Lubid na gawa sa sapot ng gagamba. Ano ang kahalagahan ng webs sa buhay ng mga gagamba? Komposisyon ng sapot ng gagamba

Mga praktikal na benepisyo ng web.

Bawat Karamihan sa atin ay lubos na nakakaalam ng web: paulit-ulit tayong nakatagpo ng mga pakana sa kagubatan, at maging sa sarili nating tahanan. Sinisira nila ang mga sapot ng gagamba mula sa mga sulok gamit ang isang walis, at sa kagubatan, kapag hindi nila sinasadyang mapunta ang kanilang mukha sa mga ito, inaalog nila ang mga ito sa sama ng loob.

Samantala, ang spider web ay isang napaka-interesante at kapaki-pakinabang na natural na materyal sa mga praktikal na aplikasyon, ang napakalaking kahalagahan nito ay hindi nararapat na natabunan ngayon ng maraming sintetikong polimer.

Ang pinakamagagandang thread ng pinakalumang web ay natuklasan sa isang piraso ng amber ng mga manggagawa sa University of Oxford sa East Sussex. Ang edad ng natatanging paghahanap ay tinatantya sa humigit-kumulang 140 milyong taon. Hanggang sa puntong ito, ang pinakamatanda ay itinuturing na isang web sa isang piraso ng amber na natagpuan sa Lebanon, na may petsang 130 milyong taon na ang nakalilipas, at ang pinakalumang gagamba ay natagpuan sa amber mga 120 milyong taong gulang. Ang Amber, na nabuo mahigit 100 milyong taon na ang nakalilipas, ay napakabihirang.

Gamit ang pinaka-modernong ultramicroscopy na teknolohiya, natukoy ng mga siyentipiko ang pinakalumang spider web, ang haba ng mga thread na bahagyang higit sa isang milimetro. Kapansin-pansin, ang web ay katulad ng hinabi ng mga modernong gagamba. Ang lokasyon ng mga natuklasan na mga thread ay naging posible upang matukoy na ang mga ito ay mga suporta para sa orb web. Ang parehong piraso ng amber ay nagpapanatili ng dalawang skein ng mga sinaunang sapot ng gagamba.

Salamat sa pagtuklas na ito, iminungkahi ng mga paleobiologist na nag-aral nito na ang mga arachnid ay talagang mas sinaunang mga nilalang kaysa sa naisip. Noong nakaraan, pinaniniwalaan na ang malawak na pamamahagi ng mga lumilipad na insekto, na nagsilbing biktima ng mga arachnid, ay sanhi ng paglitaw ng mga namumulaklak na halaman sa ating planeta. Matapos pag-aralan ang pagtuklas ng mga siyentipiko sa Oxford, iminungkahi na ang pinakamatandang arachnid ay manghuli ng mga gumagapang at tumatalon na mga insekto sa pamamagitan ng paghabi ng mga web sa ibabaw ng lupa.

Bilang karagdagan sa mga pakana, ang parehong piraso ng amber ay nagpapanatili ng mga sunog na particle ng nasunog na balat at katas ng isang puno ng koniperus. Malamang, ang puno ay naglabas ng dagta na sumisipsip sa mga pakana at pagkatapos ay naging amber sa panahon ng sunog sa kagubatan.

Ang mga gagamba mismo ay gumagamit ng mga sapot upang magtayo ng mga silungan, mga lining burrows, mga lambat at mga itlog ng itlog; Ang mga lalaki ay gumagawa ng isang sperm net mula dito para sa layunin ng pagpaparami. Sa mga kabataan ng ilang mga gagamba, ang mahahabang sinulid ng web ay nagsisilbing mga parasyut kapag nagkakalat sa hangin. Kapag gumagawa ng isang catch net, ang spider ay unang nag-igting sa frame at radial thread, pagkatapos ay naglalagay ng isang pansamantalang suporta na spiral thread, at pagkatapos lamang nito ay naghahabi ng isang malagkit na spiral catch net, pagkatapos nito ang hiwa ay kumagat sa support thread.

Ang spider web ay isang protina na pinayaman sa glycine, alanine at serine. Sa loob ng arachnoid gland ay umiiral ito sa anyo ng likido. Kapag inilihim sa pamamagitan ng maraming umiikot na tubo na nagbubukas sa ibabaw ng arachnoid warts, nagbabago ang istraktura ng protina, bilang isang resulta kung saan ito ay tumigas sa anyo ng isang manipis na sinulid. Kasunod nito, hinahabi ng gagamba ang mga pangunahing sinulid na ito sa isang mas makapal na hibla ng web.

Ang backbone ng web ay binubuo ng dalawang protina: ang mas malakas na spidroin-1 at ang mas nababanat na spidroin-2. Ito ay ang kumbinasyon ng kanilang mga katangian na tumutukoy sa mga natatanging katangian ng web.

Ang web ay maaaring magkaroon ng diameter na hanggang ilang millimeters at binubuo ng napakanipis na mga thread. Ang web ay sobrang manipis at magaan. Upang palibutan ang ekwador ng ating planeta, aabutin lamang ng 340 g!

Ang mga siyentipiko ay pinaka-interesado sa frame thread ng web, na hindi pangkaraniwang malakas at nababanat. Ilang tao ang nakakaalam na ang thread ng spider ay malapit sa naylon sa lakas - ang tensile strength nito ay mula 40 hanggang 260 kg/mm2, na ilang beses na mas malakas kaysa sa bakal. Kung ang web ay may diameter na 1 mm, maaari nitong suportahan ang isang load na tumitimbang ng humigit-kumulang 200 kg. Ang bakal na wire na may parehong diameter ay maaaring makatiis nang mas kaunti: 30-100 kg, depende sa uri ng bakal. Bilang karagdagan, ito ay hindi pangkaraniwang nababanat.

Kapansin-pansin, kapag ang web ay nabasa, ito ay kumukontra nang husto (ang phenomenon na ito ay tinatawag na supercontraction). Nangyayari ito dahil ang mga molekula ng tubig ay tumagos sa hibla at ginagawang mas mobile ang mga hindi maayos na hydrophilic na rehiyon. Kung ang web ay nakaunat at lumubog dahil sa mga insekto, pagkatapos ay sa isang mahalumigmig o maulan na araw ay kumukuha ito at sa parehong oras ay ibinalik ang hugis nito.

Ang isa pang hindi pangkaraniwang pag-aari ng web spider ay ang panloob na artikulasyon nito: ang isang bagay na nasuspinde sa hibla ng web ng spider ay maaaring paikutin nang walang katiyakan sa parehong direksyon, at sa parehong oras ay hindi lamang ito mag-twist, ngunit hindi lilikha ng isang kapansin-pansin na counterforce sa lahat. .

Tulad ng alam mo, ang mga tao ay nakakuha ng mga natural na sinulid mula sa mga likas na materyales na may napakaraming talino sa paglikha. Kasunod nito, ang mga tela ay lumitaw mula sa naturang mga thread - mula sa lana, koton, flax, nettle, at kahit na mula sa pinakamagagandang mga thread ng silkworm cocoons. Gayunpaman, ang paggamit ng web ay nagbubukas ng mga bagong prospect sa direksyong ito, dahil ay isang mahusay na materyal para sa paggawa ng matibay at magaan na tela.

Ang unang pagtatangka na gumawa ng naturang tela ay ginawa tatlong siglo na ang nakalilipas ng French entomologist na si Bon, na nagharap ng kanyang mga panukala na palitan ang imported na sutla ng spider silk sa Royal Scientific Society. Bilang sample, ang mga medyas at guwantes na gawa sa spider silk ay kasama. Ang ideya ng siyentipiko ay hindi nakahanap ng suporta dahil sa kahirapan ng mass breeding ng mga spider. Sa ngayon ay may solusyon sa problemang ito, ngunit ang paglitaw ng isang malaking bilang ng mga sintetikong mga thread ay makabuluhang nabawasan ang pangangailangan para sa sutla ng spider.

Pambihira sa lakas, liwanag at kagandahan, ang tela ng spider web ay ginagamit pa rin ngayon at kilala sa China sa ilalim ng pangalang "Eastern Sea Fabric". Ginamit ng mga Polynesian ang web ng malalaking web spider bilang sinulid para sa pananahi at paghabi ng gamit sa pangingisda. Sa simula ng ika-18 siglo sa France, ang mga guwantes at medyas ay ginawa mula sa web ng mga krus, na pumukaw ng unibersal na paghanga. Ito ay kilala na hanggang sa 500 m ng thread ay maaaring makuha mula sa isang spider nang sabay-sabay. Noong 1899, sinubukan nilang kumuha ng tela upang takpan ang isang airship mula sa web ng isang malaking gagamba sa Madagascar at nakagawa sila ng isang sample ng marangyang tela na 5 m ang haba.

Ngayon, ang mga thread ng spider web ay pangunahing ginagamit sa industriya ng optical para sa paglalapat ng mga crosshair sa mga optical na instrumento at bilang mga thread sa microsurgery, at dahil sa mataas na nilalaman ng mga katangian ng bactericidal, maaari silang matagumpay na magamit sa gamot bilang suture material, artificial ligaments at tendons, mga pelikula para sa pagpapagaling ng mga sugat, paso, atbp.

Imposibleng i-synthesize ang ganitong uri ng mga protina sa laboratoryo sa kemikal - ang mga ito ay masyadong kumplikado. Gayunpaman, nagawa ng mga siyentipiko na lumikha ng ilang uri ng artipisyal na analogue gamit ang mga biotechnological na teknolohiya. Ang thread na ito ay sinubukan para sa lakas ng mga espesyalista sa Uglekhimvolokno Research Center sa Mytishchi. Ang isang thread na ilang microns lang ang kapal ay kayang tumagal ng 50-100 mg ng load kapag nasira. Ito ay naging apat na beses lamang na mas matibay kaysa sa isang gagamba, at ito ay isang napakagandang resulta. Kasabay nito, ang halaga ng rupture energy (elasticity) ng thread na ito ay mas mataas na kaysa sa bone o tendon.

Hindi lamang mga thread, ngunit ang mga pelikula ay maaaring gawin mula sa mga pakana. Ito ay sa form na ito na ito ay binalak na gumamit ng "artipisyal na web" upang gumawa ng mga panakip sa pagpapagaling para sa mga sugat at paso, na hindi tatanggihan ng katawan at pasiglahin ang pagbabagong-buhay ng sarili nitong epithelium.

Ang mga pagtatangka ay ginawa upang makakuha ng mga sapot ng gagamba sa natural na paraan, katulad ng sutla. Ang iba't ibang mga aparato ay naimbento pa nga para sa "paggatas" ng gagamba at maingat na paikot-ikot ang mga maselang sinulid sa isang mabagal na umiikot na spool.

Mayroong ilang mga hadlang. Una, ang palaaway na katangian ng mga gagamba: kapag pinagsama-sama, ang mga hayop na ito ay nag-aaway at kumakain sa isa't isa. Pangalawa, ang bawat gagamba ay gumagawa ng napakaliit na web: tinatayang 27 libong katamtamang laki ng mga gagamba ang kakailanganin upang makagawa ng 500 g ng hibla. Malinaw na ang pagiging produktibo ng mga arthropod ay malamang na hindi matugunan ang mga pangangailangan sa industriya. Mayroon lamang isang paraan: matutong makuha ito nang artipisyal.

Ang mga residente ng Pacific Islands ay "pinipilit" ang mga gagamba na maghabi ng mga lambat sa pangingisda na hindi pangkaraniwang malakas at halos hindi nakikita sa tubig. At sa isla ng Madagascar, na matatagpuan malapit sa silangang baybayin ng Africa, maraming taganayon ang gumagamit pa rin ng mga sapot ng gagamba sa halip na mga sinulid.

Ang teknolohiya, na binuo mga isang daang taon na ang nakalilipas ng isang Pranses na mangangaral, ay naging posible upang mangolekta ng mga ginintuang web mula sa isang milyong Madagascar spider.

Ang kritiko ng sining na si Simon Peers at ang kanyang kasosyo sa negosyo sa Amerika na si Nicholas Godley ay kumuha ng ilang dosenang manggagawa upang lumikha ng isang natatanging canvas na may sukat na 3.4 by 1.2 meters.

Ang mga tagapagtustos ng "mga sinulid" ay isang milyong orb-weaving spider (golden orb spider), na kabilang sa genus Nephila. Ang siyentipiko at negosyante ay gumugol ng halos limang taon ng kanyang buhay at humigit-kumulang $500,000 upang makagawa ng isang piraso ng marahil ang pinaka-hindi pangkaraniwang tela.

Unang dumating si Goodley sa Madagascar noong 1994, kung saan lumikha siya ng isang maliit na kumpanya na gumagawa ng mga kalakal mula sa mga hibla ng Raphia palm tree. Noong 1999, inilabas ni Nicholas ang kanyang unang koleksyon ng mga bag ng fashion (tila mula sa parehong materyal), at noong 2005 ay isinara niya ang pabrika at ganap na lumipat sa paggawa ng "tela ng spider" kasama si Pierce.

Nabigyang-inspirasyon si Goodley na likhain ang hindi pangkaraniwang pagpipinta na ito sa pamamagitan ng mga kuwento tungkol sa kung paano, noong ika-19 na siglo, sinubukan ng Pranses na gobernador ng isa sa mga lalawigan ng Madagascar na gumawa ng katulad na bagay. Gayunpaman, hindi alam ni Nicholas kung ang mga kuwentong ito ay totoo o kathang-isip.

Sa katunayan, ang sutla ng spider ay hindi partikular na tanyag sa mga naninirahan sa Madagascar (maiintindihan ito, dahil ang "karaniwang" silkworm ay mas madaling lumaki). Gayunpaman, noong ika-19 na siglo, nagpasiya pa rin ang mga sakop ng Kaharian ng Merina na magtrabaho kasama niya. Ang mga produktong gawa sa spider webs ay ipinakita sa mga miyembro ng royal family. Mayroong kahit isang espesyal na tradisyon ng paghabi ng mga sinulid.

Nagsimula ang trabaho nina Pearce at Goodley nang kumuha sila ng 70 manggagawa upang mangolekta ng mga spider ng species na Nephila madagascariensis malapit sa kabisera ng Madagascar, Antananarivo.

Ang mga babae lang ang gumagawa ng kakaiba, matibay na web na may ginintuang kulay. Ang koleksyon ay naganap sa panahon ng tag-ulan, dahil ang mga arthropod ay gumagawa lamang ng kanilang mga web sa oras na ito ng taon (na nagpapataw ng mga karagdagang paghihigpit sa proseso ng produksyon ng web).

Upang lumikha ng isang uri ng umiikot na pabrika, ang mga spider ay inilagay sa mga espesyal na silid kung saan sila ay pinananatiling hindi gumagalaw. Dapat sabihin na ang Nephila madagascariensis ay hindi lason, ngunit kumagat. Maaari rin silang makatakas o kumain sa isa't isa. "Noong una ay mayroon kaming 20 babae, ngunit sa lalong madaling panahon kami ay naging tatlo, ngunit sila ay napakataba," sabi ni Pierce.

Kaya, sa huli, ang mga hindi mapakali na nilalang ay nahiwalay sa isa't isa, habang sabay-sabay na pagtaas ng bilang ng mga indibidwal na sabay na naninirahan sa pabrika.

Sampung manggagawa ang nangongolekta ng mga web na nakasabit sa mga umiikot na organo ng mga gagamba. Sa ganitong paraan, posibleng makakuha ng humigit-kumulang 25 metro ng mahalagang materyal mula sa isang indibidwal.

Sinabi ni Pearce na labing-apat na libong gagamba ang gumagawa ng humigit-kumulang 28 gramo ng spider silk, at ang kabuuang bigat ng huling piraso ng tela ay kasing dami ng 1180 gramo!

Susunod, upang lumikha ng pangunahing sinulid, manu-manong pinaikot ng mga manghahabi ang 24 na piraso ng web sa isa, apat na pangunahing sinulid ang ginawang isang pangunahing sinulid (kabuuang 96 na piraso), at mula rito ay hinabi nila ang tela. Maaari mong isipin kung gaano kahirap ang trabaho.

Ang materyal mula sa mga spider web ay magiging kapaki-pakinabang sa larangan ng digmaan, sa operasyon at maging sa kalawakan, maraming mga eksperto ang sigurado. Ang Institute of Bioorganic Chemistry ng Russian Academy of Sciences, pati na rin ang Institute of Transplantology at Artificial Organs, ay interesado sa pagkuha ng mga produkto mula sa mga protina ng spider web.

Sa katutubong gamot mayroong tulad ng isang recipe: upang ihinto ang pagdurugo, maaari kang mag-aplay ng isang pakana sa isang sugat o hadhad, maingat na linisin ito ng mga insekto at maliliit na sanga na natigil dito. Lumalabas na ang mga spider web ay may hemostatic effect at pinabilis ang paggaling ng nasirang balat. Maaaring gamitin ito ng mga surgeon at transplantologist bilang isang materyal para sa pagtahi, pagpapalakas ng mga implant, at maging bilang blangko para sa mga artipisyal na organo. Gamit ang spider webs, ang mga mekanikal na katangian ng maraming materyales na kasalukuyang ginagamit sa medisina ay maaaring makabuluhang mapabuti.

Ang mga kinatawan ng order ng arachnid ay matatagpuan sa lahat ng dako. Ito ay mga mandaragit na nangangaso ng mga insekto. Hinuhuli nila ang kanilang biktima gamit ang isang web. Ito ay isang nababaluktot at matibay na hibla kung saan dumidikit ang mga langaw, bubuyog, at lamok. Kung paano naghahabi ng sapot ang isang gagamba ay isang tanong na madalas itanong kapag tumitingin sa isang kamangha-manghang catching net.

Ano ang web?

Ang mga gagamba ay isa sa mga pinakalumang naninirahan sa planeta; dahil sa kanilang maliit na sukat at tiyak na hitsura, nagkakamali silang itinuturing na mga insekto. Sa katunayan, ito ay mga kinatawan ng pagkakasunud-sunod ng mga arthropod. Ang katawan ng gagamba ay may walong paa at dalawang seksyon:

cephalothorax;
tiyan.

Hindi tulad ng mga insekto, wala silang antennae at leeg na naghihiwalay sa ulo mula sa dibdib. Ang tiyan ng isang arachnid ay isang uri ng pabrika para sa paggawa ng mga pakana. Naglalaman ito ng mga glandula na gumagawa ng isang pagtatago na binubuo ng protina na pinayaman ng alanine, na nagbibigay ng lakas, at glycine, na responsable para sa pagkalastiko. Ayon sa formula ng kemikal, ang mga pakana ay malapit sa sutla ng insekto. Sa loob ng mga glandula, ang pagtatago ay nasa isang likidong estado, ngunit kapag nakalantad sa hangin ito ay tumitigas.

Impormasyon. Ang sutla ng silkworm caterpillar at spider webs ay may katulad na komposisyon - 50% ay fibroin protein. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang thread ng spider ay mas malakas kaysa sa pagtatago ng uod. Ito ay dahil sa kakaibang pagbuo ng hibla

Saan nagmula ang sapot ng gagamba?

Sa tiyan ng arthropod mayroong mga outgrowth - arachnoid warts. Sa kanilang itaas na bahagi, ang mga channel ng arachnoid glands ay bumubukas, na bumubuo ng mga thread. Mayroong 6 na uri ng mga glandula na gumagawa ng sutla para sa iba't ibang layunin (paggalaw, pagbaba, pagsali sa biktima, pag-iimbak ng mga itlog). Sa isang species, ang lahat ng mga organ na ito ay hindi nangyayari nang sabay-sabay; kadalasan ang isang indibidwal ay may 1-4 na pares ng mga glandula.

Sa ibabaw ng warts mayroong hanggang 500 spinning tubes na nagbibigay ng pagtatago ng protina. Ang spider ay umiikot sa web nito tulad ng sumusunod:

ang mga spider warts ay pinindot laban sa base (puno, damo, dingding, atbp.);
ang isang maliit na halaga ng protina ay sumusunod sa napiling lokasyon;
ang gagamba ay lumayo, hinihila ang sinulid gamit ang mga hulihan nitong binti;
para sa pangunahing gawain, ang mahaba at nababaluktot na mga binti sa harap ay ginagamit, sa kanilang tulong ang isang frame ay nilikha mula sa mga tuyong sinulid;
Ang huling yugto ng paggawa ng network ay ang pagbuo ng mga malagkit na spiral.

Salamat sa mga obserbasyon ng mga siyentipiko, nalaman kung saan nagmula ang sapot ng gagamba. Ginagawa ito ng mga movable paired warts sa tiyan.

Kawili-wiling katotohanan. Napakagaan ng web; ang bigat ng isang sinulid na bumabalot sa Earth sa kahabaan ng ekwador ay magiging 450 g lamang.

Hinihila ng gagamba ang sinulid mula sa tiyan

Paano gumawa ng lambat sa pangingisda

Ang hangin ay ang pinakamahusay na katulong ng gagamba sa pagtatayo. Ang pagkakaroon ng pagkuha ng isang manipis na sinulid mula sa warts, ang arachnid ay inilantad ito sa isang daloy ng hangin, na nagdadala ng frozen na sutla sa isang malaking distansya. Ito ang sikretong paraan ng paghahabi ng gagamba ng sapot sa pagitan ng mga puno. Ang web ay madaling kumapit sa mga sanga ng puno, gamit ito bilang isang lubid, ang arachnid ay gumagalaw mula sa isang lugar patungo sa isang lugar.

Ang isang tiyak na pattern ay maaaring masubaybayan sa istraktura ng web. Ang batayan nito ay isang frame ng malakas at makapal na mga thread na nakaayos sa anyo ng mga ray na nag-iiba mula sa isang punto. Simula sa panlabas na bahagi, ang spider ay lumilikha ng mga bilog, unti-unting lumilipat patungo sa gitna. Ito ay kamangha-manghang na walang anumang kagamitan na ito ay nagpapanatili ng parehong distansya sa pagitan ng bawat bilog. Ang bahaging ito ng mga hibla ay malagkit at kung saan ang mga insekto ay makaalis.

Kawili-wiling katotohanan. Ang gagamba ay kumakain ng sarili nitong web. Ang mga siyentipiko ay nag-aalok ng dalawang paliwanag para sa katotohanang ito - sa ganitong paraan, ang pagkawala ng protina sa panahon ng pag-aayos ng lambat sa pangingisda ay napunan, o ang gagamba ay umiinom lamang ng tubig na nakabitin sa mga sutla na sinulid.

Ang pagiging kumplikado ng pattern ng web ay nakasalalay sa uri ng arachnid. Ang mga mas mababang arthropod ay bumubuo ng mga simpleng network, habang ang mas mataas ay bumubuo ng mga kumplikadong geometric na pattern. Ito ay tinatayang na bumubuo ng isang bitag ng 39 radii at 39 spiral. Bilang karagdagan sa makinis na radial thread, auxiliary at catcher spirals, may mga signal thread. Ang mga elementong ito ay kumukuha at nagpapadala sa maninila ng mga panginginig ng boses ng nahuli na biktima. Kung ang isang dayuhang bagay (isang sangay, isang dahon) ay dumating, ang maliit na may-ari ay naghihiwalay at itinapon ito, pagkatapos ay ibinalik ang lambat.

Ang mga malalaking arboreal arachnid ay humihila ng mga bitag na may diameter na hanggang 1 m. Hindi lamang mga insekto, kundi pati na rin ang mga maliliit na ibon ay nahuhulog sa kanila.

Gaano katagal ang gagamba upang maghabi ng sapot?

Ang isang mandaragit ay gumugugol ng kalahating oras hanggang 2-3 oras upang lumikha ng isang openwork trap para sa mga insekto. Ang oras ng pagpapatakbo nito ay nakasalalay sa mga kondisyon ng panahon at ang nakaplanong laki ng network. Ang ilang mga species ay naghahabi ng mga sinulid na sutla araw-araw, ginagawa ito sa umaga o gabi, depende sa kanilang pamumuhay. Ang isa sa mga kadahilanan na tumutukoy kung gaano katagal ang isang gagamba upang maghabi ng isang web ay ang uri nito - flat o voluminous. Ang flat ay ang pamilyar na bersyon ng radial thread at spiral, at ang volumetric ay isang bitag na ginawa mula sa isang bukol ng mga hibla.

Layunin ng web

Ang mga pinong lambat ay hindi lamang mga bitag ng insekto. Ang papel ng web sa buhay ng mga arachnid ay mas malawak.

Nanghuhuli ng biktima

Ang lahat ng mga gagamba ay mga mandaragit, pinapatay ang kanilang biktima sa pamamagitan ng lason. Bukod dito, ang ilang mga indibidwal ay may marupok na konstitusyon at maaaring maging biktima ng mga insekto, halimbawa, mga wasps. Upang manghuli, kailangan nila ng kanlungan at isang bitag. Ang mga malagkit na hibla ay gumaganap ng function na ito. Binubuhol nila ang biktima na nahuli sa lambat sa isang cocoon ng mga sinulid at iniiwan ito hanggang sa madala ito ng injected enzyme sa isang likidong estado.

Ang mga hibla ng sutla ng arachnid ay mas manipis kaysa sa buhok ng tao, ngunit ang kanilang tiyak na lakas ng makunat ay maihahambing sa wire na bakal.

Pagpaparami

Sa panahon ng pag-aasawa, ang mga lalaki ay nakakabit ng kanilang sariling mga thread sa web ng babae. Sa pamamagitan ng paghampas sa mga hibla ng sutla nang ritmo, ipinapaalam nila ang kanilang mga intensyon sa isang potensyal na kasosyo. Ang babaeng nililigawan ay bumaba sa teritoryo ng lalaki para magpakasal. Sa ilang mga species, sinimulan ng babae ang paghahanap para sa isang kapareha. Nagtatago siya ng isang thread na may mga pheromones, salamat sa kung saan siya nahanap ng spider.

Tahanan para sa mga inapo

Ang mga cocoon para sa mga itlog ay hinabi mula sa silky web secretion. Ang kanilang bilang, depende sa uri ng arthropod, ay 2-1000 piraso. Isinasabit ng mga babae ang mga web sac na may mga itlog sa isang ligtas na lugar. Ang shell ng cocoon ay medyo malakas; binubuo ito ng ilang mga layer at pinapagbinhi ng likidong pagtatago.

Sa kanilang lungga, ang mga arachnid ay naghahabi ng mga web sa paligid ng mga dingding. Nakakatulong ito na lumikha ng isang kanais-nais na microclimate at nagsisilbing proteksyon mula sa masamang panahon at natural na mga kaaway.

Gumagalaw

Isa sa mga sagot kung bakit naghahabi ng sapot ang gagamba ay ang paggamit nito ng mga sinulid bilang sasakyan. Upang lumipat sa pagitan ng mga puno at bushes, mabilis na maunawaan at mahulog, kailangan nito ng malakas na mga hibla. Upang lumipad sa malalayong distansya, ang mga gagamba ay umakyat sa matataas na taas, naglalabas ng mabilis na tumitigas na sapot, at pagkatapos ay lumipad sila nang may bugso ng hangin nang ilang kilometro. Kadalasan, ang mga paglalakbay ay ginagawa sa mainit at malinaw na mga araw ng tag-init ng India.

Bakit hindi dumikit ang gagamba sa web nito?

Upang maiwasang mahulog sa sarili nitong bitag, ang gagamba ay gumagawa ng ilang tuyong sinulid para sa paggalaw. Alam ko ang aking paraan sa paligid ng mga salimuot ng mga lambat, at ligtas siyang lumalapit sa natigil na biktima. Karaniwan, ang isang ligtas na lugar ay nananatili sa gitna ng lambat ng pangingisda, kung saan naghihintay ang mandaragit para sa biktima.

Ang interes ng mga siyentipiko sa pakikipag-ugnayan ng mga arachnid sa kanilang mga bitag sa pangangaso ay nagsimula higit sa 100 taon na ang nakalilipas. Sa una, iminungkahi na mayroong isang espesyal na pampadulas sa kanilang mga paa na pumipigil sa pagdikit. Walang nahanap na kumpirmasyon ng teorya. Ang pag-film gamit ang isang espesyal na camera ang paggalaw ng mga binti ng spider kasama ang mga hibla mula sa frozen na pagtatago ay nagbigay ng paliwanag para sa mekanismo ng pakikipag-ugnay.

Ang isang gagamba ay hindi dumidikit sa kanyang web sa tatlong dahilan:

maraming nababanat na buhok sa mga binti nito ang binabawasan ang lugar ng pakikipag-ugnay sa malagkit na spiral;
ang mga dulo ng mga binti ng gagamba ay natatakpan ng isang madulas na likido;
ang paggalaw ay nangyayari sa isang espesyal na paraan.

Ano ang sikreto ng istraktura ng mga binti na tumutulong sa mga arachnid na maiwasan ang pagdikit? Sa bawat binti ng gagamba ay may dalawang sumusuportang kuko kung saan ito kumapit sa ibabaw, at isang nababaluktot na kuko. Habang gumagalaw ito, idinidiin nito ang mga sinulid sa mga nababaluktot na buhok sa paa. Kapag itinaas ng gagamba ang binti nito, itinutuwid ang kuko at itinutulak ng mga buhok ang web.

Ang isa pang paliwanag ay ang kawalan ng direktang kontak sa pagitan ng binti ng arachnid at ng mga malagkit na patak. Nahuhulog sila sa mga buhok ng paa, at pagkatapos ay madaling dumaloy pabalik sa sinulid. Anuman ang mga teorya na isinasaalang-alang ng mga zoologist, ang katotohanan ay nananatiling hindi nagbabago na ang mga spider ay hindi nagiging mga bilanggo ng kanilang sariling mga malagkit na bitag.

Ang iba pang mga arachnid, tulad ng mites at pseudoscorpions, ay maaari ding maghabi ng mga web. Ngunit ang kanilang mga network ay hindi maihahambing sa lakas at mahusay na paghabi sa mga gawa ng mga tunay na masters - mga spider. Ang modernong agham ay hindi pa nakakagawa ng web gamit ang isang sintetikong pamamaraan. Ang teknolohiya para sa paggawa ng spider silk ay nananatiling isa sa mga misteryo ng kalikasan.

Kahit sino ay madaling maalis ang mga sapot ng gagamba na nakasabit sa pagitan ng mga sanga ng puno o sa ilalim ng kisame sa dulong sulok ng silid. Ngunit kakaunti ang nakakaalam na kung ang web ay may diameter na 1 mm, maaari itong makatiis ng kargada na humigit-kumulang 200 kg. Ang bakal na wire na may parehong diameter ay maaaring makatiis nang mas kaunti: 30–100 kg, depende sa uri ng bakal. Bakit may mga kakaibang katangian ang web?

Ang ilang mga spider ay umiikot hanggang sa pitong uri ng mga sinulid, na ang bawat isa ay may sariling layunin. Ang mga thread ay maaaring gamitin hindi lamang para sa paghuli ng biktima, kundi pati na rin para sa pagbuo ng mga cocoon at parachuting (sa pamamagitan ng pag-alis sa hangin, ang mga spider ay maaaring makatakas mula sa isang biglaang banta, at ang mga batang gagamba ay kumalat sa mga bagong teritoryo sa ganitong paraan). Ang bawat uri ng web ay ginawa ng mga espesyal na glandula.

Ang web na ginamit upang mahuli ang biktima ay binubuo ng ilang uri ng mga thread (Fig. 1): frame, radial, catcher at auxiliary. Ang pinakamalaking interes ng mga siyentipiko ay ang frame thread: mayroon itong parehong mataas na lakas at mataas na pagkalastiko - ito ang kumbinasyon ng mga katangian na natatangi. Ultimate tensile strength ng frame thread ng spider Araneus diadematus ay 1.1–2.7. Para sa paghahambing: ang tensile strength ng bakal ay 0.4–1.5 GPa, at ang buhok ng tao ay 0.25 GPa. Kasabay nito, ang thread ng frame ay maaaring mag-abot ng 30-35%, at karamihan sa mga metal ay maaaring makatiis ng pagpapapangit na hindi hihigit sa 10-20%.

Isipin natin ang isang lumilipad na insekto na tumama sa isang nakaunat na sapot. Sa kasong ito, ang thread ng web ay dapat mag-stretch upang ang kinetic energy ng lumilipad na insekto ay ma-convert sa init. Kung ang web ay nag-imbak ng natanggap na enerhiya sa anyo ng elastic deformation energy, kung gayon ang insekto ay talbog sa web na parang mula sa isang trampolin. Ang isang mahalagang pag-aari ng web ay ang naglalabas ito ng napakalaking init sa panahon ng mabilis na pag-uunat at kasunod na pag-urong: ang enerhiya na inilabas sa bawat dami ng yunit ay higit sa 150 MJ/m 3 (naglalabas ang bakal na 6 MJ/m 3). Binibigyang-daan nito ang web na epektibong mawala ang epekto ng enerhiya at hindi masyadong mag-stretch kapag ang isang biktima ay nahuli dito. Ang spider web o polymer na may katulad na mga katangian ay maaaring mainam na materyales para sa magaan na sandata ng katawan.

Kaya, ang spider web ay isang hindi pangkaraniwang at napaka-promising na materyal. Anong mga mekanismo ng molekular ang may pananagutan sa mga pambihirang katangian nito?

Nakasanayan na natin ang katotohanan na ang mga molekula ay napakaliit na bagay. Gayunpaman, hindi ito palaging nangyayari: ang mga polimer ay laganap sa paligid natin, na may mahabang molekula na binubuo ng magkapareho o magkatulad na mga yunit. Alam ng lahat na ang genetic na impormasyon ng isang buhay na organismo ay naitala sa mahabang molekula ng DNA. Ang bawat tao'y may hawak na mga plastic bag sa kanilang mga kamay, na binubuo ng mahabang magkakaugnay na polyethylene molecules. Ang mga molekulang polimer ay maaaring umabot ng napakalaking sukat.

Halimbawa, ang masa ng isang molekula ng DNA ng tao ay humigit-kumulang 1.9·10 12 amu. (gayunpaman, ito ay humigit-kumulang isang daang bilyong beses na higit sa masa ng isang molekula ng tubig), ang haba ng bawat molekula ay ilang sentimetro, at ang kabuuang haba ng lahat ng mga molekula ng DNA ng tao ay umabot sa 10 11 km.

Ang pinakamahalagang klase ng mga natural na polimer ay mga protina; binubuo sila ng mga yunit na tinatawag na mga amino acid. Ang iba't ibang mga protina ay gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar sa mga buhay na organismo: kinokontrol nila ang mga reaksiyong kemikal, ginagamit bilang mga materyales sa gusali, para sa proteksyon, atbp.

Ang scaffolding thread ng web ay binubuo ng dalawang protina, na tinatawag na spidroins 1 at 2 (mula sa English gagamba- gagamba). Ang mga Spidroin ay mahahabang molekula na may mga masa mula 120,000 hanggang 720,000 amu. Ang mga pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mga spidroin ay maaaring magkaiba sa bawat gagamba, ngunit lahat ng mga spidroin ay may mga karaniwang katangian. Kung ikaw ay nag-iisip ng isang mahabang molekula ng spidrin sa isang tuwid na linya at titingnan ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid, lumalabas na ito ay binubuo ng paulit-ulit na mga seksyon na katulad ng bawat isa (Larawan 2). Dalawang uri ng mga rehiyon ang kahalili sa molekula: medyo hydrophilic (yaong masigasig na pabor sa pakikipag-ugnay sa mga molekula ng tubig) at medyo hydrophobic (yaong umiiwas sa pakikipag-ugnay sa tubig). Sa mga dulo ng bawat molekula mayroong dalawang hindi paulit-ulit na hydrophilic na rehiyon, at ang mga hydrophobic na rehiyon ay binubuo ng maraming pag-uulit ng isang amino acid na tinatawag na alanine.

Ang isang mahabang molekula (hal., protina, DNA, sintetikong polimer) ay maaaring isipin bilang isang gusot, gusot na lubid. Ang pag-unat ay hindi mahirap, dahil ang mga loop sa loob ng molekula ay maaaring ituwid, na nangangailangan ng medyo maliit na pagsisikap. Ang ilang mga polymer (tulad ng goma) ay maaaring mag-abot ng hanggang 500% ng kanilang orihinal na haba. Kaya't ang kakayahan ng spider webs (isang materyal na binubuo ng mahahabang molekula) na mag-deform ng higit sa mga metal ay hindi nakakagulat.

Saan nagmula ang lakas ng web?

Upang maunawaan ito, mahalagang sundin ang proseso ng pagbuo ng thread. Sa loob ng spider gland, ang mga spidroin ay naipon sa anyo ng isang puro solusyon. Kapag nabuo ang filament, ang solusyon na ito ay umaalis sa glandula sa pamamagitan ng isang makitid na channel, nakakatulong ito upang mabatak ang mga molekula at i-orient ang mga ito sa direksyon ng kahabaan, at ang mga kaukulang pagbabago sa kemikal ay nagiging sanhi ng pagdikit ng mga molekula. Ang mga fragment ng mga molekula na binubuo ng mga alanines ay nagsasama-sama at bumubuo ng isang nakaayos na istraktura, katulad ng isang kristal (Larawan 3). Sa loob ng gayong istraktura, ang mga fragment ay inilalagay parallel sa bawat isa at naka-link sa bawat isa sa pamamagitan ng hydrogen bond. Ang mga lugar na ito, na magkakaugnay sa isa't isa, ang nagbibigay ng lakas ng hibla. Ang tipikal na sukat ng mga siksik na rehiyon ng mga molekula ay ilang nanometer. Ang mga hydrophilic na lugar na matatagpuan sa kanilang paligid ay lumabas na random na nakapulupot, katulad ng mga lukot na lubid; maaari nilang ituwid at sa gayon ay matiyak ang pag-uunat ng web.

Maraming mga pinagsama-samang materyales, tulad ng mga reinforced na plastik, ay itinayo sa parehong prinsipyo tulad ng scaffolding thread: sa isang medyo malambot at nababaluktot na matrix, na nagpapahintulot sa pagpapapangit, may mga maliliit na matitigas na lugar na nagpapatibay sa materyal. Kahit na ang mga materyales na siyentipiko ay nagtatrabaho sa mga katulad na sistema sa loob ng mahabang panahon, ang mga gawa ng tao na composite ay nagsisimula pa lamang na lumapit sa mga spider web sa kanilang mga katangian.

Tandaan din natin ang isang kawili-wiling tampok ng pagbuo ng thread. Pinapalawak ng spider ang web sa ilalim ng impluwensya ng sarili nitong timbang, ngunit ang resultang web (thread diameter na humigit-kumulang 1-10 μm) ay kadalasang nakakasuporta ng mass ng anim na beses kaysa sa mismong spider. Kung dagdagan mo ang bigat ng gagamba sa pamamagitan ng pag-ikot nito sa isang centrifuge, magsisimula itong magsikreto ng mas makapal at mas matibay, ngunit hindi gaanong matibay na web.

Pagdating sa paggamit ng spider webs, ang tanong ay lumitaw kung paano makuha ito sa mga dami ng industriya. May mga pag-install sa mundo para sa "paggatas" ng mga spider, na kumukuha ng mga sinulid at pinapaikot ang mga ito sa mga espesyal na spool. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay hindi epektibo: upang makaipon ng 500 g ng web, 27 libong medium-sized na spider ang kinakailangan. At dito ang bioengineering ay tumulong sa mga mananaliksik. Ginagawang posible ng mga modernong teknolohiya na ipakilala ang mga gene na nag-encode ng mga protina ng spider web sa iba't ibang nabubuhay na organismo, tulad ng bacteria o yeast. Ang mga genetically modified na organismo na ito ay nagiging mapagkukunan ng mga artipisyal na web. Ang mga protina na ginawa ng genetic engineering ay tinatawag na recombinant. Tandaan na kadalasan ang mga recombinant na spidroin ay mas maliit kaysa sa mga natural, ngunit ang istraktura ng molekula (alternating hydrophilic at hydrophobic regions) ay nananatiling hindi nagbabago.

May kumpiyansa na ang artipisyal na web ay hindi magiging mas mababa sa mga ari-arian kaysa sa mga natural at mahahanap ang praktikal na aplikasyon nito bilang isang matibay at kapaligiran na materyal. Sa Russia, maraming mga grupong pang-agham mula sa iba't ibang mga institute ang magkakasamang nag-aaral ng mga katangian ng web. Ang paggawa ng recombinant spider web ay isinasagawa sa State Research Institute of Genetics at Selection of Industrial Microorganisms; ang pisikal at kemikal na mga katangian ng mga protina ay pinag-aralan sa Kagawaran ng Bioengineering, Faculty of Biology, Moscow State University. M.V. Lomonosov, ang mga produkto mula sa spider web protein ay nabuo sa Institute of Bioorganic Chemistry ng Russian Academy of Sciences, at ang kanilang mga medikal na aplikasyon ay pinag-aralan sa Institute of Transplantology at Artificial Organs.

Ang tiyan ng mga spider ay naglalaman ng maraming arachnoid glands. Ang kanilang mga duct ay bumubukas sa maliliit na umiikot na tubo, na matatagpuan sa dulo ng anim na arachnoid warts sa tiyan ng gagamba. Ang cross spider, halimbawa, ay may mga 500-550 tulad ng mga tubo. Ang arachnoid glands ay gumagawa ng isang likido, malapot na pagtatago na binubuo ng protina. Ang lihim na ito ay may kakayahang agad na tumigas sa hangin. Samakatuwid, kapag ang pagtatago ng protina ng mga glandula ng arachnoid ay itinago sa pamamagitan ng mga umiikot na tubo, ito ay tumitigas sa anyo ng mga manipis na sinulid.

12
1. Cross spider (na may bukas na lukab ng tiyan)
2. Spider arachnoid warts

Nagsisimulang paikutin ng gagamba ang web nito nang ganito: idiniin nito ang mga web warts sa substrate; sa parehong oras, ang isang maliit na bahagi ng inilabas na pagtatago, solidifies, sticks dito. Pagkatapos ay patuloy na hinuhugot ng gagamba ang malapot na pagtatago mula sa web tubes gamit ang hulihan nitong mga binti. Kapag ito ay lumayo mula sa attachment site, ang natitirang bahagi ng pagtatago ay umaabot lamang sa mabilis na tumigas na mga thread.

Gumagamit ang mga gagamba ng mga web para sa iba't ibang layunin. Sa web shelter, ang gagamba ay nakahanap ng isang kanais-nais na microclimate, kung saan ito ay kumukupkop din mula sa mga kaaway at masamang panahon. Ang ilang mga spider ay naghahabi ng mga web sa paligid ng mga dingding ng kanilang mga burrow. Ang gagamba ay naghahabi ng malagkit na mga lambat na panghuli mula sa sapot nito upang mahuli ang biktima. Ang mga egg cocoon, kung saan nabubuo ang mga itlog at batang gagamba, ay gawa rin sa mga sapot ng gagamba. Ang web ay ginagamit din ng mga spider para sa paglalakbay - ginagamit ito ng maliliit na Tarzan upang maghabi ng mga safety thread na nagpoprotekta sa kanila mula sa pagkahulog kapag tumatalon. Depende sa layunin ng paggamit, ang gagamba ay maaaring maglabas ng malagkit o tuyong sinulid na may partikular na kapal.

Sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal at pisikal na mga katangian, ang mga pakana ay malapit sa sutla ng mga silkworm at caterpillar, tanging ito ay mas malakas at mas nababanat: kung ang breaking load para sa caterpillar na sutla ay 33-43 kg bawat 1 mm 2, pagkatapos ay para sa mga pakana ito. ay mula 40 hanggang 261 kg bawat mm 2 (depende sa uri)!

Ang iba pang mga arachnid, tulad ng spider mites at pseudoscorpions, ay maaari ding gumawa ng mga web. Gayunpaman, ang mga gagamba ang nakamit ang tunay na kasanayan sa paghabi ng mga web. Pagkatapos ng lahat, ito ay mahalaga hindi lamang upang makagawa ng isang web, ngunit din upang makabuo nito sa maraming dami. Bilang karagdagan, ang "habihan" ay dapat na matatagpuan sa isang lugar kung saan ito ay mas maginhawang gamitin. Sa pseudoscorpions at spider mites, ang hilaw na materyal na base ng web ay matatagpuan... sa ulo, at ang weaving apparatus ay matatagpuan sa oral appendages. Sa mga kondisyon ng pakikibaka para sa pag-iral, ang mga hayop na ang mga ulo ay binibigatan ng utak, at hindi ng mga pakana, ay nakakakuha ng kalamangan. Ganyan ang gagamba. Ang tiyan ng spider ay isang tunay na web factory, at ang mga umiikot na aparato - arachnoid warts - ay nabuo mula sa atrophied na mga binti ng tiyan sa ilalim ng tiyan. At ang mga paa ng gagamba ay simpleng "ginintuang" - umiikot sila nang napakabilis na ang sinumang lacemaker ay maiinggit sa kanila.

Nakakakita ng gagamba, marami sa atin ang natakot at sinusubukang sirain ito. At ang mga pakana na nakasabit sa mga sulok at sa mga puno?
Bakit at paano ito hinahabi ng gagamba?

Subukan nating alamin ito.
Una, sa tiyan ng spider mayroong mga arachnoid glandula na gumagawa ng isang malagkit na pagtatago na tumigas sa anyo ng mga thread sa hangin, at ang mga paa ng tiyan na may mga movable warts ay bumubuo ng isang thread, at pagkatapos ay isang hibla mula sa mga thread. Sa tulong ng hugis-suklay na mga kuko at balahibo sa mga paa nito, mabilis na dumudulas ang gagamba sa kahabaan ng web.

Bakit kailangan ng gagamba ng web?

Parang lambat sa paghuli, dahil sila ay tunay na mandaragit. Dahil sa malapot na likido, maraming buhay na nilalang mula sa mga insekto hanggang sa mga ibon ang nakapasok sa kanilang patibong.

Kapag ang isang biktima ay nahulog sa isang bitag, iniindayog ng biktima ang web, at ang mga panginginig ng boses ay nagpapadala ng signal sa gagamba. Nilapitan niya ang tropeo, nagwiwisik ng digestive enzyme, binalot ito sa isang cocoon na may web at naghihintay na tamasahin ito.

Para sa pagpaparami
Ang mga lalaking gagamba ay niniting ang mga sintas sa tabi ng sapot ng babae, pagkatapos ay regular na kumakatok gamit ang kanilang mga paa upang akitin ang mga babae para sa pag-asawa. At ang babae ay nagtatago ng isang thread na tumutulong sa paghahanap ng isang indibidwal para sa pagsasama. Siya naman, ay ikinakabit ang kanyang web sa pangunahing mga thread at sinenyasan sa kanyang pinili na siya ay narito, at siya, nang walang pagsalakay, ay bumaba sa kahabaan ng nakalakip na web upang magpakasal.

Para sa paggalaw
May mga kaso kung saan nakita ang mga gagamba sa isang barko sa matataas na dagat.

Ginagamit ng ilang specimen ang web bilang transportasyon. Umakyat sila sa matataas na bagay at naglalabas ng malagkit na sinulid na agad na nagyeyelo sa hangin; at ang gagamba ay lumilipad sa isang sapot ng gagamba na may salungat na hangin patungo sa isang bagong lugar ng paninirahan.
Hindi masyadong malalaking adult na spider ang maaaring tumaas ng hanggang 2-3 kilometro sa himpapawid at maglakbay sa ganitong paraan.

Parang insurance
Para sa mga tumatalon, ang web thread ay nagsisilbing insurance laban sa mga mandaragit at upang magamit nila ito sa pag-atake sa biktima.
Ang South Russian tarantula ay palaging may halos hindi kapansin-pansing web thread na lumalawak upang mahanap ang pasukan sa lungga nito. Kung biglang naputol ang sinulid at nawalan siya ng bahay, magsisimula siyang maghanap ng bago.
Ang kabayo ay maaari ring matulog sa gabi, kaya nakatakas mula sa mga kaaway.

Bilang isang kanlungan ng mga inapo
Upang mangitlog, ang babae ay naghahabi ng isang cocoon mula sa spider web fiber, na nagbibigay ng seguridad para sa mga magiging supling.
Ang mga plato (pangunahin at takip) ng cocoon ay hinabi mula sa mga sinulid na sutla na ibinabad sa isang frozen na substansiya, kaya't ang mga ito ay napakatibay, katulad ng pergamino.
May mga cocoon na maluwag at parang bulak.

Para sa lining
Tinatakpan ng tarantula ang mga dingding ng mga burrow nito gamit ang isang lambat upang ang mga dingding ay hindi gumuho, at bumuo ng isang orihinal na mobile cover sa ibabaw ng entrance hole.
manghuli ng biktima