Spiders to zręczni inżynierowie, obdarzeni niesamowitymi umiejętnościami planowania i materiałem, który pozwala im precyzyjnie zaprojektować rygorystyczne i funkcjonalne sieci.
materiał—pajęczy jedwab—ma właściwości chemiczne, które czynią go lśniącym, mocnym i lekkim. Jest mocniejszy niż stal i ma imponującą wytrzymałość na rozciąganie, co oznacza, że można go dużo rozciągnąć, zanim pęknie., Naukowcy od dziesięcioleci próbują dokładnie rozszyfrować to, co nadaje jedwabiu zarówno wytrzymałość, jak i elastyczność, ale do tej pory znaleźli tylko wskazówki.
każdy pojedynczy pająk może stworzyć do siedmiu różnych rodzajów jedwabiu, ale najczęściej cztery do pięciu rodzajów, mówi Jonathan Coddington, dyrektor Global Genome Initiative i starszy naukowiec w Smithsonian ' s National Museum of Natural History.
pająki wykorzystują swój jedwab do kilku celów, w tym do tworzenia stron internetowych., Ta różnorodność nie jest trudna do wyobrażenia, biorąc pod uwagę, że na Ziemi znajduje się 45 749 gatunków pająków, zgodnie z World Spider Catalog. Liczba ta stale się zmienia wraz z częstym odkrywaniem nowych gatunków.
Po co budować strony internetowe? Służą one jako „prawie ofensywy i obrony”, mówi Coddington. „Jeśli zamierzasz żyć w sieci, będzie to struktura obronna”, mówi, zauważając, że wibracje w pasmach mogą ostrzegać pająki przed drapieżnikami. Sieci są również używane do łapania zdobyczy, mówi Coddington, którego badania skupiły się częściowo na ewolucji pająków i taksonomii.,
czasami pająki zjadają własne pajęczyny po ich zakończeniu, aby uzupełnić zapas jedwabiu.
pajęczy jedwab jest wykonany z połączonych łańcuchów białkowych, które sprawiają, że jest silny, wraz z niezwiązanymi obszarami, które nadają mu elastyczność. Wytwarzany jest w gruczołach wewnętrznych, przechodząc z formy rozpuszczalnej do postaci utwardzonej, a następnie przędzą do włókien za pomocą dysz przędzalniczych na brzuchu pająka.
wiele spinnerów i osiem nóg pająków przydaje się do tworzenia stron internetowych. Architektura sieci jest bardzo specyficzna gatunkowo, mówi Coddington., „Jeśli pokażesz mi sieć, mogę ci powiedzieć, co zrobił pająk”, mówi, dodając, że pająki „są opiniotwórcze”, gdzie stworzą sieć. Niektórzy mogą być w domu na dnie papierowego kubka, podczas gdy inni nie dotykają tej przestrzeni.
Większość web-building dzieje się pod osłoną ciemności.
typowy orb weaver spider (grupa, która jest najbardziej znana Amerykanom) zbuduje planarną sieć orb, zawieszoną na siedmiu liniach przymocowanych do liści, gałązek, skał, słupów telefonicznych lub innych powierzchni., Wiszący na liściu lub innym obiekcie pająk musi dostać swój jedwab od tego punktu do innych powierzchni.
pająk zaczyna wyciągać jedwab z gruczołu za pomocą czwartej nogi. Przeciwległa czwarta noga służy do wyciągania wielu nici jedwabiu z około 20 dodatkowych gruczołów jedwabiu, tworząc strukturę przypominającą balon. Pająk siedzi cierpliwie, wiedząc, że w końcu ciepły wiatr zabierze balon, który zabierze pierwszą linię jedwabiu.
W końcu balon pęka jedwabną nitką—i, jak wędkarz z rybą na żyłce, pająk czuje uderzenie., Ciągnie, aby upewnić się, że nici jedwabiu są naprawdę przymocowane, a następnie wyciąga nowy jedwab i przywiązuje go do tego, na czym jest osadzony, i zaczyna zbierać zaczepione nici, ciągnąc się w kierunku punktu końcowego, cały czas układając nowy jedwab za nim. Ten nowy jedwab to pierwsza linia planarna. Pająk może to zrobić 20 razy, tworząc sieć suchych (nie lepkich) jedwabnych linii łukowych we wszystkich kierunkach.,
pająk musi wtedy określić, które z tych linii stanowią siedem dobrych punktów mocowania—muszą znajdować się w płaszczyźnie i „rozmieszczone użytecznie wokół okręgu, który zajmie sieć”, mówi Coddington. Pająk odcina 13 Linii, których nie użyje. „Teraz, gdy masz siedem załączników, których potrzebujesz, nie musisz już dotykać ziemi, liści, gałązek, czegokolwiek … jesteś w swoim własnym, prawdopodobnie solipsistowskim świecie.”
wtedy pająk zaczyna kręcić swoją sieć, stosunkowo prosty i przewidywalny proces., Zaczyna się na zewnątrz i działa, dołączając segment po segmencie nogami, tworząc koncentryczne okręgi, a kończąc na centralnej spirali lepkiego jedwabiu, który zatrzymuje bardzo potrzebną zdobycz—cała energia zainwestowana w tworzenie sieci wyczerpuje zapasy białka.
lepkie rzeczy jedynie unieruchamiają zdobycz. Coup de grâce pochodzi ze szczęk pająka. „Większość pająków atakuje zębami” – mówi Coddington. „Po prostu wdzierają się i gryzą na śmierć.”To ryzykowna propozycja, ponieważ ofiara może nie być całkowicie zablokowana.,
kilka rodzin pająków opracowało alternatywny sposób ataku: atak sticky-silk wrap. Te pająki leżą na ziemi lepkim jedwabiem. Kiedy owad się krzyżuje, wibracje alarmują pająka, który następnie atakuje, przesuwając linie lepkiego, mocnego jedwabiu wokół owada i owijając go, aż zostanie całkowicie unieruchomiony. Następnie pająk rusza na śmiertelne ukąszenie. Ale to raczej rzadkość niż zasada w świecie pająków.,
wielu badaczy bada zachowania pająków i pajęczego jedwabiu w nadziei, że pewnego dnia będzie w stanie hodować materiał lub być może odtworzyć go poprzez inżynierię genetyczną. Jedwab może być używany na przykład do zwiększenia wytrzymałości kamizelki kuloodpornej lub do tworzenia przeszczepów skóry. „To byłaby wspaniała rzecz dla rasy ludzkiej”, mówi Coddington.,
garstka firm jest obecnie inwestowana w pajęczy jedwab, w tym Ann Arbor, Michigan Kraig Biocraft Laboratories, szwedzka firma biotechnologiczna, Spiber Technologies i niemiecka firma, AMSilk, która twierdzi, że genetycznie zmodyfikowano białko, które jest podobne do pajęczego jedwabiu, który jest obecnie używany w szamponach i innych kosmetykach.
teraz twoja kolej, aby zapytać Smithsonian.
Dodaj komentarz