Паяковата коприна е чудото влакно на природата

Паяковата коприна е едно от най-чудотворните природни вещества на Земята. Повечето строителни материали са или здрави, или еластични, но паяковата коприна е и двете. Описан е като по-силен от стоманата (която не е съвсем точна, но е близка), по-непроницаема от кевлар, и по-еластичен от найлон. Той издържа на много напрежение преди да се счупи, което е самото определение на труден материал. Паяковата коприна също провежда топлина и се знае, че има антибиотични свойства.

Всички паяци произвеждат коприна, от най-малките скачащ паяк до най-големите тарантул. Паякът има специални структури, наречени спинерети в края на корема. Вероятно сте гледали как паяк конструира мрежа или рапира от копринена нишка. Паякът използва задните си крака, за да издърпа малко по малко кичура коприна от спинеретите си.

Но какво точно е паяковата коприна? Паяковата коприна е фибри от протеин, произведени от жлеза в корема на паяка. Жлезата съхранява копринен протеин в течна форма, което не е особено полезно за изграждане на структури като мрежи. Когато паякът има нужда от коприна, втечненият протеин преминава през канал, където получава кисела баня. Тъй като

В структурно отношение коприната се състои от слоеве от аморфни и кристални протеини. По-твърдите протеинови кристали придават сила на коприната, докато по-меките, безформени протеини осигуряват еластичност. Протеинът е естествено срещащ се полимер (в случая верига от аминокиселини). Паякова коприна, кератин и колаген всички са формирани от протеин.

Паяците често рециклират ценни протеини от коприна, като ядат паяжините си. Учените са маркирали копринени протеини, използвайки радиоактивни маркери и са изследвали нова коприна, за да определят колко ефективно паяците преработват коприната. Забележително е, че са открили, че паяците могат да консумират и използват повторно копринени протеини за 30 минути. Това е невероятна система за рециклиране!

Този многофункционален материал може да има неограничени приложения, но прибирането на паяковата коприна не е много практично в голям мащаб. Произвеждането на синтетичен материал със свойствата на паяковата коприна отдавна е Светият Граал на научните изследвания.

Учените са изучавали паяковата коприна от векове и са научили доста за това как се прави и използва паяковата коприна. Някои паяци всъщност могат да произвеждат 6 или 7 вида коприна, използвайки различни копринени жлези. Когато паякът тъче копринена нишка, той може да комбинира тези разнообразни видове коприна, за да произвежда специализирани влакна за различни цели. Понякога паякът се нуждае от по-лек копринен кичур, а друг път се нуждае от по-силен.

Както можете да си представите, паяците използват добре уменията си за производство на коприна. Когато мислим за паяци, които въртят коприна, обикновено си мислим, че те изграждат паяжини. Но паяците използват коприна за много цели.

1. Паяците използват коприна, за да ловят плячка

Най-известната употреба на коприна от паяци е за изграждане на паяжини, които те използват за заграбване на плячка. Някои паяци, като кълба тъкачи, конструирайте кръгли паяжини с лепкави нишки, за да забиете летящи насекоми. Пазарските паяжини използват иновативен дизайн. Те въртят изправена копринена тръба и се крият вътре в нея. Когато насекомо кацне от външната страна на епруветката, паяжината от пайнерката прерязва коприната и дърпа насекомото вътре. Повечето паяжини в мрежата имат лошо зрение, така че усещат плячка в мрежата чрез усещане за вибрации, пътуващи през копринените нишки. Скорошно проучване показа това паяковата коприна може да вибрира при широк диапазон от честоти, което позволява на паяка да усеща движения „толкова малки, колкото сто нанометра - 1/1000 ширина на човешката коса“.

Но това не е единственият начин паяците да използват коприна, за да ловят ястия. Паякът болас например върти нещо като риболовна линия от коприна - дълга нишка с лепкава топка в края. Когато насекомо минава, паякът болас хвърля линията на плячката и тегли в улова си. Паяците в мрежата въртят малка паяжина, оформена като мъничка мрежа и я държат между краката си. Когато насекомо се доближи, паякът хвърля копринената си мрежа и заковава плячката.

2. Паяци потребителски коприна да покори плячка

Някои паяци, като паяжини паяци, използвайте коприна, за да покорите плячката си напълно. Случвало ли ви се е да наблюдавате как паяк хваща муха или молец и бързо го увива в коприна като мумия? Паяците от паяжина имат специални шевове на краката си, които им позволяват да навиват плътно лепкава коприна около борещо се насекомо.

3. Паяците използват коприната за пътуване

Всеки, който чете Мрежата на Шарлът като дете ще бъде запознат с това поведение на паяк, известно като балообразуване. Младите паяци (наречени паяци) се разпръскват скоро след излизането си от яйчния сак. При някои видове паякът ще се изкачи на открита повърхност, ще повдигне корема си и ще хвърли копринена нишка във вятъра. Докато въздушният ток се дърпа върху копринената нишка, паякът става въздушен и може да се носи от километри.

4. Паяците използват коприна, за да пазят от падане

Кой не се е стреснал от паяк, който се спуска внезапно върху копринена нишка? Паяците обичайно оставят след себе си следа от копринена линия, известна като плъзгаща се линия, докато изследват местност. Линията за безопасност на коприната помага на паяка да пази непроверено. Паяците също използват влачещата линия, за да се спускат контролирано. Ако паякът намери проблеми отдолу, той може бързо да изкачи линията за безопасност.

5. Паяците използват коприна, за да не се изгубят

Паяците също могат да използват драглинията, за да намерят пътя си у дома. Ако паякът се отдалечи твърде далеч от отстъплението си или се изрови, той може да следва копринената линия обратно към дома си.

6. Паяците използват коприна, за да вземат подслон

Много паяци използват коприна за изграждане или подсилване на подслон или отстъпление. И двете тарантули и вълци паяци копаят дупки в земята и подравняват домовете си с коприна. Някои паяци в мрежата изграждат специални отстъпления в рамките на или в съседство с техните паяжини. Например, паяци за тъкачни фунии въртят конусообразно отстъпление в едната страна на паяжините си, където могат да останат скрити както от плячка, така и от хищници.

7. Паяците използват коприна за Mate

Преди чифтосване мъжкият паяк трябва да подготви и подготви спермата си. Мъжките паяци въртят коприна и изграждат малки сперматозоиди, точно за тази цел. Той прехвърля спермата от гениталния си отвор в специалната мрежа и след това взема спермата с педипалпите си. Със спермата си сигурно съхранявана в педипалпите, той може да търси възприемчива женска.

8. Паяците използват коприна, за да защитят потомството си

Женските паяци произвеждат особено здрава коприна за изграждане на яйчни сакове. След това тя депозира яйцата си вътре в сакото, където те ще бъдат защитени от времето и потенциалните хищници, както и те развиват се и се излюпват в малки паяжини. Повечето паяци майки закрепват яйчния сак на повърхност, често близо до нейната мрежа. Вълците паяци не рискуват и носят яйчния сак наоколо, докато потомството не се появи.

_{Източници:}

• _{Въведение на Borror и Delong към изучаването на насекоми, 7-мо издание, от Чарлз А. Triplehorn и Norman F. Джонсън.}
• _{Енциклопедия на ентомологията, 2-ро издание, редактирано от Джон Л. Capinera.}
• _{Учените от АСУ разгадават мистериите на паяковата коприна, Държавен университет в Аризона, 27 януари 2013 г.}
• _{Инженерът на щата Айова открива, че паяковата коприна провежда топлина, както и металите, Държавен университет в Айова, 5 март 2012 г.}
• _{Понижаването на pH регулира производството на коприна на паяк, Шведски университет за селскостопански науки, 12 май 2010 г.}
• _{Изследователят от Станфорд хвърли нова светлина върху мистериите на паяковата коприна, Университета в Станфорд, 4 февруари 2013 г.}
• _{Правило за бъгове! Въведение в света на насекомите, от Уитни Краншо и Ричард Редак.}
• _{Spiders, уебсайт на Националния музей по естествена история Smithsonian.}
• _{Паяците слушат своите паяжини, от Кари Арнолд, уебсайт на National Geographic, 5 юни 2014 г.}
• _{Паяци с нетни кастинги, Уебсайт на австралийския музей}
• _{Purseweb Spiders, Уебсайт на ентомологията на Университета на Кентъки.}