Паучий шелк - это чудо природы

Паучий шелк - одно из самых чудесных природных веществ на Земле. Большинство строительных материалов либо прочные, либо эластичные, но шелк паука - и то и другое. Он был описан как более прочный, чем сталь (что не совсем точно, но близко), более непроницаемый, чем Кевлари эластичнее нейлона. Он выдерживает большую нагрузку до разрушения, что является определением жесткого материала. Паучий шелк также проводит тепло и, как известно, обладает антибиотическими свойствами.

Все пауки производят шелк, из самых маленьких прыгающий паук к самому большому тарантул. У паука есть особые структуры, называемые фильерами на конце его живота. Вы, вероятно, наблюдали, как паук строит паутину или спускается по веревке из шелковой нити. Паук использует свои задние лапы, чтобы постепенно вытягивать прядь шелка из своих фильер.

Но что такое паучий шелк? Паучий шелк - это белок белка, вырабатываемый железой в брюшной полости паука. Железа хранит белок шелка в жидкой форме, что не особенно полезно для создания таких структур, как ткани. Когда пауку нужен шелк, сжиженный белок проходит через канал, где он получает кислотную ванну. Как

Структурно шелк состоит из слоев аморфных и кристаллических белков. Более прочные протеиновые кристаллы придают шелку прочность, а более мягкий, бесформенный - эластичность. Белок является естественным полимер (в этом случае цепочка аминокислоты). Паучий шелк, кератин и коллаген все сформированы из белка.

Пауки часто перерабатывают ценные протеины шелка, поедая свои сети. Ученые маркировали протеины шелка радиоактивными маркерами и исследовали новый шелк, чтобы определить, насколько эффективно пауки перерабатывают шелк. Примечательно, что они обнаружили, что пауки могут потреблять и повторно использовать протеины шелка за 30 минут. Это удивительная система утилизации!

Этот универсальный материал может иметь неограниченные возможности применения, но добыча шелка паука не очень практична в больших масштабах. Производство синтетического материала со свойствами шелка пауков уже давно является священным Граалем научных исследований.

Ученые изучали шелк паука на протяжении веков и узнали немало о том, как изготавливается и используется паучий шелк. Некоторые пауки на самом деле могут производить 6 или 7 видов шелка, используя разные шелковые железы. Когда паук плетет шелковую нить, он может комбинировать эти различные виды шелка для производства специализированных волокон для различных целей. Иногда пауку нужна более липкая шелковая нить, а иногда - более сильная.

Как вы можете себе представить, пауки хорошо используют свои навыки производства шелка. Когда мы думаем о пауках, прячущих шелк, мы обычно думаем о том, что они строят паутину. Но пауки используют шелк для многих целей.

1. Пауки используют шелк, чтобы поймать добычу

Самое известное использование шелка пауками - для создания паутины, которую они используют, чтобы поймать добычу в ловушку. Некоторые пауки, как ткачейПостроить круглые полотна с липкими нитками, чтобы поймать летающих насекомых. Кошельки веб-пауков используют инновационный дизайн. Они прячут прямую шелковую трубку и прячутся в ней. Когда насекомое приземляется снаружи трубы, паук кошелька режет шелк и втягивает насекомое внутрь. У большинства пауков-паутинок плохое зрение, поэтому они ощущают добычу в паутине, ощущая вибрации, распространяющиеся по шелковым прядям. Недавнее исследование показало, что паучий шелк может вибрировать в широком диапазоне частотпозволяя пауку ощущать движения "размером с сотню нанометров - 1/1000 ширины человеческого волоса".

Но это не единственный способ, с помощью которого пауки используют шелка для отлова пищи. Например, паук болас вращает своего рода леску из шелка - длинную нить с липким шариком на конце. Когда насекомое проходит мимо, паук болас отбрасывает леску на добычу и тащит за собой добычу. Пауки, бросающие сеть, вращают маленькую паутину в форме крошечной сети и держат ее между ног. Когда насекомое приближается, паук бросает свою шелковую сеть и ловит добычу.

2. Шелковый паук пользователя, чтобы покорить добычу

Некоторые пауки, как паутинаИспользуйте шелк, чтобы полностью покорить свою добычу. Вы когда-нибудь видели, как паук схватил муху или моль и быстро завернул ее в шелк, как мумия? Паутинки пауков имеют специальные щетинки на ногах, которые позволяют им плотно обматывать липкий шелк вокруг борющегося насекомого.

3. Пауки используют шелк для путешествий

Тот, кто читает Сеть Шарлотты как ребенок будет знаком с этим поведением паука, известным как раздувание. Молодые пауки (так называемые пауки) рассеиваются вскоре после выхода из яичного мешка. У некоторых видов паук забирается на открытую поверхность, поднимает живот и бросает шелковую нить на ветер. Когда воздушный поток тянет за шелковую прядь, паук становится воздушным и может переноситься на многие мили.

4. Пауки используют шелк, чтобы не упасть

Кого не поразил паук, внезапно спускающийся на шелковой нити? Пауки обычно оставляют за собой след шелковой линии, известной как драглайн, когда они исследуют область. Шелковая защитная линия помогает пауку не падать. Пауки также используют драглайн, чтобы спуститься контролируемым образом. Если паук обнаружит проблему внизу, он может быстро подняться на линию безопасности.

5. Пауки используют шелк, чтобы не потеряться

Пауки также могут использовать драглайн, чтобы найти дорогу домой. Если паук бродит слишком далеко от своего убежища или норы, он может следовать по шелковой линии обратно домой.

6. Пауки используют шелк для укрытия

Многие пауки используют шелк для строительства или укрепления убежища или отступления. И то и другое тарантулы и пауки-волки рыть норы в земле и выровнять их дома шелком. Некоторые пауки, создающие сеть, строят специальные укрытия внутри или рядом со своими сетями. Например, пауки-ткачи воронки вращают конусообразное отступление в одной из сторон их паутины, где они могут оставаться скрытыми как от добычи, так и от хищников.

7. Пауки используют шелк для спаривания

Перед спариванием самец паук должен подготовить и подготовить свою сперму. Пауки мужского пола прядут шелк и строят маленькие сети спермы, только для этой цели. Он переносит сперму из своего полового отверстия в специальную паутину, а затем забирает сперму его ножками. С его сперматозоидом, надежно сохраненным в его pedipalps, он может искать восприимчивую женщину.

8. Пауки используют шелк для защиты своего потомства

Самки пауков производят особенно прочный шелк для создания яичных мешочков. Затем она кладет яйца в мешочек, где они будут защищены от непогоды и потенциальных хищников, когда они развиваться и вылупиться в крошечные паучки. Большинство матерей-пауков прикрепляют мешочек для яйца к поверхности, часто около ее паутины. Волковые пауки не рискуют и носят с собой мешочек с яйцами, пока не появятся потомки.

_{Источники:}

• _{Боррор и Делонг Введение в изучение насекомых, 7-е издание, Чарльз А. Триплхорн и Норман Ф. Джонсон.}
• _{Энциклопедия энтомологии2-е издание под редакцией Джона Л. Capinera.}
• _{Ученые АГУ разгадывают тайны шелка паукаУниверситет штата Аризона, 27 января 2013 г.}
• _{Инженер штата Айова обнаруживает, что шелк паука проводит тепло, а также металлыУниверситет штата Айова, 5 марта 2012 г.}
• _{Снижение pH регулирует производство шелка паукаШведский университет сельскохозяйственных наук, 12 мая 2010 г.}
• _{Исследователь из Стэнфорда пролил новый свет на тайны шелка паукаСтэнфордский университет, 4 февраля 2013 г.}
• _{Правило ошибок! Введение в мир насекомыхУитни Крэншоу и Ричард Редак.}
• _{Пауки, сайт Смитсоновского национального музея естественной истории.}
• _{Пауки слушают свои сетиКэрри Арнольд, сайт National Geographic, 5 июня 2014 г.}
• _{Чисто-кастинговые пауки, Сайт Австралийского музея.}
• _{Паутина ПаукиВеб-сайт Энтомологии Университета Кентукки.}