https://frosthead.com

Pitajte Smithsoniana: Kako pauci prave svoje mreže?

Pauci su vješti inženjeri, nadareni nevjerojatnim vještinama planiranja i materijalom koji im omogućuje precizno oblikovanje strogih i funkcionalnih mreža.

Povezani sadržaj

  • Pitajte Smithsoniana: Mogu li slonovi skočiti?
  • Deseci insekata i pauka mogu živjeti u svakoj sobi vaše kuće
  • Pitajte Smithsonian: Kako boje utječu na raspoloženje?
  • Pitajte Smithsoniana: Što je freckling?
  • Pitajte Smithsoniana: Kako možete napraviti mamu?

Materijal - pauk svile - ima kemijska svojstva koja ga čine bujnim, jakim i laganim. Snažniji je od čelika i ima impresivnu čvrstoću na zatezanje, što znači da se može razvući puno prije nego što se ispuca. Znanstvenici već desetljećima pokušavaju dešifrirati upravo ono što svili daje i čvrstoću i elastičnost, ali do sada su pronašli samo tragove.

Svaki pojedinačni pauk može stvoriti do sedam različitih vrsta svile, ali najčešće ih napravi četiri do pet vrsta, kaže Jonathan Coddington, direktor Global Genome Initiative i viši znanstvenik u Smithsonian's National Museum of Natural History.

Pauci koriste svoju svilu u više svrha, uključujući i izgradnju web-mjesta. Tu raznolikost nije teško zamisliti s obzirom na to da na Zemlji živi 45.749 vrsta pauka, prema Svjetskom katalogu pauka. Broj se neprestano mijenja s čestim otkrivanjem novih vrsta.

Zašto graditi mrežu? Oni služe kao "prilično velika uvreda i obrana", kaže Coddington. "Ako ćete živjeti u mreži, to će biti obrambena struktura", kaže on, napominjući da vibracije u pramenovima mogu upozoriti pauke na grabežljivce. Mreže se također koriste za hvatanje plena, kaže Coddington, čije se istraživanje dijelom usredotočilo na evoluciju pauka i taksonomiju.

Pauci ponekad jedu vlastitu mrežicu kada završe s njima, kao način da napunite zalihu svile.

Pauk svila je izrađena od povezanih proteinskih lanaca koji joj pomažu da bude jaka, zajedno s nepovezanim područjima koja joj daju fleksibilnost. Izrađuje se u unutarnjim žlijezdama, prelazeći iz topljivog u očvrsliji oblik, a zatim se vrti u vlakno spinneretima na trbuhu pauka.

Paukovi višestruki spinnereti i osam nogu korisni su za izgradnju web-mjesta. Arhitektura weba vrlo je specifična za vrste, kaže Coddington. "Ako mi pokažete web, mogu vam reći kakav je pauk napravio", kaže on, dodajući da pauci "imaju mišljenje" o tome gdje će napraviti web. Neki su možda kod kuće na dnu papirnate šalice, dok drugi ne bi dirali taj prostor.

Većina web-građenja događa se pod pokrovom tame.

Tipični pauk tkanje kuglaca (skupina koja je Amerikancima najpoznatija) izgradit će ravninsku mrežicu, obješenu od sedam tipova koji su pričvršćeni na lišće, grančice, stijene, telefonske stupove ili druge površine. Viseći od lišća ili nekog drugog predmeta, pauk mora svu svoju svilu dobiti od te točke do drugih površina.

Pauk počinje povlačenjem svile iz žlijezde, a četvrta noga. Suprotna četvrta noga koristi se za izvlačenje više svilenih vlakana iz oko 20 dodatnih svilenih žlijezda, stvarajući strukturu sličnu balonu. Pauk strpljivo sjedi, znajući da će na kraju topli povjetarac zauzeti balon, koji nosi prvu liniju svile.

Na kraju se svileni pramenovi na balonu povuku - i poput riba na ribi, pauk može osjetiti udarac. Vuče se kako bi bili sigurni da je svileni pramen istinski pričvršćen, a zatim izvadi novu svilu i pričvrsti je na svome mjestu na kojem je usidren i počne skupljati upleteni pramen, povlačeći se prema krajnjoj točki, svo vrijeme dok polaže novu svilu iza to. Ta nova svila je prva ravninska linija. Pauk to može učiniti 20 puta, stvarajući mrežu suhih (ne ljepljivih) svilenih linija koje se okreću u svim smjerovima.

Pauk tada mora utvrditi koja od tih linija čini sedam dobrih mjesta pričvršćivanja - moraju biti u ravnini i "korisno raspoređeni oko kruga koji će mreža zauzeti", kaže Coddington. Pauk presiječe 13 linija koje neće koristiti. "Sada kada imate sedam dodataka koji su vam potrebni, više ne trebate dodirivati ​​zemlju, lišće, grančice i bilo što ... vi ste u svom, argumentirano solipsističkom svijetu."

Tada pauk počinje vrteti mrežu, relativno jednostavan i predvidljiv postupak. Počinje izvana i funkcionira na putu, vežući sekcije po segment sa nogama, stvarajući koncentrične krugove i završavajući središnjom spiralom ljepljive svile koja hvata prijeko potreban plijen - svu energiju koja je uložena u stvaranje iscrpljujuće zalihe bjelančevina.

Ljepljive stvari samo imobiliziraju plijen. Coup de grâce dolazi iz paukove čeljusti. "Većina pauka napada zubima", kaže Coddington. "Oni samo udaraju i grizu stvar do smrti." Ipak, to je rizičan prijedlog, jer plijen možda nije u potpunosti zaglavio.

Nekoliko obitelji pauka razvilo je alternativni način kršenja: napad ljepljive svile. Ti pauci ležali su na zemlji niz pramen od ljepljive svile. Kad insekt pređe, vibracija upozorava pauka, koji potom napada, bacajući linije ljepljive, jake svile oko insekta i obavijajući ga sve dok ga potpuno ne onesposobi. Pauk se zatim pomiče zbog ugriza smrti. Ali to je više rijetkost nego pravilo u svijetu pauka.

Mnogi istraživači proučavaju ponašanje pauka i paukove svile u nadi da će jednog dana materijal moći uzgajati ili ga možda ponoviti genetskim inženjeringom. Svila bi se mogla koristiti, na primjer, za povećanje snage tjelesnog oklopa ili za stvaranje nabora kože. "To bi bila sjajna stvar za ljudski rod", kaže Coddington.

Nekoliko tvrtki trenutno ulaže u paukovu svilu, uključujući Ann Arbor, laboratoriju Kraig Biocraft Laboratories sa sjedištem u Michiganu, švedsku biotehničku tvrtku, Spiber Technologies i njemačku kompaniju AMSilk, koja kaže da je genetski izradila protein sličan pauku svila koja se trenutno koristi u šamponima i drugoj kozmetici.

Vaš je red da pitate Smithsoniana.

Pitajte Smithsoniana: Kako pauci prave svoje mreže?