aber bisher haben sie nur Hinweise gefunden.

Jede einzelne Spinne kann bis zu sieben verschiedene Arten von Seide herstellen, aber im Allgemeinen vier bis fünf Arten, sagt Jonathan Coddington, Direktor der Global Genome Initiative und leitender Wissenschaftler am Smithsonian National Museum of Natural History.

Spinnen verwenden ihre Seide für verschiedene Zwecke, einschließlich Web-Building., Diese Vielfalt ist nicht schwer vorstellbar, da auf der Erde laut dem World Spider Catalog 45.749 Spinnenarten leben. Die Zahl ändert sich ständig mit der häufigen Entdeckung neuer Arten.

Warum Bahnen bauen? Sie dienen als „ziemlich viel Beleidigung und Verteidigung“, sagt Coddington. „Wenn Sie in einem Netz leben, wird es eine Verteidigungsstruktur sein“, sagt er und stellt fest, dass Vibrationen in den Strängen die Spinnen auf Raubtiere aufmerksam machen können. Webs werden auch verwendet, um Beute zu fangen, sagt Coddington, dessen Forschung sich zum Teil auf die Spinnenentwicklung und Taxonomie konzentriert hat.,

Manchmal fressen Spinnen ihre eigenen Netze, wenn sie mit ihnen fertig sind, um den Seidenvorrat aufzufüllen.

Spinnenseide besteht aus verbundenen Proteinketten, die sie stark machen, zusammen mit nicht verbundenen Bereichen, die ihr Flexibilität verleihen. Es wird in inneren Drüsen produziert, bewegt sich von einer löslichen Form zu einer gehärteten Form und wird dann von den Spinndüsen am Bauch der Spinne zu Ballaststoffen gesponnen.

Spinnen mehrere Spinndüsen und acht Beine sind praktisch für Web-Building. Die Architektur eines Webs ist sehr artenspezifisch, sagt Coddington., „Wenn Sie mir ein Netz zeigen, kann ich Ihnen sagen, welche Spinne es gemacht hat“, sagt er und fügt hinzu, dass Spinnen „eine Meinung haben“, wo sie ein Netz machen werden. Einige könnten im Boden eines Pappbechers zu Hause sein, während andere diesen Raum nicht berühren würden.

die Meisten web-Gebäude geschieht unter dem Deckmantel der Dunkelheit.

Die typische Orb Weaver Spider (die Gruppe, die den Amerikanern am bekanntesten ist) wird ein planares Orb-Netz bauen, das an sieben geraden Linien hängt, die an Blättern, Zweigen, Felsen, Telefonmasten oder anderen Oberflächen befestigt sind., Die Spinne hängt an einem Blatt oder einem anderen Objekt und muss ihre Seide von diesem Punkt auf die anderen Oberflächen bringen.

Die Spinne zieht mit ihrem vierten Bein zunächst Seide aus einer Drüse. Das gegenüberliegende vierte Bein wird verwendet, um mehrere Seidenstränge aus etwa 20 zusätzlichen Seidendrüsen herauszuziehen, wodurch eine ballonartige Struktur entsteht. Die Spinne sitzt geduldig und weiß, dass irgendwann eine warme Brise den Ballon aufnimmt, der die erste Seidenlinie wegführt.

Schließlich knirscht der nachgestellte Seidenstrang des Ballons—und wie ein Angler mit einem Fisch an der Leine spürt die Spinne den Treffer., Es schleppt, um sicherzustellen, dass der Seidenstrang wirklich befestigt ist, dann zieht er neue Seide heraus und befestigt den Strang an dem, worauf er sich befindet, und fängt an, den verhangenen Strang zu sammeln, sich in Richtung des Endpunkts zu ziehen, während er neue Seide dahinter auslegt. Diese neue Seide ist die erste planare Linie. Die Spinne kann dies 20 Mal tun, wodurch ein Netzwerk trockener (nicht klebriger) Seidenlinien entsteht, die sich in alle Richtungen wölben.,

Die Spinne muss dann bestimmen, welche dieser Linien sieben gute Befestigungspunkte darstellen-sie müssen sich in einer Ebene befinden und „sinnvoll um den Kreis verteilt sein, den das Netz einnehmen wird“, sagt Coddington. Die Spinne schneidet die 13 Linien weg, die sie nicht benutzen wird. „Jetzt, da du die sieben Anhänge hast, die du brauchst, musst du nicht mehr den Boden berühren, Blätter, Zweige, irgendetwas … du bist in deiner eigenen, wohl solipsistischen Welt.“

Dann beginnt die Spinne, ihr Netz zu drehen, ein relativ einfacher und vorhersehbarer Prozess., Es beginnt außen und arbeitet sich hinein, befestigt Segment für Segment mit den Beinen, bildet konzentrische Kreise und endet mit einer Mittelspirale aus klebriger Seide, die die dringend benötigte Beute einfängt-die gesamte Energie, die in die Herstellung des Netzes investiert wird, verbraucht Proteinspeicher.

Das klebrige Zeug immobilisiert lediglich die Beute. Der Coup de grâce kommt von den Kiefern der Spinne. „Die meisten Spinnen greifen mit den Zähnen an“, sagt Coddington. „Sie waten einfach rein und beißen das Ding zu Tode.“Das ist jedoch ein riskanter Vorschlag, da die Beute möglicherweise nicht vollständig stecken bleibt.,

Einige Familien von Spinnen haben eine alternative Art der Straftat entwickelt: die Sticky-silk Wrap attack. Diese Spinnen legen einen Strang klebriger Seide über den Boden. Wenn ein Insekt kreuzt, warnt die Vibration die Spinne, die dann angreift, Linien klebriger, starker Seide um das Insekt schnippt und es einwickelt, bis es vollständig immobilisiert ist. Die Spinne zieht dann für den Todesbiss ein. Aber das ist eher eine Seltenheit als eine Regel in der Spinnenwelt.,

Viele Forscher untersuchen das Verhalten von Spinnen und Spinnenseide in der Hoffnung, das Material eines Tages zu bewirtschaften oder es vielleicht durch Gentechnik zu replizieren. Die Seide könnte zum Beispiel verwendet werden, um die Stärke der Körperpanzerung zu erhöhen oder Hauttransplantate zu erzeugen. „Das wäre eine großartige Sache für die Menschheit“, sagt Coddington.,

Eine Handvoll Unternehmen investiert derzeit in Spinnenseide, darunter das in Ann Arbor, Michigan ansässige Kraig Biocraft Laboratories, ein schwedisches Biotech-Unternehmen, Spiber Technologies, und das deutsche Unternehmen AMSilk, das ein Protein gentechnisch verändert hat, das Spinnenseide ähnelt und derzeit in Shampoos und anderen Kosmetika verwendet wird.

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