मकड़ी को देखकर हम में से कई लोग डर जाते हैं, उसे नष्ट करने की कोशिश करते हैं। और कोबवे जो कोनों में, पेड़ों पर लटकते हैं?
मकड़ी इसे क्यों और कैसे बुनती है?

आइए इसका पता लगाने की कोशिश करते हैं।
सबसे पहले, मकड़ी के पेट में अरचनोइड ग्रंथियां होती हैं जो एक चिपचिपा रहस्य उत्पन्न करती हैं जो हवा में धागों के रूप में जम जाती है, और जंगम मौसा के साथ पेट के अंग एक धागा बनाते हैं, और फिर धागे से एक फाइबर। अंगों पर कंघी के पंजों और ब्रिसल्स की मदद से, मकड़ी जल्दी से वेब पर सरक जाती है।

मकड़ी को वेब की आवश्यकता क्यों होती है:

पकड़ने के लिए जाल की तरह, क्योंकि वे असली शिकारी हैं। चिपचिपे तरल के कारण, कीड़ों से लेकर पक्षियों तक बहुत सारे जीवित प्राणी उनके जाल में फंस जाते हैं।

जब कोई शिकार जाल में पड़ता है, तो शिकार जाल को घुमाता है, और कंपन मकड़ी को एक संकेत प्रेषित करती है। वह ट्रॉफी के करीब पहुंच जाता है, पाचन एंजाइम छिड़कता है, वेब को कोकून में लपेटता है और आनंद लेने का इंतजार करता है।

प्रजनन के लिए
नर मकड़ियाँ मादा के जाले के बगल में फीता बुनती हैं, फिर मादाओं को संभोग के लिए लुभाने के लिए मापे गए अंगों से टैप करें। और मादा एक धागा आवंटित करती है जो संभोग के लिए एक व्यक्ति को खोजने में मदद करती है। वह, बदले में, अपने वेब को मुख्य धागे से जोड़ता है और चुने हुए को संकेत देता है कि वह यहाँ है, वह बिना आक्रामकता के, बन्धन वाले वेब के साथ सहवास के लिए उतरती है।

आंदोलन के लिए
ऐसे मामले थे जब उन्होंने ऊंचे समुद्रों पर स्थित एक जहाज पर मकड़ियों को देखा।

व्यक्तिगत उदाहरण वेब का उपयोग परिवहन के साधन के रूप में करते हैं। वे ऊंची वस्तुओं पर चढ़ते हैं और एक चिपचिपा धागा छोड़ते हैं जो हवा में तुरंत सख्त हो जाता है; और एक मकड़ी एक मकड़ी के जाले पर उड़ती है और एक नए निवास स्थान पर जाती है।
बहुत बड़ी वयस्क मकड़ियां हवा में 2-3 किलोमीटर तक नहीं चढ़ सकतीं और इस तरह यात्रा कर सकती हैं।

बीमा की तरह
कूदने वालों के लिए, वेब धागा शिकारियों के खिलाफ बीमा के रूप में कार्य करता है और पीड़ित पर हमला करता है।
दक्षिण रूसी टारेंटयुला में हमेशा अपने मिंक के प्रवेश द्वार को खोजने के लिए एक मुश्किल से ध्यान देने योग्य वेब धागा होता है। अगर अचानक धागा टूट जाता है, और वह अपना घर खो देता है, तो वह एक नए की तलाश शुरू कर देता है।
और जम्पर रात में सो सकता है, इस प्रकार दुश्मनों से बच सकता है।

संतान के लिए एक आश्रय के रूप में
अंडे देने के लिए, मादा अरचनोइड फाइबर से एक कोकून बुनती है, जो भविष्य की संतानों के लिए विश्वसनीयता प्रदान करती है।
कोकून की प्लेटें (मुख्य और आवरण) एक ठोस पदार्थ के साथ लगाए गए रेशम के धागे से बुनी जाती हैं, इसलिए वे चर्मपत्र के समान बहुत टिकाऊ होते हैं।
ऐसे कोकून होते हैं जो ढीले होते हैं और कपास की गेंद की तरह दिखते हैं।

अस्तर के लिए
टारेंटयुला अपने मिंक की दीवारों को एक जाल से ढक देता है ताकि दीवारें न उखड़ें, और इनलेट पर एक मूल मोबाइल कवर बनाता है।
कैच शिकार

मकड़ियाँ पृथ्वी के सबसे पुराने निवासियों से संबंधित हैं: पहले अरचिन्ड के निशान 340-450 मिलियन वर्ष पुरानी चट्टानों में पाए गए थे। मकड़ियाँ डायनासोर से लगभग 200-300 मिलियन वर्ष पुरानी हैं और पहले स्तनधारियों की तुलना में 400 मिलियन वर्ष से अधिक पुरानी हैं। प्रकृति के पास न केवल मकड़ी की प्रजातियों की संख्या (उनमें से लगभग 60 हजार ज्ञात हैं) को गुणा करने के लिए पर्याप्त समय था, बल्कि इन आठ-पैर वाले शिकारियों में से कई को शिकार के अद्भुत साधन - कोबवे से लैस करने के लिए भी। वेब का पैटर्न न केवल विभिन्न प्रजातियों में भिन्न हो सकता है, बल्कि एक मकड़ी में भी कुछ रसायनों, जैसे विस्फोटक या ड्रग्स की उपस्थिति में भिन्न हो सकता है। वेब के पैटर्न पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए मकड़ियों को अंतरिक्ष में भी लॉन्च किया जा रहा था। हालाँकि, अधिकांश रहस्यों को उस पदार्थ से छिपाया गया था जिसमें वेब शामिल है।

वेब, जैसे हमारे बाल, जानवरों के बाल, रेशमकीट के धागे, मुख्य रूप से प्रोटीन से बने होते हैं। लेकिन प्रत्येक कोबवे में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं इस तरह के असामान्य तरीके से आपस में जुड़ी हुई हैं कि उन्होंने लगभग एक रिकॉर्ड ताकत हासिल कर ली है। मकड़ी द्वारा निर्मित एकल धागा समान व्यास के स्टील के तार जितना मजबूत होता है। कोबवे से बुनी गई रस्सी, केवल एक पेंसिल की मोटाई के बारे में, एक बुलडोजर, एक टैंक और यहां तक ​​​​कि बोइंग 747 जैसी शक्तिशाली एयरबस को भी पकड़ सकती है। लेकिन स्टील का घनत्व जाले के घनत्व से छह गुना अधिक होता है।

रेशम के धागों की ताकत कितनी अधिक होती है, यह ज्ञात है। एक उत्कृष्ट उदाहरण 1881 की शुरुआत में एरिज़ोना के एक डॉक्टर द्वारा किया गया अवलोकन है। इस डॉक्टर के सामने, एक गोलीबारी हुई जिसमें एक शूटर मारा गया था। दो गोलियां सीने में लगी और दाहिनी ओर निकल गई। उसी समय, प्रत्येक घाव के पीछे से एक रेशमी रूमाल के टुकड़े चिपक गए। गोलियां कपड़ों, मांसपेशियों और हड्डी को पार कर गईं, लेकिन रेशम को चीरने में असफल रहीं।

फिर, स्टील संरचनाओं का उपयोग इंजीनियरिंग में क्यों किया जाता है, न कि हल्के और अधिक लोचदार वाले जो कोबवे के समान सामग्री से बने होते हैं? रेशम पैराशूट को उसी सामग्री से क्यों नहीं बदला जाता है? इसका उत्तर सरल है: ऐसी सामग्री बनाने की कोशिश करें जो मकड़ियाँ आसानी से दैनिक उत्पादन करें - यह काम नहीं करेगी!

दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने लंबे समय से आठ पैरों वाले बुनकरों के जाल की रासायनिक संरचना का अध्ययन किया है, और आज इसकी संरचना की तस्वीर कमोबेश पूरी तरह से सामने आई है। वेब फिलामेंट में फाइब्रोइन नामक प्रोटीन का एक आंतरिक कोर होता है और इस कोर के आसपास ग्लाइकोप्रोटीन नैनोफाइबर की संकेंद्रित परतें होती हैं। फाइब्रोइन वेब के द्रव्यमान का लगभग 2/3 (और वैसे, प्राकृतिक रेशम फाइबर का) बनाता है। यह एक चिपचिपा, सिरप जैसा तरल है जो हवा में पोलीमराइज़ और जम जाता है।

ग्लाइकोप्रोटीन फाइबर, जो व्यास में केवल कुछ नैनोमीटर हो सकते हैं, फाइब्रोइन फिलामेंट की धुरी के समानांतर हो सकते हैं या फिलामेंट के चारों ओर सर्पिल बना सकते हैं। ग्लाइकोप्रोटीन - जटिल प्रोटीन जिनमें कार्बोहाइड्रेट होते हैं और जिनका आणविक भार 15,000 से 1,000,000 एमू होता है - न केवल मकड़ियों में, बल्कि जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों के सभी ऊतकों (रक्त प्लाज्मा, मांसपेशियों के ऊतकों, कोशिका झिल्ली, आदि में कुछ प्रोटीन) में भी मौजूद होते हैं। ।)

वेब के निर्माण के दौरान, ग्लाइकोप्रोटीन फाइबर हाइड्रोजन बांडों के साथ-साथ सीओ और एनएच समूहों के बीच के बंधनों के कारण परस्पर जुड़े होते हैं, और आरेक्निकों के अरचनोइड ग्रंथियों में बांड का एक महत्वपूर्ण अनुपात बनता है। ग्लाइकोप्रोटीन अणु रॉड के आकार के टुकड़ों के साथ तरल क्रिस्टल बना सकते हैं जो एक दूसरे के समानांतर ढेर होते हैं, जो तरल की तरह बहने की क्षमता को बनाए रखते हुए संरचना को ठोस की ताकत देता है।

वेब के मुख्य घटक सरलतम अमीनो एसिड हैं: ग्लाइसीन एच 2 एनसीएच 2 सीओओएच और अलैनिन सीएच 3 सीएचएनएच 2 सीओओएच। वेब में अकार्बनिक पदार्थ भी होते हैं - पोटेशियम हाइड्रोजन फॉस्फेट और पोटेशियम नाइट्रेट। वेब को कवक और बैक्टीरिया से बचाने के लिए उनके कार्यों को कम कर दिया जाता है और, शायद, ग्रंथियों में ही धागे के गठन के लिए स्थितियां पैदा करते हैं।

वेब की एक विशिष्ट विशेषता पर्यावरण मित्रता है। इसमें प्राकृतिक पर्यावरण द्वारा आसानी से अवशोषित होने वाले पदार्थ होते हैं और इस पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं। इस संबंध में, वेब में अभी तक मानव हाथों द्वारा बनाए गए एनालॉग नहीं हैं।

एक मकड़ी विभिन्न संरचना और गुणों के सात धागे तक भेद कर सकती है: कुछ "जाल" फँसाने के लिए, अन्य अपने स्वयं के आंदोलन के लिए, अन्य सिग्नलिंग के लिए आदि। इन सभी धागे का व्यापक रूप से उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है यदि अपना व्यापक उत्पादन स्थापित करने में सक्षम। हालांकि, अजीबोगरीब मकड़ी के खेतों को व्यवस्थित करने के लिए रेशम के कीड़ों की तरह मकड़ियों को "वश में" करना शायद ही संभव है: मकड़ियों की आक्रामक आदतें और उनके चरित्र में एक व्यक्तिगत किसान के लक्षण इसकी अनुमति देने की संभावना नहीं है। और वेब से केवल 1 मीटर कपड़े के उत्पादन के लिए, 400 से अधिक मकड़ियों को "काम" करने की आवश्यकता होती है।

क्या मकड़ियों के शरीर में होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं को पुन: उत्पन्न करना और प्राकृतिक सामग्री की नकल करना संभव है? वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने लंबे समय से केवलर - आर्मीड फाइबर की तकनीक विकसित की है:

एक औद्योगिक पैमाने पर प्राप्त किया और वेब के गुणों के करीब पहुंच गया। केवलर फाइबर कोबवे से पांच गुना कमजोर होते हैं, लेकिन फिर भी इतने मजबूत होते हैं कि उनका उपयोग हल्के बुलेटप्रूफ बनियान, सुरक्षात्मक हेलमेट, दस्ताने, रस्सी आदि बनाने के लिए किया जाता है। लेकिन केवलर गर्म सल्फ्यूरिक एसिड के घोल में प्राप्त होता है, जबकि एक मकड़ी को सामान्य तापमान की आवश्यकता होती है। केमिस्ट अभी तक नहीं जानते कि ऐसी स्थितियों से कैसे संपर्क किया जाए।

हालांकि, जैव रसायनविदों ने भौतिक विज्ञान की समस्या के समाधान के लिए संपर्क किया। सबसे पहले, मकड़ी के जीन की पहचान की गई और उन्हें एक संरचना या किसी अन्य के धागों के गठन की प्रोग्रामिंग करते हुए डिक्रिप्ट किया गया। आज यह मकड़ियों की 14 प्रजातियों की चिंता करता है। फिर कई शोध केंद्रों (प्रत्येक समूह स्वतंत्र रूप से) के अमेरिकी विशेषज्ञों ने इन जीनों को बैक्टीरिया में पेश किया, समाधान में सही प्रोटीन प्राप्त करने की कोशिश कर रहे थे।

कनाडाई बायोटेक्नोलॉजी फर्म नेक्सिया के वैज्ञानिकों ने ऐसे जीन को चूहों में पेश किया, फिर बकरियों में बदल दिया, और बकरियों ने उसी प्रोटीन के साथ दूध देना शुरू कर दिया जो वेब धागा बनाता है। 1999 की गर्मियों में, दो अफ़्रीकी बौने बकरियों, पीटर और वेबस्टर, को आनुवंशिक रूप से उन बकरियों की संतान पैदा करने के लिए प्रोग्राम किया गया था जिनके दूध में यह प्रोटीन होता है। यह नस्ल अच्छी है क्योंकि संतान तीन महीने की उम्र में ही वयस्क हो जाती है। दूध से धागे कैसे बनाए जाते हैं, इस पर कंपनी अभी भी चुप है, लेकिन इसके द्वारा बनाई गई नई सामग्री - "बायोस्टील" ("बायोस्टील") का नाम पहले ही पंजीकृत कर चुकी है। "बायो-स्टील" के गुणों के बारे में एक लेख "साइंस" ("नौका", 2002, खंड 295, पृष्ठ 427) पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।

गैटर्सलेबेन के जर्मन विशेषज्ञ दूसरे तरीके से गए: उन्होंने मकड़ी जैसे जीन को पौधों - आलू और तंबाकू में पेश किया। वे आलू के कंद और तंबाकू के पत्तों में 2% तक घुलनशील प्रोटीन प्राप्त करने में कामयाब रहे, जिसमें मुख्य रूप से स्पिड्रोइन (मकड़ियों का मुख्य फाइब्रोइन) होता है। यह माना जाता है कि जब उत्पादित स्पिड्रोइन की मात्रा महत्वपूर्ण हो जाती है, तो सबसे पहले इससे चिकित्सा पट्टियां बनाई जाएंगी।

आनुवंशिक रूप से संशोधित बकरियों से प्राप्त दूध को प्राकृतिक स्वाद से शायद ही अलग किया जा सकता है। आनुवंशिक रूप से संशोधित आलू सामान्य के समान होते हैं: सिद्धांत रूप में, उन्हें उबला और तला हुआ भी किया जा सकता है।

गर्मियों में, जुलाई से शुरू होकर, और विशेष रूप से शरद ऋतु में, घास पर, यहां तक ​​कि पार्कों के लॉन पर, कम झाड़ियों और युवा चीड़ पर, यह ओस के छींटे से चमकता है, शाखाओं के बीच फेंका जाता है, जैसे रेशमी स्कार्फ - बेहतरीन काम! नाजुक, सुंदर और घनी बुनी हुई वेब। यह अलग है, बहुत अलग है, और क्योंकि जिस तरह से जाल की व्यवस्था की जाती है, आप तुरंत तय कर सकते हैं कि किस मकड़ी ने इसे बुना है। मकड़ियाँ विभिन्न किस्मों का एक जाल बनाती हैं: अकाट्य और लोचदार, सूखी और चिपचिपी, चिपचिपी बूंदों के साथ, सीधी और नालीदार, रंगहीन और रंगीन, पतली और मोटी, और कुछ असली रस्सियाँ भी बुनती हैं।

कई शोधकर्ता, घंटे के बाद घंटे, दिन के बाद, मकड़ी द्वारा निर्मित वेब पर बैठे, फ्रांसीसी दार्शनिक आंद्रे टिलकिन ने वेब को 536 पृष्ठ समर्पित किए, हालांकि उनसे 11 साल पहले भी जर्मन जी पीटर्स ने देखा था और वह सब कुछ बताया जो संभव था। क्रूस के जाल को देखें और उसके बारे में बताएं। और अब भी, एक जिज्ञासु मन के लिए, वेब इतना नया और अप्रत्याशित है कि यह एक घंटे से अधिक समय तक उसके सामने बैठने लायक है। टी. सेवरी ने कहा कि: "सर्कुलर नेटवर्क बुनाई एक ऐसा प्रदर्शन है जिसे आप देख और देख सकते हैं।"

एक बार जब मैंने एक अद्भुत वेब और उसके बगल में एक छोटी मकड़ी देखी, तो मैंने सोचा कि इतनी छोटी मकड़ियाँ ऐसी सुंदरता कैसे पैदा कर सकती हैं और वे इसे कैसे करती हैं? मकड़ियों और कोबवे की टिप्पणियों का संचालन करते हुए, मैंने खुद को लक्ष्य निर्धारित किया: मकड़ी के जाले की विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए, मकड़ी के जाले बनाने के लिए अनुकूलन।

मुझे निम्नलिखित प्रश्नों में दिलचस्पी थी:

1. क्या यह सच है कि वेब एक शुद्ध प्रोटीन है?

2. क्या सभी मकड़ियों का जाल एक जैसा होता है?

3. मकड़ी अपने जाले कैसे बुनती है?

4. वेब में क्या गुण हैं?

5. पता करें कि "सिग्नल थ्रेड" क्या है। और इसका अर्थ।

उत्तर खोजने के लिए, मैंने अपने लिए निम्नलिखित कार्य निर्धारित किए:

1. साहित्य का अध्ययन करें।

2. मकड़ियों और कोबवे के लिए प्रकृति में अवलोकन करें (फोटो लें)।

3. विद्यालय प्रयोगशाला में सरल रासायनिक प्रयोग करना।

4. मकड़ी के जाले के आरेखीय रेखाचित्रों में प्रकृति में पाए जाने वाले रेखाचित्रों से समानताएँ ज्ञात कीजिए।

1. जादू वेब

1. कुशल बुनकर

मकड़ी अपना जाल किससे और कैसे खींचती है? मकड़ी के पेट पर, इसके बिल्कुल अंत में, मकड़ी के मस्से होते हैं। इसने मकड़ी को मकड़ी बना दिया।

एक मकड़ी के शरीर के रस को एक जाल में बदलकर प्रकृति अद्भुत काम करती है। पांच या छह अलग-अलग प्रकार की मकड़ी ग्रंथियां-ट्यूबलर, सैकुलर, नाशपाती के आकार की-कई प्रकार की जाले पैदा करती हैं। और उसका उद्देश्य प्रत्यक्ष रूप से सार्वभौमिक है: जाल और जाल उसे मकड़ी बनाते हैं, अंडे के लिए एक कोकून और रहने के लिए एक घर, संभोग उद्देश्यों के लिए एक झूला और लक्ष्य पर फेंकने के लिए गेंद, एक गोताखोरी की घंटी, और भोजन के लिए एक कटोरा, लसो के लिए मक्खियों, छिद्रों के लिए सरल दरवाजे, और नीचे की ओर बढ़ते समय एक प्रकार के पैराशूट के लिए। उदर के हिंद अंगों पर, मकड़ी ग्रंथियों की नलिकाएं खुलती हैं। इन पैरों को स्पाइडर वार्ट्स कहा जाता है। इनकी सहायता से मकड़ी अपने अद्भुत जालों को बुनती है। प्रत्येक मकड़ी ग्रंथि अपने उत्पादों को बाहर लाती है - एक चिपचिपा तरल जो जल्दी से कठोर हो जाता है - एक पतली चिटिनस ट्यूब के माध्यम से। क्रॉस में ऐसे आधा हजार ट्यूब हैं, और मकड़ी में केवल एक सौ है जो तहखाने में रहती है। मकड़ियों के लिए कताई उपकरण समान नहीं हैं। चलने वाले पैरों की पहली जोड़ी सबसे लंबी होती है। इसकी मदद से मकड़ी एक जाल बुनती है और अपने साथियों के साथ संवाद करती है। स्पाइडर थ्रेड बेस रेशम गिलहरी हैं।

बुनाई: वास्तविक कला

मकड़ियों का गोलाकार जाल एक बहुत ही जटिल चीज है, और इसका निर्माण बिल्कुल भी आसान काम नहीं है। विशेष सामग्री और विशेष बुनाई विधियों का उपयोग यहां किया जाता है, सोचा। मकड़ी स्वयं वेब बुनने के बारे में बहुत कम सोचती है: उसके सभी कार्य पूरी तरह से सहज होते हैं। उनमें से प्रत्येक द्वारा बुने गए नेटवर्क में एक व्यक्तिगत स्पष्ट चरित्र होता है। वेब पर, आप पता लगा सकते हैं कि किस मकड़ी ने इसे बुना है। नेटवर्क बनाने के तरीके और मुख्य सिद्धांत लगभग सभी के लिए समान हैं। सबसे पहले, इसे किन संरचनाओं से इकट्ठा किया जाता है?

उनमें से आठ हैं: पहले क्रम का एक फ्रेम, दूसरे क्रम का एक फ्रेम, त्रिज्या, एक केंद्र, बन्धन सर्पिल, सर्पिल से मुक्त एक क्षेत्र, ट्रैपिंग सर्पिल और सहायक सर्पिल, जिसमें से केवल नोड्यूल की त्रिज्या पर रहते हैं तैयार नेटवर्क - त्रिज्या और सहायक सर्पिल के पूर्व चौराहे के स्थानों पर। फ्रेम धागे, विशेष रूप से ऊपरी धागे मोटे होते हैं और बहुत लोचदार नहीं होते हैं। रेडी भी अकुशल हैं, जबकि फँसाने वाले सर्पिल, इसके विपरीत, बहुत लोचदार होते हैं - उन्हें दो या चार बार बढ़ाया जा सकता है, और फिर, जैसे ही विकृत बल कमजोर हो जाता है, वे फिर से अपनी पिछली लंबाई तक सिकुड़ जाते हैं। सर्पिल को फँसाने के अलावा, सभी धागे सूखे होते हैं, गोंद की बूंदों के साथ घनी तरह से लटकाए जाते हैं। इसलिए जब मैंने अपने हाथों से वेब को छुआ, तो वह मेरी उंगलियों से चिपक गया।

सबसे पहले, वह पहले क्रम के फ्रेम को फैलाता है। इसका आधार आमतौर पर दो धागे होते हैं। वे एक बिंदु पर एक विस्तृत कोण पर अभिसरण करते हैं, और इससे वे ऊपर या नीचे विचलन कर सकते हैं - यह सब मकड़ी के स्थान पर निर्भर करता है। मकड़ी, शीर्ष पर धागे को चिपकाकर, नीचे की ओर एक ठोस वस्तु पर लटकते हुए, लंबवत रूप से नीचे की ओर लटकती है, धागे को चिपकाती है, और इसे फिर से क्रॉल करती है, दूसरे धागे को मौसा से खींचना नहीं भूलती है। ताकि वह पहले वाले के साथ न चिपके, जिस पर वह रेंगता है, वह उनके बीच अपने चौथे पैरों में से एक का एक अतिरिक्त पंजा रखता है। प्रारंभिक बिंदु पर उठने के बाद, वह किनारे की ओर दौड़ता है - फ्रेम के ऊपरी आधार की चौड़ाई तक - और वहां वह उस धागे को चिपका देता है जिसे उसने अपने पीछे खींचा था। नेटवर्क की आधारशिला, या पहले क्रम का फ्रेम तैयार है। इसमें अतिरिक्त धागे बुनने के लिए रहता है ताकि यह मजबूत हो: आखिरकार, पूरा नेटवर्क उस पर लटका हुआ है। त्रिज्या कैसे बुनी जाती है?

मकड़ी निर्मित फ्रेम के उच्चतम बिंदु पर चढ़ती है, जहां यह एक नए धागे की शुरुआत को चिपकाती है, जो सर्कल का पहला व्यास होगा। यह गिर जाता है, इसे अपने वजन के साथ ग्रंथियों से फ्रेम के निचले किनारे तक नीचे खींचता है। एक धागे को फ्रेम से चिपकाता है - एक लिफ्ट और इसे सर्कल के भविष्य के केंद्र तक रेंगता है। यहाँ जो धागा खींचा गया था, उखड़ जाता है और एक गांठ में दब जाता है और उसे उस धागे पर लटका देता है जिसके साथ वह रेंगता है - यह वेब के केंद्र का केंद्र है। यह थ्रेड्स (जिस पर वह रेंगता है और साथ खींचता है) के बीच एक पंजा डालकर फिर से क्रॉल करता है, किनारे पर चलता है और फ्रेम पर टो वेब को चिपका देता है - पहला त्रिज्या व्यास के केंद्र से फ्रेम तक फैला होता है। यह इसके साथ फिर से केंद्र तक रेंगता है, केंद्र से - व्यास के साथ नीचे खींचता है। वह जो धागा अपने पीछे खींच रहा है, वह अब पहले पकड़े हुए लोगों के साथ नहीं रहने देता। फ्रेम के निचले किनारे पर पहुंचकर, वह किनारे की ओर दौड़ता है और वहां दूसरी त्रिज्या को फ्रेम पर बांधता है। तो, बारी-बारी से नीचे और बग़ल में दौड़ते हुए, फिर ऊपर और बग़ल में, पूरे फ्रेम को उनके बीच समान कोणों के साथ रेडियल थ्रेड्स के साथ कसता है। तीसरा और, संयोग से, चौथा (केंद्र को धागों द्वारा बेतरतीब ढंग से पार किया गया) ट्रैपिंग नेट की मिश्रित संरचनाएं पूरी हो गई हैं।

पांचवां - बन्धन सर्पिल - मकड़ी जल्दी से करती है: केंद्र में लौटती है और इससे त्रिज्या से त्रिज्या तक, उन्हें फेंक देती है। छठा क्षेत्र, सर्पिल से मुक्त, अपने आप उत्पन्न होता है, क्योंकि आपको इस पर काम करने की आवश्यकता नहीं है, बस सुनिश्चित करें कि आप इसे गलती से नहीं बांधते हैं। लेकिन सातवें और आठवें संरचनात्मक तत्वों के लिए बहुत प्रयास और ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

मकड़ी बाहर से केंद्र तक सर्पिल जाल बुनती है। ऐसा करने के लिए, उसे मचान की आवश्यकता होती है जिस पर वह सर्पिल कर सकता है। वे सहायक सर्पिल के रूप में काम करते हैं, उनकी मकड़ी केंद्र से किनारों तक बुनती है। पैरों की पहली जोड़ी के साथ फ्रेम से केंद्र तक सहायक सर्पिल के साथ चलते हुए, वह फँसाने वाले सर्पिलों के घुमावों के बीच की दूरी को मापता है, जिसे वह खींचता है और चौथी जोड़ी के पैरों के साथ त्रिज्या पर ठीक करता है। दूसरे और तीसरे पैर पर यह वेब के साथ चलता है। ट्रैपिंग सर्पिल एक विशेष सामग्री से बुने जाते हैं - कोबवे, मोटे तौर पर गोंद के साथ लिप्त। जैसे ही मचान-सहायक सर्पिल अपने उद्देश्य को पूरा करता है, मकड़ी, अपने साथ लगभग एक चक्र चलाकर, उसे काटती है और खाती है (ताकि जिस प्रोटीन से वे बने होते हैं वह व्यर्थ न हो)। इसलिए, काम के अंत तक, सर्पिल से केवल गांठें रह जाती हैं।

मकड़ियों को कोबवे तरल पदार्थ को सावधानी से संभालने के लिए मजबूर किया जाता है, क्योंकि यह मकड़ियों में केवल अच्छे पोषण के साथ पैदा होता है और जानवर के शरीर के लिए महंगा होता है। एक बार रिलीज और सख्त होने के बाद, वेब को अब वापस नहीं लिया जा सकता है। कभी-कभी आप देख सकते हैं कि मकड़ी, ऊपर उठती हुई, वेब को अवशोषित करने लगती है, जो छोटी होती जा रही है; लेकिन करीब से देखने पर पता चलता है कि मकड़ी बस इसे अपने पैरों के चारों ओर या अपने धड़ के चारों ओर लपेटती है।

1. 3. स्टील जितना मजबूत!

मकड़ी के जाले, या जाल, डिजाइन में बेहद विविध हैं, लेकिन उनके संचालन का सिद्धांत एक ही है: कीट लिंग, जैसा कि वेब थ्रेड्स के उतार-चढ़ाव, उनके विस्थापन या यहां तक ​​​​कि टूटना से संकेत मिलता है। क्रॉस-स्पाइडर के चपटे, पहिए के आकार के वेब में, धागों की इतनी घनी बुनाई नहीं होती है, जितनी कि त्रि-आयामी वेब में होती है, ताकि रेशों के विशेष गुणों के कारण शिकार को रखना संभव हो, न कि डिजाईन। वे काफी मजबूत होते हैं और जोरदार खिंचाव पर फटते नहीं हैं, वसंत नहीं करते हैं। इस तरह के वेब के तंतु तेजी से सिकुड़ सकते हैं और 4 गुना या उससे अधिक समय तक खिंच सकते हैं।

धागे के ऐसे अद्भुत गुणों का कारण क्या है? यह प्रोटीन केराटिन पर आधारित है, जो जानवरों के बाल, ऊन, नाखून और पंखों का हिस्सा है। वेब के रेशों की संरचना, जब खींची जाती है, तो धागे सीधे हो जाते हैं, और जब इसे छोड़ा जाता है, तो वे अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं, यानी वसंत की लोच।

हम कह सकते हैं कि मकड़ी का जाला प्राकृतिक रेशम की तुलना में ताकत और लोच में श्रेष्ठ है। डी. ई. खारितोनोव के अनुसार, इसकी तन्यता ताकत प्राकृतिक रेशम के लिए लगभग 175 ग्राम/मिमी2 बनाम 33-43 ग्राम/मिमी2 और कृत्रिम रेशम के लिए 18-20 ग्राम/मिमी2 है। मकड़ी का जाला इंसान के बाल से हजारों गुना पतला होता है। फाइबर की सुंदरता और मजबूती को डेनियर नामक इकाइयों में मापा जाता है। डेनियर 9 किलोमीटर लंबे धागे के ग्राम में वजन है। एक रेशमकीट के फिलामेंट का वजन एक डेनियर, एक मानव बाल का 50 डेनियर और एक स्पाइडर वेब फिलामेंट का वजन केवल 0.07 डेनियर होता है। और इसका मतलब यह है कि वेब धागा, जो भूमध्य रेखा के साथ ग्लोब को घेर सकता है, का वजन 300 ग्राम से थोड़ा अधिक होता है। गॉसमर स्टील की तुलना में दोगुना मजबूत है, ऑरलॉन, विस्कोस, साधारण नायलॉन से अधिक मजबूत है, और लगभग विशेष उच्च शक्ति वाले नायलॉन के बराबर है, जो, हालांकि, इससे भी बदतर है, क्योंकि यह बहुत कम फैला हुआ है और इसलिए, तेजी से टूट जाता है एक ही भार। रेशम का धागा दुनिया की सबसे मजबूत जंजीरों में से एक है। लोचदार, यह खिंचाव कर सकता है, पहले की तुलना में दोगुना लंबा हो जाता है, और साथ ही यह फटता नहीं है। इतने छोटे व्यास के बावजूद, यह स्टील जितना मजबूत है! अमीनो एसिड से मकड़ी के जाले का संश्लेषण करता है। यह शुद्ध प्रोटीन है!

2. व्यावहारिक भाग

प्रयोग संख्या 1. उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि वेब पानी में डूबता है या नहीं।

उपकरण और सामग्री: पानी, कोबवे के साथ एक कंटेनर।

प्रयोग का क्रम: मैंने वेब को ठंडे पानी में उतारा। जाल नहीं डूबा।

निष्कर्ष: यह प्रोटीन मूल का है और गोलाकार प्रोटीन के समूह से संबंधित है जो पानी में अघुलनशील है और इससे गीला नहीं होता है।

प्रयोग संख्या 2 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि वेब 70% एसिटिक एसिड में घुल जाता है या नहीं।

उपकरण और सामग्री: कांच का कप, 70% एसिटिक एसिड, मकड़ी का जाला।

प्रयोग के दौरान: वेब को कांच के कप में रखा गया था, 70% एसिटिक एसिड गिरा दिया गया था। वेब भंग नहीं हुआ। 15 मिनट बीत गए, वेब भंग नहीं हुआ, 30 मिनट के बाद भी वेब भंग नहीं हुआ। 6 घंटे के अनुभव के बाद भी वेब भंग नहीं हुआ। एक और 18 घंटे बीत गए - वेब भंग नहीं हुआ।

निष्कर्ष: वेब 70% एसिटिक एसिड में नहीं घुलता है। लेकिन सामग्री (वेब) एक गेंद में मुड़ी हुई है, जिसका अर्थ है कि यह शुद्ध प्रोटीन है।

प्रयोग संख्या 3 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि पीने के सोडा में मकड़ी का जाला घुल जाता है या नहीं।

उपकरण और सामग्री: कांच का कप, पानी से पतला बेकिंग सोडा, कोबवे।

प्रयोग का कोर्स: वेब को एक गिलास कप में रखा गया था, पीने के सोडा को पतला पानी से टपकाया गया था। वेब भंग नहीं हुआ। 5 मिनट बीत गए, वेब भंग नहीं हुआ, 30 मिनट के बाद भी वेब भंग नहीं हुआ। 4 घंटे के अनुभव के बाद भी वेब भंग नहीं हुआ। एक और 12 घंटे बीत गए - वेब भंग नहीं हुआ।

निष्कर्ष: वेब एक क्षारीय वातावरण में नहीं घुलता है।

प्रयोग संख्या 4 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि क्या वेब वास्तव में एक शुद्ध प्रोटीन है।

उपकरण और सामग्री: टेस्ट ट्यूब, पारदर्शी नाइट्रिक एसिड, शुद्ध सफेद वेब।

प्रयोग के दौरान: वेब को एक टेस्ट ट्यूब में रखा गया था, नाइट्रिक एसिड गिरा दिया गया था। कोबवेब भंग नाइट्रिक एसिड थोड़ा पीला।

निष्कर्ष: वेब एक शुद्ध प्रोटीन है।

प्रयोग संख्या 5 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि क्या वेब बिना हवाई पहुंच के विघटित हो जाता है।

उपकरण और सामग्री: एक सीलबंद प्लास्टिक बैग, एक कोबवे के साथ एक शाखा

प्रयोग के दौरान: उन्होंने एक पारदर्शी बैग में एक वेब के साथ एक शाखा रखी। पैकेज को कसकर सील कर दिया गया था और धूप में बालकनी पर लटका दिया गया था। हमने एक महीने तक वेब देखा। इस तथ्य के बावजूद कि हवा का तापमान बदल गया, वेब या तो रंग या आकार में नहीं बदला, यह वही रहा।

निष्कर्ष: वेब को घने पदार्थ से बुना जाता है। हवा का तापमान फाइबर की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं करता है। जिस पदार्थ से वेब बनता है वह हवा में ऑक्सीकरण नहीं करता है, हवा के बिना विघटित नहीं होता है। तो इसकी रासायनिक संरचना शुद्ध प्रोटीन है।

प्रयोग संख्या 6 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि वेब प्राकृतिक उत्पत्ति का है या नहीं।

उपकरण और सामग्री: माचिस, धातु की छड़, कोबवे।

प्रयोग का कोर्स: हम एक धातु की छड़ पर लकड़ी की नोक के साथ वेब को ठीक करते हैं, इसे आग लगाते हैं। शी इस ऑन फ़ाइर।

निष्कर्ष: वेब जलता है, पिघलता नहीं है। इसका मतलब है कि यह रासायनिक अशुद्धियों के बिना पूरी तरह से प्राकृतिक उत्पाद है। जलती हुई प्रोटीन की विशिष्ट गंध के साथ।

प्रयोग संख्या 7 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि क्या वेब खिंचने पर विकृत नहीं होता है। और क्या वेब में सिग्नल थ्रेड है।

उपकरण और सामग्री: शासक, शाखाएं, वेब।

प्रयोग का क्रम: हम उन शाखाओं को अलग करते हैं जिन पर 2 सेमी व्यास का एक वेब तय होता है, पक्षों तक। वेब 0.5 मिमी चौड़ा फैला हुआ है। जब हम शाखाएँ छोड़ते हैं, तो वेब अपनी पिछली स्थिति में लौट आता है। हम वेब को मापते हैं, यह एक ही आकार का रहा और विकृत नहीं हुआ।

निष्कर्ष: वेब लोचदार है, विकृत नहीं होता है और खिंचने पर फटता नहीं है। इसका मतलब है कि धागे में एक लंबा फाइबर होता है, जिसे मकड़ी अमीनो एसिड से संश्लेषित करती है। इसके अलावा, मकड़ी ने शाखा के आंदोलन पर प्रतिक्रिया व्यक्त की - यह अपने वेब पर दिखाई दिया, जिसका अर्थ है कि वेब में वास्तव में एक सिग्नल थ्रेड है।

प्रयोग संख्या 8 उद्देश्य: यह निर्धारित करने के लिए कि तापमान अंतर वेब की गुणवत्ता और उपस्थिति को प्रभावित करता है या नहीं।

उपकरण और सामग्री: सीलबंद प्लास्टिक बैग, फ्रीजर, थर्मामीटर, स्पाइडर वेब।

प्रयोग के दौरान: वेब को एक सीलबंद प्लास्टिक बैग में रखा गया था और फ्रीजर में रखा गया था, जहां हवा का तापमान 24 घंटे के लिए शून्य से 10ºС है। उपस्थिति और गुणवत्ता में (चिपचिपा रहा), वेब नहीं बदला है।

उन्होंने उसी पैकेज को धूप में लटका दिया, जहां हवा का तापमान प्लस 20ºС था, वेब की उपस्थिति नहीं बदली, वही बनी रही। वेब की गुणवत्ता नहीं बदली है, यह चिपचिपा रहता है।

निष्कर्ष: वेब की उपस्थिति और इसकी गुणवत्ता (चिपचिपाहट) हवा के तापमान में तेज गिरावट से प्रभावित नहीं होती है।

प्रयोग: मैंने एक मक्खी को पकड़ा, ध्यान से उसे वेब पर लगाया, मक्खी फंस गई, भिनभिना गई और भागने की कोशिश की। सिग्नल का धागा हिल गया, मकड़ी तुरंत मक्खी के पास भागी और एक तरफ से पहुंची, फिर दूसरी तरफ से, मक्खी को कुछ कर रही थी, और मक्खी कम होने लगी, कोबवे के धागों से लिपट गई। एक मिनट से भी कम समय बीत गया, और मक्खी पहले से ही बंधी हुई थी और हिलती नहीं थी।

निष्कर्ष: अपने अवलोकन, शोध करने के बाद, मुझे पता चला कि मकड़ी अपने जाल के बिल्कुल केंद्र में कभी नहीं बैठती है, यह पास के किसी प्रकार के आश्रय में छिप जाती है। और नेटवर्क से आश्रय तक, एक वेब आवश्यक रूप से फैला हुआ है - एक सिग्नल थ्रेड।

निष्कर्ष।

प्रयोगों और अवलोकनों के माध्यम से, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि वेब एक प्रोटीन है। मैंने सीखा कि फाइबर में अमीनो एसिड होते हैं जो अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक होते हैं। प्रोटीन श्रृंखलाएं एक अक्ष के साथ व्यवस्थित होती हैं और लंबे रेशे बनाती हैं, जो अमीनो एसिड संरचना में रेशम प्रोटीन की याद दिलाती हैं। इसकी उत्पत्ति से, वेब गोलाकार प्रोटीन के समूह से संबंधित है, यह पानी में नहीं घुलता है और इसके द्वारा गीला नहीं होता है। यह पशु मूल का पूरी तरह से प्राकृतिक उत्पाद है, यह जलता है, पिघलता नहीं है।

काम करते समय, मैंने सीखा कि जाले न केवल आकार में, बल्कि बुने हुए पैटर्न में भी भिन्न होते हैं। मकड़ी अलग-अलग गति से वेब को बाहर निकालती है। कि वेब तुरन्त जम जाता है। मकड़ी एक धागे को रुक-रुक कर बुनती है, क्योंकि एक वेब के विकास में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है: 30-35 मीटर के धागे को विकसित करने के बाद, यह कुछ दिनों के भीतर ताकत बहाल कर देता है। सभी क्रॉस में अलग-अलग जाल होते हैं, हालांकि सभी क्रॉस में गोल जाल होते हैं और फीता की तरह दिखते हैं। लेकिन घर की मकड़ियों के जाले पूरी तरह से अलग होते हैं, वे एक कोने में, दीवार से दीवार तक, बिना किसी क्रम के फैले होते हैं। पतले भूरे धब्बों की तरह। उन मकड़ियों में जो पेड़ों पर, झाड़ियों में, घास में रहती हैं, वेब धागे शाखा से शाखा तक, पत्ते से पत्ते तक, घास के ब्लेड से घास के ब्लेड तक, बिना किसी आदेश के फैलते हैं।

मैंने सीखा कि मकड़ी का जाला स्टील से अधिक मजबूत और प्राकृतिक रेशम से अधिक लोचदार होता है। मकड़ी के जाल का उपयोग मोजे से लेकर मछली पकड़ने के जाल तक कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है, और पहले इसे ड्रेसिंग के रूप में इस्तेमाल किया जाता था।

आप अभी भी वेब और मकड़ियों के बारे में बहुत सी रोचक बातें बता सकते हैं। आखिरकार, मकड़ी के जाले और रेशम के रेशों का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। लेकिन शुरुआत के लिए, मुझे लगता है कि यह काफी है।

और अब हर गर्मियों में मैं उन्हें फीता देखूंगा और तस्वीरें लूंगा। चूंकि भविष्य में मैं अपनी गतिविधियों को चिकित्सा से जोड़ने का सपना देखता हूं, मेरा काम और मेरे अवलोकन भविष्य में मेरे अध्ययन और पेशे को चुनने में मेरे लिए उपयोगी होंगे।

हो सकता है कि भविष्य में नवजात शिशुओं के लिए बच्चों के पर्यावरण के अनुकूल और हानिरहित कपड़े बनाने के लिए स्पाइडर फार्म बनाए जाएं। किसी दिन हम मक्खियों को मारने के लिए रासायनिक यौगिकों का उपयोग नहीं करेंगे, लेकिन हम एक वेब का उपयोग करेंगे जिसे निपटाने (जला, जमीन में दफन) और प्रकृति को नुकसान पहुंचाने की आवश्यकता नहीं है।

भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार ई। लोज़ोव्स्काया

विज्ञान और जीवन // चित्र

ट्रैपिंग सर्पिल के धागे को ढकने वाला चिपकने वाला पदार्थ समान रूप से बूंदों-मोतियों के रूप में वेब पर वितरित किया जाता है। चित्र में ट्रैपिंग स्पाइरल के दो टुकड़ों को त्रिज्या से जोड़ने का स्थान दिखाया गया है।

विज्ञान और जीवन // चित्र

विज्ञान और जीवन // चित्र

विज्ञान और जीवन // चित्र

विज्ञान और जीवन // चित्र

स्पाइडर-क्रॉस के साथ ट्रैपिंग वेब बनाने के प्रारंभिक चरण।

लॉगरिदमिक सर्पिल लगभग सहायक सर्पिल धागे के आकार का वर्णन करता है जो मकड़ी पहिया के आकार के जाल के निर्माण के दौरान रखती है।

आर्किमिडीज का सर्पिल एक चिपचिपे फँसाने वाले धागे के आकार का वर्णन करता है।

ज़िगज़ैग धागे जीनस Argiope के मकड़ी के जाले की विशेषताओं में से एक हैं।

रेशम के रेशे के क्रिस्टलीय क्षेत्रों में एक मुड़ी हुई संरचना होती है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। व्यक्तिगत श्रृंखलाएं हाइड्रोजन बांड द्वारा जुड़ी हुई हैं।

युवा क्रॉस-मकड़ियों, बस एक मकड़ी के जाले से बाहर।

डिनोपिडे स्पिनोसा परिवार की मकड़ियाँ अपने पैरों के बीच जालों का जाल बुनती हैं और फिर उसे अपने शिकार पर फेंक देती हैं।

स्पाइडर-क्रॉस (एरेनियस डायडेमेटस) बड़े पहिये के आकार के जाल को बुनने की क्षमता के लिए जाना जाता है।

मकड़ियों की कुछ प्रजातियां गोल जाल में एक लंबी "सीढ़ी" भी लगाती हैं, जिससे शिकार की दक्षता में काफी वृद्धि होती है।

विज्ञान और जीवन // चित्र

यह एक माइक्रोस्कोप के नीचे मकड़ी के जाले की तरह दिखती है, जिससे मकड़ी के रेशम के धागे निकलते हैं।

शायद मकड़ियाँ सबसे आकर्षक जीव नहीं हैं, लेकिन उनकी रचना - वेब - प्रशंसा को जगाने के अलावा नहीं कर सकती। याद रखें कि कैसे एक झाड़ी की शाखाओं के बीच या लंबी घास के बीच फैली धूप में झिलमिलाते बेहतरीन धागों की ज्यामितीय शुद्धता आंख को मोहित करती है।

मकड़ियाँ हमारे ग्रह के सबसे पुराने निवासियों में से एक हैं, जो 200 मिलियन से अधिक वर्ष पहले भूमि पर निवास करती थीं। प्रकृति में, मकड़ियों की लगभग 35 हजार प्रजातियां हैं। ये आठ पैरों वाले सर्वव्यापी जीव रंग और आकार में अंतर के बावजूद, हमेशा और हर जगह पहचानने योग्य होते हैं। लेकिन उनकी सबसे महत्वपूर्ण विशिष्ट विशेषता मकड़ी के रेशम का उत्पादन करने की क्षमता है, जो एक प्राकृतिक फाइबर है जो ताकत में नायाब है।

मकड़ियाँ अपने जाले का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए करती हैं। वे इससे अंडे का कोकून बनाते हैं, सर्दियों के लिए आश्रयों का निर्माण करते हैं, कूदते समय इसे "सुरक्षा रस्सी" के रूप में उपयोग करते हैं, जटिल जाल बुनते हैं और पकड़े गए शिकार को लपेटते हैं। मादा, संभोग के लिए तैयार, फेरोमोन के साथ चिह्नित एक वेब धागा बनाती है, जिसकी बदौलत नर, धागे के साथ चलते हुए, आसानी से एक साथी ढूंढ लेता है। कुछ प्रजातियों के युवा मकड़ियाँ हवा द्वारा उठाए गए लंबे धागों पर माता-पिता के घोंसले से दूर उड़ जाती हैं।

मकड़ियों मुख्य रूप से कीड़ों पर फ़ीड करते हैं। भोजन प्राप्त करने के लिए वे जिन फँसाने वाले उपकरणों का उपयोग करते हैं वे कई प्रकार के आकार और प्रकार में आते हैं। कुछ मकड़ियाँ बस अपने आश्रय के पास कुछ सिग्नलिंग धागे फैलाती हैं और जैसे ही कीट धागे को छूता है, वे घात लगाकर उस पर दौड़ पड़ते हैं। अन्य लोग एक धागे को एक चिपचिपी बूंद के साथ आगे की ओर फेंकते हैं, जैसे एक प्रकार का लस्सो। लेकिन मकड़ियों की डिजाइन गतिविधि का शिखर अभी भी गोल, पहिया के आकार का जाल है, जो क्षैतिज या लंबवत स्थित है।

एक पहिया के आकार का जाल बनाने के लिए, क्रॉस-मकड़ी, हमारे जंगलों और बगीचों का एक आम निवासी, एक लंबा, मजबूत धागा छोड़ता है। एक हवा या हवा का एक अपड्राफ्ट धागे को ऊपर उठाता है, और यदि वेब बनाने के लिए जगह अच्छी तरह से चुनी जाती है, तो यह निकटतम शाखा या अन्य समर्थन से चिपक जाती है। मकड़ी अंत को सुरक्षित करने के लिए इसके साथ रेंगती है, कभी-कभी ताकत के लिए एक और धागा बिछाती है। फिर वह एक स्वतंत्र रूप से लटका हुआ धागा छोड़ता है और एक तिहाई को इसके बीच में जोड़ता है, ताकि एक वाई-आकार की संरचना प्राप्त हो - पचास से अधिक में से पहली तीन त्रिज्या। जब रेडियल धागे और फ्रेम तैयार हो जाते हैं, तो मकड़ी केंद्र में लौट आती है और एक अस्थायी सहायक सर्पिल बिछाना शुरू कर देती है - "मचान" जैसा कुछ। सहायक सर्पिल संरचना को तेज करता है और एक फँसाने वाले सर्पिल का निर्माण करते समय मकड़ी के लिए पथ के रूप में कार्य करता है। जाल का पूरा मुख्य फ्रेम, त्रिज्या सहित, गैर-चिपकने वाले धागे से बना होता है, लेकिन ट्रैपिंग सर्पिल के लिए, चिपकने वाले के साथ लेपित एक डबल थ्रेड का उपयोग किया जाता है।

हैरानी की बात यह है कि इन दोनों सर्पिलों में अलग-अलग ज्यामितीय आकार होते हैं। समय सर्पिल में अपेक्षाकृत कम मोड़ होते हैं, और उनके बीच की दूरी प्रत्येक मोड़ के साथ बढ़ती जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इसे बिछाते समय मकड़ी त्रिज्या के समान कोण पर चलती है। परिणामी टूटी हुई रेखा का आकार तथाकथित लघुगणकीय सर्पिल के करीब है।

एक चिपचिपा फँसाने वाला सर्पिल एक अलग सिद्धांत के अनुसार बनाया गया है। मकड़ी किनारे से शुरू होती है और केंद्र की ओर बढ़ती है, कुंडलियों के बीच समान दूरी रखते हुए, और आर्किमिडीज का सर्पिल प्राप्त होता है। उसी समय, वह सहायक सर्पिल के धागों को काटता है।

स्पाइडर रेशम मकड़ी के पेट के पीछे स्थित विशेष ग्रंथियों द्वारा निर्मित होता है। कम से कम सात प्रकार की मकड़ी ग्रंथियां विभिन्न तंतुओं का उत्पादन करने के लिए जानी जाती हैं, लेकिन ज्ञात मकड़ी प्रजातियों में से किसी में भी एक ही बार में सभी सात प्रकार नहीं होते हैं। आमतौर पर, एक मकड़ी में इन ग्रंथियों के एक से चार जोड़े होते हैं। वेब बुनाई कोई त्वरित व्यवसाय नहीं है, और मध्यम आकार के ट्रैपिंग वेब को बनाने में लगभग आधा घंटा लगता है। एक अलग तरह के वेब (एक फँसाने वाले सर्पिल के लिए) के उत्पादन पर स्विच करने के लिए, मकड़ी को एक मिनट की राहत की आवश्यकता होती है। बारिश, हवा या कीड़ों से क्षतिग्रस्त जाल के अवशेषों को खाकर मकड़ियाँ अक्सर वेब का पुन: उपयोग करती हैं। उनके शरीर में जाले का पाचन विशेष एंजाइमों की सहायता से होता है।

मकड़ी के रेशम की संरचना को सैकड़ों लाखों वर्षों के विकास में आदर्श रूप से तैयार किया गया है। यह प्राकृतिक सामग्री दो अद्भुत गुणों को जोड़ती है - शक्ति और लोच। जाले का एक जाल पूरी गति से उड़ने वाले कीट को रोकने में सक्षम है। जिस धागे से मकड़ियाँ अपने जाल के आधार को बुनती हैं, वह मानव बाल की तुलना में पतला होता है, और इसकी विशिष्ट (अर्थात प्रति इकाई द्रव्यमान की गणना) तन्य शक्ति स्टील की तुलना में अधिक होती है। यदि हम उसी व्यास के स्टील के तार के साथ गॉसमर धागे की तुलना करते हैं, तो वे लगभग समान वजन का सामना करेंगे। लेकिन मकड़ी का रेशम छह गुना हल्का होता है, और इसलिए छह गुना मजबूत होता है।

मानव बाल, भेड़ के ऊन और रेशमकीट कोकून के रेशम की तरह, जाले मुख्य रूप से प्रोटीन से बने होते हैं। अमीनो एसिड संरचना के संदर्भ में, वेब प्रोटीन - स्पिड्रोइन - फाइब्रोइन के अपेक्षाकृत करीब हैं, प्रोटीन जो रेशमकीट कैटरपिलर द्वारा उत्पादित रेशम बनाते हैं। दोनों में असामान्य रूप से उच्च मात्रा में अमीनो एसिड ऐलेनिन (25%) और ग्लाइसिन (लगभग 40%) होते हैं। ऐलेनिन से भरपूर प्रोटीन अणुओं के क्षेत्र सघन रूप से भरे हुए क्रिस्टलीय क्षेत्र बनाते हैं जो उच्च शक्ति प्रदान करते हैं, और वे क्षेत्र जहां अधिक ग्लाइसिन होते हैं वे अधिक अनाकार सामग्री होते हैं जो अच्छी तरह से फैल सकते हैं और इस तरह धागे को लोच प्रदान करते हैं।

ऐसा धागा कैसे बनता है? इस प्रश्न का अभी तक कोई पूर्ण और स्पष्ट उत्तर नहीं है। वेब कताई की प्रक्रिया का सबसे विस्तार से अध्ययन ओर्ब-बुनाई मकड़ी और नेफिला क्लैविप्स के एम्पुला-आकार की ग्रंथि के उदाहरण पर किया गया है। एम्पुलॉयड ग्रंथि, जो सबसे मजबूत रेशम का उत्पादन करती है, में तीन मुख्य खंड होते हैं: एक केंद्रीय थैली, एक बहुत लंबी घुमावदार नहर और एक आउटलेट के साथ एक ट्यूब। थैली की भीतरी सतह की कोशिकाओं से दो प्रकार के स्पिड्रोइन प्रोटीन अणुओं वाली छोटी गोलाकार बूंदें निकलती हैं। यह चिपचिपा घोल थैली की पूंछ में बहता है, जहां अन्य कोशिकाएं ग्लाइकोप्रोटीन नामक एक अन्य प्रकार के प्रोटीन का स्राव करती हैं। ग्लाइकोप्रोटीन के लिए धन्यवाद, परिणामस्वरूप फाइबर एक तरल क्रिस्टलीय संरचना प्राप्त करता है। लिक्विड क्रिस्टल इस मायने में उल्लेखनीय हैं कि एक ओर उनके पास उच्च स्तर का क्रम होता है, और दूसरी ओर, वे तरल रहते हैं। जैसे ही मोटा द्रव्यमान आउटलेट की ओर बढ़ता है, लंबे प्रोटीन अणु स्वयं को उन्मुख करते हैं और उभरते फाइबर की धुरी की दिशा में एक दूसरे के समानांतर पंक्तिबद्ध होते हैं। इस मामले में, उनके बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड बनते हैं।

मैनकाइंड ने प्रकृति की कई डिजाइन खोजों की नकल की है, लेकिन अभी तक वेब कताई जैसी जटिल प्रक्रिया को पुन: पेश करना संभव नहीं है। वैज्ञानिक अब इस कठिन समस्या को बायोटेक्नोलॉजिकल तकनीकों की मदद से हल करने की कोशिश कर रहे हैं। पहला कदम वेब बनाने वाले प्रोटीन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार जीन को अलग करना था। इन जीनों को जीवाणु और खमीर कोशिकाओं में पेश किया गया है (देखें "विज्ञान और जीवन" संख्या 2, 2001)। कनाडाई आनुवंशिकीविद् और भी आगे बढ़ गए हैं - उन्होंने आनुवंशिक रूप से संशोधित बकरियों को पाला है जिनके दूध में घुले हुए कोबवे प्रोटीन होते हैं। लेकिन समस्या केवल स्पाइडर रेशम प्रोटीन प्राप्त करने में नहीं है, प्राकृतिक कताई प्रक्रिया का अनुकरण करना आवश्यक है। और प्रकृति वैज्ञानिकों का यह पाठ अभी सीखना बाकी है।

ज्यादातर लोग मकड़ियों को पसंद नहीं करते या डरते भी नहीं हैं। वे वेब के बारे में बेहतर नहीं हैं - एक प्रभावी जाल जिसके साथ मकड़ियाँ अपने शिकार को पकड़ती हैं। इस बीच, वेब प्रकृति की सबसे उत्तम कृतियों में से एक है, जिसमें कई अद्भुत गुण हैं।

प्रारंभ में, वेब को तरल रूप में संग्रहीत किया जाता है।

मकड़ी के अंदर, वेब तरल रूप में संग्रहीत होता है और एक प्रोटीन होता है जिसमें ग्लाइसीन, सेरीन और अलैनिन की उच्च सामग्री होती है। जब कताई ट्यूबों के माध्यम से तरल छोड़ा जाता है, तो यह तुरंत जम जाता है और एक वेब में बदल जाता है।

सभी जाले चिपचिपे नहीं होते

वेब के रेडियल धागे, जिसके साथ मकड़ी आमतौर पर अपने जाल के अंदर चलती है, में चिपचिपा पदार्थ नहीं होता है। फँसाने वाले धागे - पतले और हल्के - छल्ले में व्यवस्थित होते हैं और एक चिपचिपे पदार्थ की छोटी बूंदों से ढके होते हैं। यह उनके लिए है कि मकड़ी के असावधान शिकार उनसे चिपके रहते हैं।

लेकिन यहां तक ​​​​कि अगर किसी कारण से मकड़ी को रेडियल धागे से कुंडलाकार में स्विच करने के लिए मजबूर किया जाता है, तो यह अभी भी नहीं टिकेगा: यह सभी बालों के बारे में है जो आर्थ्रोपोड के पैरों को कवर करते हैं। जब मकड़ी अपने पंजे से धागे पर कदम रखती है, तो बाल सभी चिपचिपी बूंदों को इकट्ठा कर लेते हैं। जब मकड़ी अपना पैर उठा लेती है, तो बालों की बूंदें फिर से वेब के धागे पर प्रवाहित हो जाती हैं।

वेब की ताकत प्रकाश, तापमान और आर्द्रता से प्रभावित होती है।

चिपकने वाला जो वेब के धागों को एक साथ रखता है, मौसम की स्थिति के आधार पर इसकी चिपचिपाहट को बदलता है। यह स्थापित किया गया है कि सूखी और गर्म जगह में वेब की उपस्थिति इसकी ताकत को कम कर देती है। सीधी धूप धागों के बीच के कनेक्शन को और कमजोर कर देगी और वेब को और भी कम टिकाऊ बना देगी।

मकड़ियां अपने जाले का इस्तेमाल सिर्फ शिकार पकड़ने के अलावा और भी कई कामों के लिए करती हैं।

वेब का उपयोग मकड़ियों द्वारा न केवल उत्कृष्ट जाल बनाने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, कुछ प्रजातियां संभोग खेलों के लिए वेब का उपयोग करती हैं - मादाएं एक लंबा धागा छोड़ती हैं, जिसके बाद एक गुजरने वाला नर वांछित लक्ष्य तक पहुंच सकता है।

मकड़ियाँ अक्सर अपने जाल को अपनी बूर के चारों ओर लपेटती हैं। अन्य लोग नीचे चढ़ने के लिए धागों का उपयोग रस्सियों के रूप में करते हैं। यदि मकड़ी ऊंचाई पर रहती है, तो वह अपने आश्रय के नीचे कई सुरक्षा धागे खींच सकती है ताकि जब वह गिर जाए, तो वह उन्हें पकड़ सके।

वेब का उपयोग करने का एक मूल तरीका ओर्ब-बुनाई वाले मकड़ियों के परिवार के कुछ प्रतिनिधियों द्वारा खोजा गया था जो अमेज़ॅन वर्षावनों में रहते हैं। वे कई शाखाओं को एक धागे से इस तरह से बुनते हैं कि वे एक कीट की तरह दिखें। फिर, एक निश्चित दूरी के लिए दूर जाते हुए, मकड़ी धागों को खींचती है, जिससे डमी हिलने लगती है, एक कीट के आंदोलनों की नकल करती है। यह विधि मकड़ियों को शिकारियों का ध्यान हटाने में मदद करती है और जब दुश्मन डमी की जांच करता है, तो आर्थ्रोपोड को भागने का अवसर मिलता है।

कुछ प्रजातियों की मकड़ियाँ वेब पर विद्युत आवेश छोड़ती हैं

असली आश्चर्य यह खबर थी कि उलोबोरस प्लुमिप्स प्रजाति की मकड़ियाँ अपने अति-पतले जाल को बुनते हुए इसे अपने पैरों से भी रगड़ती हैं, जिससे जाल को विद्युत आवेश मिलता है। जब इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज वाला कीट वेब के पास होता है, तो जाल तुरंत लगभग 2 मीटर / सेकंड की गति से उसकी ओर आकर्षित होता है।

कुछ जाले अपनी लंबाई में प्रहार कर रहे हैं

मादा दरवन मकड़ी का जाला सबसे साहसी व्यक्ति को भी डरा सकता है: इसका जाल क्षेत्र 28,000 सेमी² तक पहुँच सकता है, और कुछ धागों की लंबाई 28 मीटर तक होती है!

नदी के ऊपर फैले डार्विन की मकड़ी के धागे

इसी समय, ऐसे जाले के बन्धन धागे अत्यधिक टिकाऊ होते हैं: उदाहरण के लिए, वे केवलर की तुलना में 10 गुना अधिक मजबूत होते हैं, एक सामग्री जिसे बुलेटप्रूफ वेस्ट में एक मजबूत घटक के रूप में उपयोग किया जाता है।

कुछ मकड़ियाँ पानी के भीतर भी जाले घुमा सकती हैं।

हम बात कर रहे हैं एक चांदी की मकड़ी की जो पानी के अंदर काफी देर तक रह सकती है। जब पानी में डुबोया जाता है, तो उसके पेट के बालों के बीच हवा के बुलबुले फंस जाते हैं, जिसका उपयोग मकड़ी पानी के भीतर सांस लेने के लिए करती है।