با دیدن یک عنکبوت، بسیاری از ما می ترسیم و سعی می کنیم آن را از بین ببریم. و تار عنکبوت هایی که در گوشه و کنار درختان آویزان هستند؟
چرا و چگونه عنکبوت آن را می بافد؟

بیایید سعی کنیم این را بفهمیم.
اولاً در شکم عنکبوت غدد عنکبوتی وجود دارد که ترشح چسبنده ای تولید می کند که به صورت نخ هایی در هوا سخت می شود و اندام های شکمی با زگیل های متحرک یک نخ و سپس یک فیبر از نخ ها تشکیل می دهند. عنکبوت با کمک پنجه ها و موهای شانه مانند روی اندام خود، به سرعت در امتداد تار می لغزد.

چرا عنکبوت به تار نیاز دارد؟

مانند توری برای گرفتن، زیرا آنها شکارچیان واقعی هستند. به دلیل مایع چسبناک، بسیاری از موجودات زنده از حشرات گرفته تا پرندگان وارد دام آنها می شوند.

وقتی قربانی در تله می افتد، قربانی تار را تاب می دهد و ارتعاشات سیگنالی را به عنکبوت منتقل می کند. او به جام نزدیک می شود، آنزیم گوارشی می پاشد، آن را با تار در پیله می پیچد و منتظر می ماند تا از آن لذت ببرد.

برای تولید مثل
عنکبوت‌های نر در کنار تار ماده توری می‌بافند، سپس مرتباً با اندام خود می‌کوبند تا ماده‌ها را برای جفت‌گیری فریب دهند. و ماده یک نخ ترشح می کند که به پیدا کردن فردی برای جفت گیری کمک می کند. او به نوبه خود وب خود را به رشته های اصلی وصل می کند و به منتخب سیگنال می دهد که اینجاست ، او بدون پرخاشگری در امتداد وب متصل فرود می آید تا جفت گیری کند.

برای حرکت
مواردی وجود داشته است که عنکبوت در یک کشتی در دریاهای آزاد دیده شده است.

برخی از نمونه ها از وب به عنوان انتقال استفاده می کنند. آنها بر روی اجسام مرتفع بالا می روند و یک نخ چسبناک آزاد می کنند که فوراً در هوا یخ می زند. و عنکبوت روی تار عنکبوت با باد مخالف به محل زندگی جدید پرواز می کند.
عنکبوت های بالغ نه چندان بزرگ می توانند تا 2-3 کیلومتر در هوا بلند شوند و به این طریق سفر کنند.

مثل بیمه
برای جامپرها، رشته وب به عنوان بیمه در برابر شکارچیان عمل می کند و به این ترتیب آنها می توانند از آن برای حمله به طعمه استفاده کنند.
U رتیل روسیه جنوبییک رشته تار عنکبوت که به سختی قابل توجه است، همیشه برای یافتن ورودی لانه اش دراز می شود. اگر ناگهان نخ پاره شود و خانه خود را از دست بدهد، شروع به جستجوی یک نخ جدید می کند.
اسب همچنین می تواند شب ها بخوابد، بنابراین از دست دشمنان فرار می کند.

به عنوان پناهگاهی برای آیندگان
برای تخمگذاری، ماده یک پیله از الیاف تار عنکبوت می بافد که امنیت فرزندان آینده را فراهم می کند.
صفحات (اصلی و پوشش) پیله از نخ های ابریشمی آغشته به ماده یخ زده بافته شده اند، بنابراین مانند پوسته پوستی بسیار بادوام هستند.
پیله هایی وجود دارند که شل هستند و شبیه یک توپ پنبه ای هستند.

برای آستر
رتیل دیواره‌های لانه‌هایش را با توری می‌پوشاند تا دیواره‌ها خرد نشوند و روی سوراخ ورودی یک پوشش متحرک اصلی می‌سازد.
شکار گرفتن

عنکبوت ها متعلق به قدیمی ترین ساکنان زمین هستند: آثاری از اولین عنکبوت ها در سنگ هایی با قدمت 340 تا 450 میلیون سال یافت شد. عنکبوت ها حدود 200 تا 300 میلیون سال از دایناسورها و بیش از 400 میلیون سال از پستانداران اولیه پیرتر هستند. طبیعت زمان کافی را داشته است تا نه تنها تعداد گونه های عنکبوت را افزایش دهد (حدود 60 هزار گونه شناخته شده است)، بلکه بسیاری از این شکارچیان هشت پا را به وسیله ای شگفت انگیز برای شکار - تار - مجهز کند. الگوی وب نه تنها می تواند متفاوت باشد انواع متفاوت، بلکه در یک عنکبوت در حضور معین مواد شیمیاییمانند مواد منفجره یا مواد مخدر. حتی قرار بود عنکبوت ها به فضا پرتاب شوند تا تأثیر ریزگرانش بر الگوی شبکه را مطالعه کنند. با این حال، ماده ای که وب را می سازد، بیشترین اسرار را پنهان می کرد.

وب، مانند موهای ما، خز حیوانات، و نخ های کرم ابریشم، عمدتاً از پروتئین تشکیل شده است. اما زنجیره های پلی پپتیدی در هر رشته عنکبوت به این ترتیب در هم تنیده شده اند به روشی غیر معمول، که قدرت تقریباً رکوردی به دست آورد. یک نخ تولید شده توسط یک عنکبوت به اندازه یک سیم فولادی با قطر برابر است. طنابی که از یک تار بافته شده بود، فقط به ضخامت یک مداد، می توانست یک بولدوزر، یک تانک و حتی یک ایرباس قدرتمند مانند یک بوئینگ 747 را در جای خود نگه دارد. اما چگالی فولاد شش برابر بیشتر از چگالی تار عنکبوت است.

مشخص است که استحکام نخ های ابریشم چقدر است. یک نمونه کلاسیک مشاهده ای است که توسط یک پزشک آریزونا در سال 1881 انجام شد. در مقابل این پزشک، یک تیراندازی رخ داد که در آن یکی از تیراندازان کشته شد. دو گلوله به سینه اصابت کرد و درست رفت. همزمان از پشت هر زخم تکه های دستمال ابریشمی بیرون می زد. گلوله‌ها از میان لباس‌ها، ماهیچه‌ها و استخوان‌ها عبور کردند، اما نتوانستند ابریشم را که سر راهشان قرار گرفته بود پاره کنند.

چرا از سازه های فولادی در فناوری استفاده می شود، نه از سازه های سبک تر و کشسان تر - ساخته شده از موادی شبیه به تار عنکبوت؟ چرا چترهای ابریشمی با همان مواد جایگزین نمی شوند؟ پاسخ ساده است: سعی کنید از نوع موادی بسازید که عنکبوت ها به راحتی هر روز تولید می کنند - کار نمی کند!

دانشمندان کشورهای مختلفدنیا مدت‌هاست که ترکیب شیمیایی شبکه بافندگان هشت پا را مورد مطالعه قرار داده است و امروزه تصویر ساختار آن کم و بیش به طور کامل آشکار شده است. رشته وب دارای یک هسته داخلی پروتئینی به نام فیبروئین است و اطراف این هسته لایه های متحدالمرکزی از نانوالیاف گلیکوپروتئینی است. فیبروئین تقریباً 2/3 جرم تار را تشکیل می دهد (و همچنین فیبر ابریشم طبیعی). این یک مایع چسبناک و شربتی است که در هوا پلیمریزه و سخت می شود.

الیاف گلیکوپروتئین که قطر آنها تنها چند نانومتر است، می توانند به موازات محور رشته فیبروئین قرار گیرند یا مارپیچ هایی را در اطراف نخ تشکیل دهند. گلیکوپروتئین ها - پروتئین های پیچیده ای که حاوی کربوهیدرات هستند و دارای وزن مولکولی از 15000 تا 1000000 آمو هستند - نه تنها در عنکبوت ها، بلکه در تمام بافت های حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها (برخی پروتئین های پلاسمای خون، بافت های عضلانی، غشای سلولی و غیره) وجود دارند. .).

در طول تشکیل یک شبکه، الیاف گلیکوپروتئین به دلیل پیوندهای هیدروژنی و همچنین پیوند بین گروه های CO و NH به یکدیگر متصل می شوند و نسبت قابل توجهی از پیوندها در غدد عنکبوتیه عنکبوتیان تشکیل می شود. مولکول‌های گلیکوپروتئین می‌توانند کریستال‌های مایع را با قطعات میله‌ای شکل که به موازات یکدیگر قرار می‌گیرند، تشکیل دهند که به ساختار استحکام می‌دهد. جامددر حالی که توانایی جریان مانند یک مایع را حفظ می کند.

اجزای اصلی وب ساده ترین اسیدهای آمینه هستند: گلیسین H 2 NCH 2 COOH و آلانین CH 3 CHNH 2 COOH. وب همچنین حاوی مواد معدنی - هیدروژن فسفات پتاسیم و نیترات پتاسیم است. عملکرد آنها به محافظت از شبکه در برابر قارچ ها و باکتری ها و احتمالاً ایجاد شرایط برای تشکیل خود نخ در غدد کاهش می یابد.

ویژگی متمایز وب، سازگاری با محیط زیست آن است. متشکل از موادی است که به راحتی توسط محیط طبیعی جذب می شود و به این محیط آسیبی نمی رساند. از این نظر، وب هیچ مشابهی ندارد که توسط دست انسان ایجاد شده است.

یک عنکبوت می‌تواند تا هفت رشته با ساختار و ویژگی‌های مختلف تولید کند: برخی برای گرفتن "تور"، برخی دیگر برای حرکت خود، برخی دیگر برای سیگنال‌دهی و غیره. تقریباً همه این رشته‌ها می‌توانند کاربرد گسترده‌ای در صنعت و زندگی روزمره پیدا کنند، اگر امکان ایجاد تولید گسترده آنها وجود خواهد داشت. با این حال، به سختی می توان عنکبوت هایی مانند کرم ابریشم را رام کرد یا مزارع منحصر به فرد عنکبوت را سازماندهی کرد: عادات تهاجمی عنکبوت ها و ویژگی های پرورش فردی در شخصیت آنها بعید است که اجازه انجام این کار را بدهد. و برای تولید فقط 1 متر پارچه تار، "کار" بیش از 400 عنکبوت مورد نیاز است.

آیا می توان فرآیندهای شیمیایی را که در بدن عنکبوت ها اتفاق می افتد بازتولید کرد و کپی کرد مواد طبیعی? دانشمندان و مهندسان مدت ها پیش فناوری فیبر کولار - آرامید را توسعه داده اند:

تولید شده در مقیاس صنعتی و نزدیک شدن به خواص تار عنکبوت. الیاف کولار پنج برابر ضعیف تر از تار عنکبوت هستند، اما همچنان آنقدر قوی هستند که برای ساخت جلیقه های ضد گلوله سبک، کلاه های سخت، دستکش ها، طناب ها و غیره استفاده می شود. اما کولار در محلول های اسید سولفوریک داغ تولید می شود، در حالی که عنکبوت ها به دمای منظم نیاز دارند. شیمیدانان هنوز نمی دانند چگونه به چنین شرایطی نزدیک شوند.

با این حال، بیوشیمی دانان به حل مسئله علم مواد نزدیک تر شده اند. ابتدا ژن‌های عنکبوت شناسایی و رمزگشایی شدند و تشکیل رشته‌های یک یا آن ساختار را برنامه‌ریزی کردند. امروزه این مورد در مورد 14 گونه عنکبوت صدق می کند. سپس متخصصان آمریکایی از چندین مرکز تحقیقاتی (هر گروه به طور مستقل) این ژن ها را به باکتری وارد کردند و سعی کردند پروتئین های لازم را در محلول به دست آورند.

دانشمندان شرکت بیوتکنولوژی کانادایی Nexia چنین ژن هایی را به موش ها وارد کردند، سپس به بزها روی آوردند و بزها شروع به تولید شیر با همان پروتئینی کردند که رشته شبکه را تشکیل می دهد. در تابستان 1999، دو جفت کوتوله آفریقایی، پیتر و وبستر، به طور ژنتیکی برنامه ریزی شدند تا بزهایی تولید کنند که شیرشان حاوی این پروتئین است. این نژاد خوب است زیرا فرزندان در سن سه ماهگی بالغ می شوند. این شرکت هنوز در مورد نحوه ساختن نخ از شیر سکوت کرده است، اما قبلاً نام ماده جدیدی را که ایجاد کرده است - "BioSteel" ثبت کرده است. مقاله ای در مورد خواص "بیوستیل" در مجله "Science" ("علم"، 2002، جلد 295، ص 427) منتشر شد.

متخصصان آلمانی از Gatersleben مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند: آنها ژن های عنکبوت مانند را به گیاهان - سیب زمینی و تنباکو وارد کردند. آنها موفق شدند تا 2٪ پروتئین های محلول را در غده های سیب زمینی و برگ های تنباکو به دست آورند که عمدتاً از اسپیدروئین (فیبروئین اصلی عنکبوت ها) تشکیل شده است. انتظار می رود زمانی که مقدار اسپیدروئین تولید شده قابل توجه باشد، ابتدا از آن برای ساخت باندهای پزشکی استفاده شود.

شیر به دست آمده از بزهای اصلاح شده ژنتیکی را به سختی می توان از نظر طعم از شیر طبیعی تشخیص داد. سیب زمینی های اصلاح شده ژنتیکی مشابه سیب زمینی های معمولی هستند: در اصل، آنها را می توان آب پز و سرخ کرد.

در تابستان، از جولای شروع می شود، و به خصوص در پاییز، روی چمن ها، حتی در چمن های پارک ها، روی بوته های کم ارتفاع و کاج های جوان، شبنم می درخشد، مانند روسری ابریشم بین شاخه ها پاشیده می شود - بهترین کار! تار ظریف، برازنده و متراکم بافته شده است. این متفاوت است، بسیار متفاوت است، و از آنجا که توری تله طراحی شده است، می توانید بلافاصله تصمیم بگیرید که کدام عنکبوت آن را بافته است. عنکبوت ها انواع مختلفی از تار را تولید می کنند: کشش ناپذیر و کشسان، خشک و چسبنده، با قطرات چسبنده، صاف و موجدار، بی رنگ و رنگی، نازک و ضخیم، و حتی برخی از آنها طناب های واقعی می بافند.

بسیاری از محققان ساعت به ساعت، روز به روز در وب سایت ساخته شده توسط یک عنکبوت، آندره تیلکین، یک فیلسوف فرانسوی، 536 صفحه را به وب اختصاص دادند، اگرچه 11 سال قبل از او، به نظر می رسید که G. Peters آلمانی همه چیز را دیده و گفته است. که امکان داشت تارنمای صلیب را ببینید و صحبت کنید. و تا به امروز، برای ذهن کنجکاو، وب مملو از چیزهای جدید و غیرمنتظره است که ارزش آن را دارد که بیش از یک ساعت جلوی آن بنشینید. تی ساوری گفت: بافت توری مدور نمایشی قابل تماشا و تماشا است.

یک روز یک تار شگفت انگیز دیدم و در کنار آن یک عنکبوت کوچک، شروع به تعجب کردم که چگونه چنین عنکبوت های کوچکی می توانند چنین زیبایی ایجاد کنند و چگونه این کار را انجام می دهند؟ با انجام مشاهدات عنکبوت ها و تارها، برای خودم هدف قرار دادم: مطالعه ویژگی های شبکه های عنکبوت، سازگاری عنکبوت ها برای ایجاد تار.

من به سوالات زیر علاقه مند شدم:

1. آیا درست است که تار عنکبوت پروتئین خالص است؟

2. آیا همه عنکبوت ها تار یکسانی دارند؟

3. عنکبوت چگونه تار خود را می بافد؟

4. تار عنکبوت چه خواصی دارد؟

5. دریابید که "رشته سیگنال" چیست. و معنی آن.

برای یافتن پاسخ، وظایف زیر را برای خود تعیین کردم:

1. ادبیات را مطالعه کنید.

2. مشاهده عنکبوت ها و تارها در طبیعت (عکاسی بگیرید).

3. ساده ترین را انجام دهید آزمایش های شیمیاییدر آزمایشگاه مدرسه

4. شباهت هایی را در نقشه های شماتیک تارها با آنهایی که در طبیعت یافت می شوند، بیابید.

1. وب جادویی

1. بافندگان ماهر

عنکبوت تار خود را از چه چیزی و چگونه می کشد؟ روی شکم عنکبوت، در انتهای آن، زگیل عنکبوتیه وجود دارد. این همان چیزی است که عنکبوت را به عنکبوت تبدیل کرد.

طبیعت با تبدیل کردن آب بدن عنکبوت به تار معجزه می کند. پنج یا شش نوع مختلف غدد عنکبوتیه - لوله ای، ساکولار، گلابی شکل - انواع مختلفی از تار را تولید می کنند. و هدف آن واقعاً جهانی است: عنکبوت از آن تور و دام درست می کند، پیله ای برای تخم مرغ و خانه ای برای زندگی، بانوج برای جفت گیری و بولا برای پرتاب به هدف، زنگ غواصی و کاسه ای برای غذا. کمند برای مگس ها، درهای مبتکرانه برای سوراخ ها، و برای نوعی چتر نجات هنگام حرکت در باد. مجاری غدد عنکبوتیه در اندام های عقبی شکم باز می شوند. به این ساقه ها زگیل عنکبوتی می گویند. با کمک آنها، عنکبوت تارهای تله ای شگفت انگیز خود را می بافد. هر غده عنکبوتیه محصول خود - مایع چسبنده ای که به سرعت سخت می شود - از طریق یک لوله نازک کیتینی آزاد می کند. نیم هزار عدد از این لوله ها در صلیب وجود دارد و تنها صد عدد در عنکبوت که در سرداب زندگی می کند. ابزار ریسندگی عنکبوت ها یکسان نیست. اولین جفت پاهای راه رفتن طولانی ترین هستند. با کمک آن، عنکبوت تار می بافد و با همنوعان خود ارتباط برقرار می کند. پایه های نخ عنکبوت پروتئین های ابریشم هستند.

بافندگی: هنر واقعی

تار دایره ای عنکبوت ها چیز بسیار پیچیده ای است و ساخت آن اصلا آسان نیست. در اینجا از مواد خاص و روش های خاص و سنجیده بافت استفاده می شود. خود عنکبوت در مورد بافتن تار خود کمی فکر می کند: تمام اعمالش کاملاً غریزی است. شبکه ای که توسط هر یک از آنها بافته شده است، یک شخصیت فردی و بیان شده دارد. با نگاهی به وب می توانید متوجه شوید که کدام عنکبوت آن را بافته است. روش ها و اصول اصلی ساخت شبکه تقریبا برای همه یکسان است. اول از همه، از چه ساختارهایی ساخته شده است؟

هشت مورد از آنها وجود دارد: یک قاب مرتبه اول، یک قاب مرتبه دوم، شعاع ها، یک مرکز، مارپیچ های بست، یک منطقه بدون مارپیچ، مارپیچ های گیره و مارپیچ های کمکی، که از آنها فقط گره ها روی شعاع های شبکه تمام شده باقی می مانند. - در مکان هایی که قبلاً شعاع ها و مارپیچ های کمکی قطع می شدند. رزوه های قاب مخصوصا رویه ها ضخیم و کم کشش هستند. شعاع ها نیز غیر کشسان هستند، اما مارپیچ های گیر، برعکس، بسیار الاستیک هستند - می توان آنها را دو یا چهار بار کشید و سپس، به محض اینکه نیروی تغییر شکل ضعیف شد، دوباره به طول قبلی خود کوتاه می شوند. همه نخ ها خشک هستند، به جز مارپیچ های گیر، که به طور ضخیم با قطرات چسب آویزان شده اند. به همین دلیل وقتی با دستان وب را لمس می کردم، به انگشتانم می چسبید.

ابتدا فریم مرتبه اول را تنش می کند. پایه آن معمولاً دو رشته است. آنها در یک نقطه در یک زاویه گسترده همگرا می شوند و از آنجا می توانند به سمت بالا یا پایین واگرا شوند - همه اینها به محل عنکبوت بستگی دارد. عنکبوت با چسباندن یک نخ در بالا، به صورت عمودی فرود می آید و روی آن وزن می کند، روی یک جسم جامد در پایین، نخ را به آن می چسباند و دوباره در امتداد آن می خزد و فراموش نمی کند که نخ دوم را از پشت خود بکشد. زگیل برای جلوگیری از چسبیدن آن به اولین پایی که روی آن می خزد، یک پنجه اضافی از یکی از پاهای چهارم خود را بین آنها نگه می دارد. پس از بلند شدن به نقطه شروع، به طرفی می دود - به عرض پایه بالایی قاب - و در آنجا نخی را که پشت سر خود می کشید می چسباند. سنگ بنای شبکه یا قاب مرتبه اول آماده است. تنها چیزی که باقی می ماند این است که نخ های اضافی را در آن ببافید تا قوی تر شود: در نهایت، کل شبکه روی آن آویزان است. شعاع ها چگونه می بافند؟

عنکبوت به قله بالا می رود نقطه اوجقاب ساخته شده، ابتدا یک نخ جدید را می چسباند که اولین قطر دایره خواهد بود. سقوط می کند و با وزنش از غدد به سمت لبه پایین قاب می کشد. یک نخ - یک آسانسور - را به قاب می چسباند و در امتداد آن تا مرکز آینده دایره می خزد. در اینجا نخی که او پشت سر خود کشیده است مچاله می شود و به شکل توپ فشرده می شود و آن را روی نخی که در امتداد آن خزیده است آویزان می کند - این مرکز مرکز وب است. دوباره می خزد و پنجه ای را بین نخ ها وارد می کند (در امتداد آن می خزد و به امتداد می کشد)، به طرف می رود و تار بکسل شده را به قاب می چسباند - شعاع اول از مرکز قطر به قاب کشیده می شود. دوباره در امتداد آن به سمت مرکز می خزد، از مرکز - در امتداد قطر همراه با خود به پایین می کشد. نخی که با خود می کشد اجازه نمی دهد که اکنون با نخ های کشیده شده قبلی به هم بچسبد. با رسیدن به لبه پایین قاب، به طرف می دود و شعاع دوم را در آنجا، روی قاب می بندد. بنابراین، با دویدن متناوب به سمت پایین و یک طرف، سپس به سمت بالا و یک طرف، کل قاب را با نخ های شعاعی با زوایای مساوی بین آنها سفت می کند. سومین و اتفاقاً چهارمین (مرکز به طور تصادفی توسط نخ ها عبور می کند) ساختارهای مرکب شبکه گیر تکمیل شده است.

عنکبوت پنجمین - بستن مارپیچ ها - را به سرعت انجام می دهد: به مرکز برمی گردد و آنها را از شعاع به شعاع پرتاب می کند. منطقه ششم، بدون مارپیچ، به خودی خود ایجاد می شود، زیرا نیازی به کار روی آن نیست، فقط مطمئن شوید که به اشتباه بافته نشده است. اما عناصر ساختاری هفتم و هشتم نیاز به تلاش و توجه زیادی دارد.

عنکبوت مارپیچ های تله ای را از بیرون به مرکز می بافد. برای این کار او به داربست هایی نیاز دارد که بتواند به صورت مارپیچ روی آن حرکت کند. آنها به عنوان مارپیچ های کمکی عمل می کنند. او با حرکت در امتداد مارپیچ های کمکی از قاب به سمت مرکز، از جفت پایه اول برای اندازه گیری فاصله بین پیچ های مارپیچ گیر استفاده می کند که آنها را می کشد و با پایه های جفت چهارم روی شعاع ها محکم می کند. در پایه دوم و سوم در امتداد وب اجرا می شود. مارپیچ های شکار از یک ماده خاص - تار عنکبوت، با چسب ضخیم بافته می شوند. به محض اینکه مارپیچ داربست کمکی به هدف خود رسید، عنکبوت پس از دویدن تقریباً یک دایره در امتداد آن، آن را گاز می گیرد و می خورد (تا پروتئینی که از آن ساخته شده اند هدر نرود). بنابراین تا پایان کار فقط گره هایی از مارپیچ ها باقی می ماند.

عنکبوت ها مجبورند با دقت مایع عنکبوتی را کنترل کنند، زیرا در عنکبوت ها فقط زمانی تولید می شود که تغذیه ی خوبو برای بدن حیوان هزینه بر است. پس از آزاد شدن و سفت شدن، دیگر نمی توان وب را جمع کرد. گاهی اوقات می توانید ببینید که عنکبوت که به سمت بالا بالا می رود، به نظر می رسد تار را جذب می کند که کوتاه و کوتاه تر می شود. اما با بررسی دقیق‌تر معلوم می‌شود که عنکبوت به سادگی آن را دور پاها یا بدنش می‌پیچد.

1. 3. محکم مثل فولاد!

تارهای عنکبوت یا شبکه‌ها از نظر طراحی بسیار متنوع هستند، اما اصل عملکرد آنها یکسان است: حشره به تأخیر می‌افتد، که با لرزش رشته‌های تار، جابجایی یا حتی پاره شدن آنها نشان داده می‌شود. در تار چرخی مسطح عنکبوت متقاطع چنین در هم تنیده ای متراکم از نخ ها مانند یک شبکه سه بعدی وجود ندارد، بنابراین می توان طعمه را نه به دلیل طراحی، بلکه به دلیل ویژگی های خاص الیاف حفظ کرد. آنها به اندازه کافی قوی هستند و تحت کشش شدید پاره نمی شوند و به عقب برنمی گردند. الیاف چنین شبکه ای می توانند به سرعت 4 بار یا بیشتر منقبض و کشیده شوند.

دلیل چنین خواص شگفت انگیز نخ ها چیست؟ این ماده بر پایه پروتئین کراتین است که بخشی از مو، پشم، ناخن و پرهای حیوانات است. ساختار الیاف تار هنگام کشیده شدن، نخ ها صاف می شوند و پس از رها شدن به حالت اولیه خود یعنی خاصیت ارتجاعی فنر برمی گردند.

می توان گفت که فیبر عنکبوت از نظر استحکام و کشش برتر است ابریشم طبیعی. استحکام کششی آن، طبق گفته D.E Kharitonov، تقریباً 175 گرم در میلی متر مربع در مقابل 33-43 گرم بر میلی متر مربع برای ابریشم طبیعی و 18-20 گرم بر میلی متر مربع برای ابریشم مصنوعی است. تار عنکبوت هزاران بار نازکتر از موی انسان است. ظرافت و استحکام فیبر با واحدهایی به نام دنیر اندازه گیری می شود. دنیر وزن یک نخ به طول 9 کیلومتر بر حسب گرم است. وزن نخ کرم ابریشم یک دنیر، موی انسان 50 دنیر و نخ تار عنکبوت تنها 0.07 دنیر وزن دارد. این بدان معنی است که نخ عنکبوت که می تواند برای احاطه کردن کره زمین در خط استوا استفاده شود، کمی بیش از 300 گرم وزن دارد. استحکام کششی گوسامر دو برابر فولاد قوی‌تر، قوی‌تر از اورلون، ویسکوز، نایلون معمولی و تقریباً برابر با نایلون مخصوص با استحکام بالا است، که البته بدتر است زیرا کشش بسیار کمتری دارد و بنابراین سریع‌تر می‌شکند. همان بار نخ ابریشم یکی از محکم ترین زنجیرهای دنیاست. الاستیک، می تواند کشش داشته باشد، دو برابر قبل، بدون پارگی طولانی شود. با وجود چنین قطر کوچکی، به اندازه فولاد قوی است! عنکبوت تار خود را از اسیدهای آمینه سنتز می کند. این پروتئین خالص است!

2. بخش عملی

آزمایش شماره 1. هدف: تعیین اینکه آیا تار در آب فرو می‌رود یا خیر.

تجهیزات و مواد: ظرف با آب، تار عنکبوت.

پیشرفت آزمایش: وب را پایین آورد آب سرد. وب غرق نشد.

نتیجه گیری: منشا پروتئینی دارد و از گروه پروتئین های کروی است که در آب نامحلول بوده و توسط آن خیس نمی شوند.

آزمایش شماره 2 هدف: تعیین اینکه آیا تار عنکبوت در اسید استیک 70 درصد حل می شود یا خیر.

تجهیزات و مواد: فنجان شیشه ای، اسید استیک 70 درصد، تار عنکبوت.

روش انجام آزمایش: تار در یک فنجان شیشه ای قرار داده شد و اسید استیک 70 درصد ریخته شد. وب منحل نشد. 15 دقیقه گذشت، وب حل نشد، بعد از 30 دقیقه وب نیز حل نشد. پس از 6 ساعت آزمایش، وب حل نشد. 18 ساعت دیگر گذشت و وب حل نشد.

نتیجه گیری: تار عنکبوت در اسید استیک 70 درصد حل نمی شود. اما این ماده (وب) به شکل یک توپ پیچیده شده است، به این معنی که پروتئین خالص است.

آزمایش شماره 3 هدف: تعیین اینکه آیا تار عنکبوت در جوش شیرین حل می شود یا خیر.

تجهیزات و مواد: فنجان شیشه ای، جوش شیرین رقیق شده با آب، تار عنکبوت.

روش انجام آزمایش: تار را در یک فنجان شیشه ای قرار داده و جوش شیرین را با آب رقیق اضافه می کنند. وب منحل نشد. 5 دقیقه گذشت، وب حل نشد، بعد از 30 دقیقه وب نیز حل نشد. پس از 4 ساعت آزمایش، وب حل نشد. 12 ساعت دیگر گذشت و وب حل نشد.

نتیجه گیری: تار عنکبوت در محیط قلیایی حل نمی شود.

آزمایش شماره 4 هدف: تعیین اینکه تار عنکبوت واقعاً یک پروتئین خالص است.

تجهیزات و مواد: لوله آزمایش، اسید نیتریکرنگ شفاف، وب سفید خالص.

روش انجام آزمایش: تار در لوله آزمایش قرار داده شد، اسید نیتریک ریخته شد. تار عنکبوت حل شد و اسید نیتریک کمی زرد شد.

نتیجه گیری: تار عنکبوت پروتئین خالص است.

آزمایش شماره 5 هدف: تعیین اینکه آیا وب بدون دسترسی به هوا تجزیه می شود یا خیر.

دستگاه ها و مواد: مهر و موم شده کیسه پلاستیکی، شاخه با تار عنکبوت

روش انجام آزمایش: یک شاخه با تار عنکبوت را در یک کیسه شفاف قرار دهید. بسته مهر و موم شد و در بالکن در آفتاب آویزان شد. ما یک ماه وب را مشاهده کردیم. علیرغم اینکه دمای هوا تغییر کرد، تار نه از نظر رنگ و نه از نظر شکل تغییر نکرد، ثابت ماند.

نتیجه گیری: تار از مواد متراکم بافته شده است. دمای هوا بر کیفیت الیاف تأثیر نمی گذارد. ماده ای که تار از آن تشکیل شده است در هوا اکسید نمی شود و بدون دسترسی به هوا تجزیه نمی شود. این بدان معنی است که ترکیب شیمیایی آن پروتئین خالص است.

آزمایش شماره 6 هدف: تعیین اینکه آیا تار عنکبوت منشأ طبیعی دارد یا خیر.

تجهیزات و مواد: کبریت، میله فلزی، تار عنکبوت.

روش انجام آزمایش: تار را با نوک چوبی به یک میله فلزی متصل می کنیم و آن را آتش می زنیم. او در حال سوختن است.

نتیجه: وب می سوزد، نه ذوب می شود. این بدان معنی است که این محصول کاملاً طبیعی و بدون ناخالصی های شیمیایی است. با بوی خاصی از سوزاندن پروتئین.

آزمایش شماره 7 هدف: تعیین اینکه آیا تار واقعاً هنگام کشیده شدن تغییر شکل نمی دهد یا خیر. و آیا وب رشته سیگنال دارد؟

تجهیزات و مواد: خط کش، شاخه ها، تار عنکبوت.

پیشرفت آزمایش: شاخه هایی را که تار به قطر 2 سانتی متر روی آنها چسبیده است به طرفین منتقل می کنیم. تار به عرض 0.5 میلی متر کشیده شد. وقتی شاخه ها را آزاد می کنیم، وب به موقعیت قبلی خود باز می گردد. ما وب را اندازه می گیریم، همان اندازه باقی می ماند و تغییر شکل نمی دهد.

نتیجه گیری: تار حالت ارتجاعی دارد، در صورت کشیده شدن تغییر شکل نمی دهد و نمی شکند. این بدان معنی است که نخ از یک فیبر بلند تشکیل شده است که عنکبوت از اسیدهای آمینه سنتز می کند. علاوه بر این، عنکبوت به حرکت شاخه واکنش نشان داد - در تار آن ظاهر شد، به این معنی که تار واقعاً یک رشته سیگنال دارد.

آزمایش شماره 8 هدف: تعیین اینکه آیا بر کیفیت و ظاهرتفاوت دمای تار عنکبوت

تجهیزات و مواد: کیسه پلاستیکی مهر و موم شده، فریزر، دماسنج، تار عنکبوت.

روش انجام آزمایش: یک تار عنکبوت را در یک کیسه پلاستیکی مهر و موم شده قرار دهید و آن را داخل آن قرار دهید فریزر، جایی که دمای هوا منفی 10 درجه سانتیگراد است، به مدت 24 ساعت. از نظر ظاهر و کیفیت (چسبنده ماند)، وب تغییری نکرد.

همان کیسه را در آفتاب آویزان کردیم، جایی که دمای هوا به اضافه 20 درجه سانتیگراد بود، ظاهر وب تغییر نکرد، همان طور باقی ماند. کیفیت وب تغییر نکرد - چسبناک باقی ماند.

نتیجه گیری: ظاهر تار و کیفیت آن (چسبندگی) تحت تأثیر تغییر شدید دمای هوا قرار نمی گیرد.

آزمایش: من یک مگس را گرفتم، آن را با دقت روی وب قرار دادم، مگس گیر کرد، وزوز کرد و سعی کرد فرار کند. نخ سیگنال تکان خورد، عنکبوت فوراً بیرون پرید، به سمت مگس دوید و از یک طرف نزدیک شد، سپس از طرف دیگر، کاری با مگس انجام داد، و مگس شروع به فروکش کرد، در نخ های عنکبوت قنداق کرد. کمتر از یک دقیقه گذشت و مگس از قبل بسته شده بود و تکان نمی خورد.

نتیجه‌گیری: پس از انجام مشاهدات و تحقیقاتم، متوجه شدم که عنکبوت هرگز در مرکز شبکه تله‌گیری خود نمی‌نشیند، بلکه در پناهگاهی در همان نزدیکی پنهان می‌شود. و از تور تا پناهگاه همیشه یک تار عنکبوت کشیده می شود - یک رشته سیگنال.

نتیجه.

با انجام آزمایش ها و مشاهدات به این نتیجه رسیدم که وب یک پروتئین است. من یاد گرفتم که فیبر حاوی آمینو اسیدهایی است که رطوبت بالایی دارند. زنجیره های پروتئینی در امتداد یک محور قرار دارند و الیاف بلندی را تشکیل می دهند، ترکیب اسید آمینه آنها شبیه پروتئین های ابریشم است. با توجه به منشأ خود، شبکه متعلق به گروه پروتئین های کروی است که در آب حل نمی شود و توسط آن خیس نمی شود. این یک محصول کاملاً طبیعی با منشا حیوانی است که می سوزد و ذوب نمی شود.

در حین کار، یاد گرفتم که تار عنکبوت نه تنها از نظر اندازه، بلکه در الگوی بافته شده نیز متفاوت است. عنکبوت تار را از آن بیرون می کشد در سرعت های مختلف. که وب فوراً یخ می زند. عنکبوت به طور متناوب یک نخ می بافد، زیرا تولید یک تار انرژی زیادی می گیرد: پس از تولید 30-35 متر نخ، در عرض چند روز قدرت خود را بازیابی می کند. همه شبکه های krestoviki متفاوت هستند، اگرچه همه شبکه های krestovik گرد هستند و شبیه توری هستند. اما تارهای عنکبوت های خانه کاملاً متفاوت است، آنها در گوشه ای، از دیوار به دیوار، بدون نظم کشیده شده اند. مثل تکه های نازک خاکستری. برای عنکبوت هایی که در درختان، بوته ها و علف ها زندگی می کنند، رشته های تار از شاخه ای به شاخه دیگر، از برگ به برگ دیگر، از تیغه علف به تیغه علف دیگر، بدون ترتیب خاصی کشیده می شوند.

آموختم که الیاف عنکبوت از فولاد قوی تر و از ابریشم طبیعی کشسان تر است. از تورهای عنکبوتی در زمینه های مختلف برای ایجاد طیف وسیعی از اقلام از جوراب گرفته تا تورهای ماهیگیری استفاده می شود و قبلاً به عنوان ماده پانسمان استفاده می شد.

شما می توانید چیزهای بسیار جالب تری در مورد وب و عنکبوت ها بگویید. از این گذشته، تار عنکبوت و الیاف ابریشم که از آن ساخته شده اند به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته اند. اما برای شروع، فکر می کنم این کافی است.

و حالا هر تابستان توری بافی آنها را تماشا می کنم و عکس می گیرم. از آنجایی که در آینده آرزو دارم فعالیت هایم را با پزشکی مرتبط کنم، کار و مشاهداتم در آینده چه در تحصیل و چه در انتخاب حرفه برایم مفید خواهد بود.

شاید در آینده مزارع عنکبوت ایجاد شود تا لباس‌های کودک سازگار با محیط زیست و بی‌ضرر برای نوزادان تازه متولد شده ایجاد شود. ما هرگز استفاده نخواهیم کرد ترکیبات شیمیاییبرای کشتن مگس ها از تار عنکبوت استفاده می کنیم که نیازی به دور انداختن (سوختن، دفن شدن در زمین) ندارد و به طبیعت آسیب می رساند.

کاندیدای علوم فیزیک و ریاضی E. Lozovskaya

علم و زندگی // تصاویر

ماده چسبنده ای که نخ مارپیچ گیره را می پوشاند به صورت قطرات مهره به طور مساوی در سراسر تار پخش می شود. تصویر محل اتصال دو تکه مارپیچ گیره به شعاع را نشان می دهد.

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

مراحل اولیه ساخت تور شکار توسط عنکبوت متقاطع.

مارپیچ لگاریتمی تقریباً شکل رزوه مارپیچی کمکی را که عنکبوت هنگام ساخت یک توری گیره دار چرخی شکل می گذارد، توصیف می کند.

مارپیچ ارشمیدس شکل نخ گیره چسب را توصیف می کند.

نخ های زیگزاگ یکی از ویژگی های تار عنکبوت های جنس آرژیوپ است.

نواحی کریستالی الیاف ابریشم دارای ساختاری چین خورده مشابه آنچه در شکل نشان داده شده است. زنجیره های جداگانه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شوند.

عنکبوت های متقابل جوانی که به تازگی از پیله وب خود بیرون آمده اند.

عنکبوت های خانواده Dinopidae spinosa یک تار بین پاهای خود می بافند و سپس آن را روی طعمه خود می اندازند.

عنکبوت متقاطع (Araneus diadematus) به دلیل توانایی خود در بافتن تارهای بزرگ و چرخی شکل شناخته شده است.

برخی از انواع عنکبوت ها همچنین یک "نردبان" طولانی را به تله گرد متصل می کنند که به طور قابل توجهی کارایی شکار را افزایش می دهد.

علم و زندگی // تصاویر

این همان چیزی است که لوله‌های عنکبوتیه که نخ‌های ابریشم عنکبوت از آن بیرون می‌آیند در زیر میکروسکوپ به نظر می‌رسند.

عنکبوت‌ها ممکن است جذاب‌ترین موجودات نباشند، اما خلقت آن‌ها، یعنی وب، چیزی جز شگفت‌انگیز نیست. به یاد بیاورید که چگونه نظم هندسی بهترین رشته هایی که زیر نور خورشید می درخشند، بین شاخه های یک بوته یا در میان علف های بلند کشیده شده، چشم را مجذوب خود می کند.

عنکبوت ها یکی از قدیمی ترین ساکنان سیاره ما هستند که بیش از 200 میلیون سال پیش در خشکی ساکن شده اند. حدود 35 هزار گونه عنکبوت در طبیعت وجود دارد. این موجودات هشت پا که در همه جا زندگی می کنند، با وجود تفاوت در رنگ و اندازه، همیشه و همه جا قابل تشخیص هستند. اما مهمترین چیز این است ویژگی متمایز- توانایی تولید است ابریشم عنکبوت، یک فیبر طبیعی بی نظیر از نظر استحکام.

عنکبوت ها از تارها برای اهداف مختلفی استفاده می کنند. از آن پیله برای تخم‌ها درست می‌کنند، پناهگاه‌هایی برای زمستان‌گذرانی می‌سازند، هنگام پریدن از آن به‌عنوان «طناب ایمنی» استفاده می‌کنند، تورهای پیچیده‌ای را می‌بافند و طعمه‌های صید شده را می‌پیچند. ماده ای که برای جفت گیری آماده است، یک نخ وب را تولید می کند که با فرمون مشخص شده است، به لطف آن، نر که در امتداد نخ حرکت می کند، به راحتی یک شریک پیدا می کند. عنکبوت‌های جوان برخی از گونه‌ها روی رشته‌های بلندی که باد حمل می‌کند از لانه والدین دور می‌شوند.

عنکبوت ها عمدتا از حشرات تغذیه می کنند. وسایل شکاری که برای تهیه غذا از آنها استفاده می کنند از همه بیشتر است اشکال مختلفو انواع برخی از عنکبوت ها به سادگی چندین رشته سیگنال را در نزدیکی پناهگاه خود دراز می کنند و به محض اینکه حشره ای نخ را لمس می کند، از کمین به سمت آن می شتابند. برخی دیگر مانند نوعی کمند، نخی را با یک قطره چسبنده در انتهای آن به سمت جلو پرتاب می کنند. اما اوج فعالیت طراحی عنکبوت ها هنوز هم شبکه های گرد شکل است که به صورت افقی یا عمودی قرار دارند.

عنکبوت متقاطع، ساکن معمولی جنگل‌ها و باغ‌های ما، برای ساختن توری چرخ‌شکل، نخ نسبتاً بلند و محکمی تولید می‌کند. نسیم یا افزایش جریان هوا، نخ را به سمت بالا می برد و اگر محل ساخت تار به خوبی انتخاب شود، به نزدیکترین شاخه یا تکیه گاه دیگر می چسبد. عنکبوت در امتداد آن می خزد تا انتهای آن را محکم کند، گاهی اوقات نخ دیگری را برای استحکام می گذارد. سپس یک نخ آویزان آزادانه آزاد می کند و یک سوم را به وسط آن می چسباند، به طوری که یک ساختار Y شکل به دست می آید - سه شعاع اول از بیش از پنجاه. هنگامی که نخ های شعاعی و قاب آماده هستند، عنکبوت به مرکز باز می گردد و شروع به چیدن یک مارپیچ کمکی موقت می کند - چیزی شبیه به "داربست". مارپیچ کمکی سازه را در کنار هم نگه می دارد و به عنوان مسیری برای عنکبوت در هنگام ساخت مارپیچ شکار عمل می کند. کل قاب اصلی توری با احتساب شعاع ها از نخ بدون چسب ساخته شده است اما برای مارپیچ گیر از نخ دوتایی پوشیده شده با ماده چسبنده استفاده می شود.

چیزی که جای تعجب دارد این است که این دو مارپیچ دارای اشکال هندسی متفاوتی هستند. مارپیچ موقت دارای پیچ های نسبتا کمی است و فاصله بین آنها با هر چرخش افزایش می یابد. این به این دلیل اتفاق می افتد که هنگام گذاشتن آن، عنکبوت با همان زاویه نسبت به شعاع حرکت می کند. شکل خط شکسته حاصل نزدیک به مارپیچ لگاریتمی است.

مارپیچ تله چسبنده بر اساس یک اصل متفاوت ساخته شده است. عنکبوت از لبه شروع می شود و به سمت مرکز حرکت می کند و همان فاصله بین چرخش ها را حفظ می کند و یک مارپیچ ارشمیدس ایجاد می کند. در همان زمان، نخ های مارپیچ کمکی را گاز می گیرد.

ابریشم عنکبوت توسط غدد خاصی که در پشت شکم عنکبوت قرار دارند تولید می شود. حداقل هفت نوع غدد عنکبوتیه شناخته شده است که رشته های مختلفی تولید می کنند، اما هیچ کدام از آنها وجود ندارد. گونه های شناخته شدههر هفت نوع عنکبوت به یکباره یافت نمی شوند. معمولاً یک عنکبوت دارای یک تا چهار جفت از این غدد است. بافتن تار کار سریعی نیست و حدود نیم ساعت طول می کشد تا یک توری دام با اندازه متوسط ​​بسازید. برای تغییر به تولید نوع دیگری از تار (برای مارپیچ شکار)، عنکبوت به یک دقیقه استراحت نیاز دارد. عنکبوت ها اغلب با خوردن تارهای باقی مانده که در اثر باران، باد یا حشرات آسیب دیده اند از تارها استفاده مجدد می کنند. تار در بدن آنها با کمک آنزیم های خاصی هضم می شود.

ساختار ابریشم عنکبوت طی صدها میلیون سال تکامل کاملاً توسعه یافته است. این ماده طبیعی دو خاصیت شگفت انگیز - استحکام و کشش را با هم ترکیب می کند. شبکه ای از تار عنکبوت می تواند پرواز یک حشره را با سرعت کامل متوقف کند. نخی که عنکبوت ها پایه تار شکار خود را از آن می بافند از موی انسان نازک تر است و استحکام کششی خاص آن (یعنی بر حسب واحد جرم) از فولاد بیشتر است. اگر نخ عنکبوت را با سیم فولادی هم قطر مقایسه کنید، وزن آنها تقریباً یکسان است. اما ابریشم عنکبوت شش برابر سبک تر است، یعنی شش برابر قوی تر.

مانند موی انسان، پشم گوسفند و ابریشم حاصل از پیله کرم ابریشم، تار عنکبوت نیز عمدتاً از پروتئین تشکیل شده است. از نظر ترکیب اسید آمینه، پروتئین های تار عنکبوت - اسپیدروئین ها - نسبتا نزدیک به فیبروئین ها هستند، پروتئین هایی که ابریشم تولید شده توسط کرم ابریشم را تشکیل می دهند. هر دو حاوی مقادیر غیرعادی بالایی از آمینو اسیدهای آلانین (25٪) و گلیسین (حدود 40٪) هستند. مناطقی از مولکول‌های پروتئینی غنی از آلانین، مناطق کریستالی را تشکیل می‌دهند که به طور متراکم در چین‌ها بسته می‌شوند و استحکام بالایی را فراهم می‌کنند، و آن مناطقی که گلیسین بیشتری وجود دارد، نشان‌دهنده یک ماده آمورف‌تر است که می‌تواند به خوبی کشیده شود و در نتیجه خاصیت ارتجاعی به نخ بدهد.

چگونه چنین نخی تشکیل می شود؟ هنوز پاسخ کامل و روشنی برای این سوال وجود ندارد. فرآیند چرخش تار با استفاده از مثال غده آمپولاید عنکبوت گوی بافی Nephila clavipe با بیشترین جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته است. غده آمپولاید که قوی ترین ابریشم را تولید می کند از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک کیسه مرکزی، یک کانال خمیده بسیار طولانی و یک لوله با یک خروجی. از سلول های سطح داخلی کیسه، قطرات کروی کوچکی که حاوی دو نوع مولکول پروتئین اسپیدروین هستند، خارج می شوند. این محلول چسبناک به سمت دم کیسه جریان می یابد، جایی که سلول های دیگر نوع متفاوتی از پروتئین - گلیکوپروتئین ها را ترشح می کنند. به لطف گلیکوپروتئین ها، فیبر حاصل ساختار کریستالی مایع به دست می آورد. کریستال های مایع قابل توجه هستند زیرا از یک طرف دارای این ویژگی هستند درجه بالانظم، و از سوی دیگر، حفظ سیالیت. همانطور که توده ضخیم به سمت خروجی حرکت می کند، مولکول های طولانی پروتئین جهت گیری شده و به موازات یکدیگر در جهت محور فیبر تشکیل دهنده قرار می گیرند. در این حالت پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی بین آنها تشکیل می شود.

بشریت بسیاری از اکتشافات طراحی طبیعت را کپی کرده است، اما چنین فرآیند پیچیده ای مانند چرخاندن یک وب هنوز بازتولید نشده است. اکنون دانشمندان در تلاش برای حل این مشکل دشوار با استفاده از تکنیک های بیوتکنولوژیک هستند. اولین قدم جداسازی ژن‌های مسئول تولید پروتئین‌هایی بود که تار را می‌سازند. این ژن ها به سلول های باکتری ها و مخمرها وارد شدند (به "علم و زندگی" شماره 2، 2001 مراجعه کنید). ژنتیک دانان کانادایی حتی فراتر رفته اند - آنها بزهای اصلاح شده ژنتیکی را پرورش داده اند که شیر آنها حاوی پروتئین های حل شده تار عنکبوت است. اما مشکل تنها در به دست آوردن پروتئین ابریشم عنکبوت نیست، بلکه باید مدل سازی شود فرآیند طبیعیحال چرخش. اما دانشمندان هنوز این درس را از طبیعت یاد نگرفته اند.

اکثر مردم عنکبوت ها را دوست ندارند یا حتی از آنها می ترسند. آنها با تار عنکبوت بهتر رفتار نمی کنند، تله ای موثر که عنکبوت ها قربانیان خود را با آن می گیرند. در این میان، وب یکی از کامل ترین مخلوقات طبیعت است که با تعدادی ویژگی شگفت انگیز متمایز می شود.

در ابتدا، وب به صورت مایع ذخیره می شود

در داخل عنکبوت، تار به شکل مایع ذخیره می شود و پروتئینی با محتوای بالای گلیسین، سرین و آلانین است. هنگامی که مایع از طریق لوله های در حال چرخش آزاد می شود، بلافاصله جامد شده و به یک شبکه تبدیل می شود.

همه تارها چسبناک نیستند

رشته های شعاعی تار که عنکبوت معمولاً در امتداد آنها در داخل تله خود حرکت می کند، حاوی ماده چسبنده نیست. نخ های گیر - نازک تر و سبک تر - به صورت حلقه ای مرتب شده اند و با قطرات ریز ماده چسبنده پوشانده شده اند. قربانیان بی توجه عنکبوت به آنها می چسبند.

اما حتی اگر به دلایلی عنکبوت مجبور شود از یک نخ شعاعی به یک نخ حلقوی تبدیل شود، باز هم نمی چسبد: همه چیز مربوط به موهایی است که پاهای بندپایان را می پوشاند. وقتی عنکبوت با پنجه خود روی نخ قدم می گذارد، موها تمام قطرات چسبنده را جمع می کنند. پس از اینکه عنکبوت پای خود را بلند کرد، دوباره قطرات از موها روی نخ تار می ریزد.

استحکام وب تحت تأثیر نور، دما و رطوبت است

چسبی که رزوه های تار را در کنار هم نگه می دارد بسته به اینکه چسبندگی آن را تغییر می دهد شرایط آب و هوایی. ثابت شده است که نگهداری وب در مکانی خشک و گرم استحکام آن را کاهش می دهد. مستقیم اشعه های خورشیدباعث تضعیف بیشتر اتصالات بین رشته ها می شود و باعث می شود که وب قوی تر شود.

عنکبوت ها از تار برای چیزی بیشتر از صید طعمه استفاده می کنند.

عنکبوت ها از تارها برای چیزی بیشتر از ساختن تله های عالی استفاده می کنند. به عنوان مثال، برخی از گونه ها از تارها برای بازی های جفت گیری استفاده می کنند - ماده ها نخ بلندی را ترک می کنند که در امتداد آن یک نر در حال عبور می تواند به هدف مورد نظر برسد.

عنکبوت ها اغلب تارهایی را در اطراف لانه های خود می بافند. برخی دیگر از نخ ها به عنوان طناب برای بالا رفتن استفاده می کنند. اگر عنکبوت در ارتفاع زندگی می کند، می تواند چندین نخ ایمنی را در زیر پناه خود بکشد تا در صورت افتادن، بتواند به آنها برسد.

روش اصلی استفاده از تارها توسط برخی از نمایندگان خانواده عنکبوت های گوی بافی که در جنگل های استواییآمازونیا چند شاخه را با نخ می بافند طوری که شبیه حشره شود. سپس عنکبوت با حرکت مسافت معینی نخ ها را می کشد و باعث می شود که آدمک حرکت کند و حرکات یک حشره را تقلید کند. این روش به عنکبوت ها کمک می کند تا توجه شکارچیان را منحرف کنند و در حالی که دشمن آدمک را بررسی می کند، بندپایان فرصت فرار را دارد.

عنکبوت های برخی از گونه ها روی وب ترک می کنند شارژ الکتریکی

یک شگفتی واقعی این خبر بود که عنکبوت‌های گونه Uloborus Plumipes، در حالی که تارهای فوق‌العاده نازک خود را می‌بافند، به علاوه آن را با پاهای خود می‌مالند که به تله بار الکتریکی می‌دهد. هنگامی که حشره ای با بار الکترواستاتیک در کنار تار ظاهر می شود، تله فوراً با سرعت حدود 2 متر بر ثانیه به سمت آن جذب می شود.

برخی از وب ها به طرز شگفت انگیزی طولانی هستند

تار عنکبوت های ماده داروان می تواند حتی شجاع ترین فرد را نیز بترساند: منطقه شکار آن می تواند به 28000 سانتی متر مربع برسد و طول برخی از نخ ها به 28 متر می رسد!

تارهای عنکبوت داروین که روی رودخانه کشیده شده اند

در عین حال، رزوه های بست چنین تارهایی بسیار بادوام هستند: به عنوان مثال، آنها 10 برابر قوی تر از کولار هستند، ماده ای که به عنوان یک جزء تقویت کننده در زره بدن استفاده می شود.

برخی از عنکبوت ها می توانند تارها را حتی زیر آب بچرخانند

ما در مورد یک عنکبوت پشت نقره ای صحبت می کنیم که می تواند برای مدت طولانی زیر آب بماند. هنگامی که در آب غوطه ور می شود، حباب های هوا بین موهای شکم خود به دام می افتد که عنکبوت از آنها برای تنفس زیر آب استفاده می کند.