spindlar är skickliga ingenjörer, begåvad med fantastiska planeringsförmåga och ett material som gör det möjligt för dem att exakt utforma rigorösa och funktionella banor.
materialet—spindelsilke—har kemiska egenskaper som gör det glänsande, starkt och lätt. Det är starkare än stål och har imponerande draghållfasthet, vilket innebär att det kan sträckas mycket innan det snaps., Forskare har försökt i årtionden att avkoda exakt vad som ger silke både styrka och elasticitet, men hittills har de bara hittat ledtrådar.
varje enskild spindel kan göra upp till sju olika typer av silke, men oftast göra fyra till fem slag, säger Jonathan Coddington, chef för Global Genome Initiative och senior forskare vid Smithsonian National Museum of Natural History.
spindlar använder sin silke för flera ändamål, inklusive webbbyggnad., Denna mångfald är inte svårt att föreställa sig, med tanke på att jorden värd 45.749 arter av spindlar, enligt World Spider Catalog. Antalet förändras ständigt med den frekventa upptäckten av nya arter.
varför bygga banor? De tjänar som ”ganska mycket brott och försvar”, säger Coddington. ”Om du ska leva i en webb kommer det att bli en defensiv struktur”, säger han och noterar att vibrationer i strängarna kan varna spindlarna till rovdjur. Webs används också för att fånga byten, säger Coddington, vars forskning delvis har fokuserat på spindelutveckling och taxonomi.,
ibland äter spindlar sina egna banor när de är färdiga med dem, som ett sätt att fylla på silkesförsörjningen.
Spider silk är gjord av anslutna proteinkedjor som hjälper till att göra den stark, tillsammans med oanslutna områden som ger den flexibilitet. Den produceras i inre körtlar, rör sig från en löslig form till en härdad form och spunnas sedan i fiber av spinnerets på spindelns buk.
spindlarnas flera spinnnät och åtta ben är till nytta för webbbyggnad. Arkitekturen i en webb är mycket artspecifik, säger Coddington., ”Om du visar mig en webb, kan jag berätta vad spider gjorde det, ”säger han och tillägger att spindlar” är påstridiga ” om var de kommer att göra en webb. Vissa kan vara hemma i botten av en papperskopp, medan andra inte skulle röra det utrymmet.
de flesta webbbyggnader sker under täckmantel av mörker.
den typiska orb weaver spider (den grupp som är mest bekant för amerikaner) kommer att bygga en plan orb web, upphängd av sju guy linjer kopplade till blad, kvistar, stenar, telefonstolpar eller andra ytor., Hängande från ett blad eller något annat föremål måste spindeln få sin silke från den punkten till de andra ytorna.
spindeln börjar med att dra silke från en körtel med det fjärde benet. Det motsatta fjärde benet används för att dra ut flera silkesträngar från cirka 20 ytterligare silkekörtlar, vilket skapar en ballongliknande struktur. Spindeln sitter tålmodigt och vet att så småningom kommer en varm bris att ta upp ballongen, som bär bort den första raden av silke.
så småningom ballongens avslutande silk strand snags—och, som en sportfiskare med en fisk på linjen, spindeln kan känna träffen., Det bogserbåtar för att se till att silkesträngen verkligen är fäst, då drar den ut ny silke och fäster strängen till vad den är uppflugen på och börjar samla upp den snagged strängen, dra sig mot slutpunkten, hela tiden lägga ut ny silke bakom den. Den nya siden är den första plana linjen. Spindeln kan göra detta 20 gånger, vilket skapar ett nätverk av torra (inte klibbiga) silke linjer båge i alla riktningar.,
spindeln måste då bestämma vilken av dessa linjer som utgör sju bra fästpunkter – de måste vara i ett plan och” distribueras med fördel runt cirkeln webben kommer att uppta”, säger Coddington. Spindeln skär bort de 13 linjer som den inte kommer att använda. ”Nu när du har de sju bilagor du behöver, behöver du inte längre röra Marken, löv, kvistar, någonting … du är i din egen, utan tvekan solipsistisk, Värld.”
då spindeln börjar snurra sin bana, en relativt enkel och förutsägbar process., Det börjar på utsidan och arbetar sig in, fästa segment för segment med benen, skapa koncentriska cirklar och slutar med en center spiral av klibbig siden som fångar välbehövlig byte-all energi som investeras i att göra webben tömmer proteinbutiker.
de klibbiga sakerna immobiliserar bara bytet. Statskuppen kommer från spindelns käkar. ”De flesta spindlar attackerar med sina tänder”, säger Coddington. ”De bara vada in och bita saken till döds.”Det är ett riskabelt förslag, för bytet kanske inte är helt fast.,
några familjer av spindlar har utvecklat ett alternativt sätt av brott: den klibbiga Silken wrap attack. Spindlarna lägger en sträng av klibbig silke över marken. När en insekt korsar, varnar vibrationen spindeln, som sedan attackerar, flickar linjer av klibbig, stark silke runt insekten och förpackar den tills den är helt immobiliserad. Spindeln flyttar sedan in för dödsbiten. Men det här är mer av en sällsynthet än en regel i spindelvärlden.,
många forskare studerar spindelbeteende och spindelsilke i hopp om att en dag kunna odla materialet eller kanske replikera det genom genteknik. Silke kan användas, till exempel, för att öka styrkan i Body armor, eller för att skapa hudtransplantat. ”Det skulle vara en bra sak för mänskligheten”, säger Coddington.,
en handfull företag investeras för närvarande i spindelsilke, inklusive Ann Arbor, Michigan-baserade Kraig Biocraft Laboratories, ett svenskt bioteknikföretag, Spiber Technologies och ett tyskt företag, AMSilk, som säger att det har genetiskt konstruerat ett protein som liknar spindelsilke som för närvarande används i schampon och andra kosmetika.
det är din tur att fråga Smithsonian.
Lämna ett svar