Web oblik. Kako pauk plete mrežu, odakle paukova svila? Gossamer Breathing Bell

Dom

Mreža je vrsta tajne koju proizvode arahnoidne žlijezde. Takva tajna, nakon kratkog vremena nakon oslobađanja, može se učvrstiti u obliku jakih proteinskih niti. Paučinu proizvode ne samo pauci, već i neki drugi predstavnici grupe arahnida, uključujući pseudoškorpione i grinje, kao i labiopode.

Kako pauci prave mreže U njoj se nalazi veliki broj arahnoidnih žlezda trbušne duplje pauk

. Kanali takvih žlijezda otvaraju se u male rotirajuće cijevi koje imaju pristup krajnjem dijelu posebnih arahnoidnih bradavica. Broj rotirajućih cijevi može varirati ovisno o vrsti pauka. Na primjer, vrlo uobičajeni križni pauk ih ima pet stotina. Ovo je zanimljivo!

Arahnoidne žlijezde proizvode tekući i viskozni proteinski sekret, čija je posebnost sposobnost da se pod utjecajem zraka gotovo trenutno stvrdne i pretvore u tanke dugačke niti. Proces predenja mreže uključuje pritiskanje paukovih bradavica na podlogu. Prvi, beznačajni dio oslobođenog sekreta stvrdne i pouzdano se zalijepi za podlogu, nakon čega pauk izvlači viskozni sekret pomoću zadnje noge . U procesu uklanjanja pauka s mjesta vezivanja mreže, proteinski sekret se rasteže i brzo stvrdne. Danas postoji sedam različitih vrsta arahnoidnih žlijezda koje proizvode različite vrste

niti

Sastav i svojstva weba Paukova mreža je proteinsko jedinjenje koje takođe sadrži glicin, alanin i serin. Enterijer

. Kanali takvih žlijezda otvaraju se u male rotirajuće cijevi koje imaju pristup krajnjem dijelu posebnih arahnoidnih bradavica. Broj rotirajućih cijevi može varirati ovisno o vrsti pauka. Na primjer, vrlo uobičajeni križni pauk ih ima pet stotina. Formirani filamenti su predstavljeni krutim proteinskim kristalima, čija veličina ne prelazi nekoliko nanometara. Kristali se drže zajedno visoko elastičnim proteinskim vezama.

Neobično svojstvo weba je njegova unutrašnja artikulacija. Kada se objesi na paukovu mrežu, bilo koji predmet može se rotirati neograničen broj puta bez uvijanja. Primarne niti su isprepletene paukom i postaju deblja paukova vlakna . Pokazatelji čvrstoće mreže su bliski onima od najlona, ​​ali su mnogo jači od tajne. Ovisno o svrsi za koju je mreža namijenjena, pauk može proizvesti ne samo ljepljivu, već i suhu nit, čija debljina značajno varira.

Funkcije weba i njegova svrha

Mreže pauci koriste u različite svrhe. Sklonište satkano od jake i pouzdane mreže omogućava vam stvaranje najpovoljnijih mikroklimatskih uvjeta za člankonošce, a služi i kao dobro sklonište kako od lošeg vremena, tako i od brojnih prirodnih neprijatelja. Mnogi pauči artropoda sposobni su da pletu svoju mrežu oko zidova svoje jazbine ili da od nje naprave svojevrsna vrata u svoj dom.

. Kanali takvih žlijezda otvaraju se u male rotirajuće cijevi koje imaju pristup krajnjem dijelu posebnih arahnoidnih bradavica. Broj rotirajućih cijevi može varirati ovisno o vrsti pauka. Na primjer, vrlo uobičajeni križni pauk ih ima pet stotina. Neke vrste koriste mrežu kao transport, a mladi pauci napuštaju roditeljsko gnijezdo na dugim nitima koje vjetar pokupi i raznese na znatne udaljenosti.

Najčešće, pauci koriste mreže za tkanje ljepljivih mreža za hvatanje, što im omogućava da efikasno uhvate plijen i daju hranu člankonošcima. Ništa manje poznate su takozvane čahure jaja napravljene od mreže, unutar kojih se pojavljuju mladi pauci. Neke vrste tkaju sigurnosne niti nalik mrežici koje štite člankonošce od pada dok skaču i za kretanje ili hvatanje plijena.

Web za reprodukciju

Sezonu parenja karakterizira oslobađanje arahnoidnih niti od strane ženke, koje omogućavaju pronalaženje optimalnog para za parenje. Na primjer, mužjaci mreže-slingeri u stanju su pored mreža koje su kreirale ženke konstruirati minijaturne mreže za parenje u koje se namamljuju pauci.

Mužjaci krstastih paukova spretno pričvršćuju svoje horizontalne mreže na radijalno raspoređene niti mreže za hvatanje koje prave ženke. Zadajući snažne udarce udovima u mrežu, mužjaci izazivaju vibriranje mreže i na ovaj neobičan način pozivaju ženke na parenje.

Mreža za hvatanje plijena

Kako bi uhvatile svoj plijen, mnoge vrste pauka pletu posebne mreže za hvatanje, ali neke vrste karakteriziraju korištenje osebujnih mrežnih lasa i niti. Pauci koji se kriju u nastambama u jazbinama postavljaju signalne niti koje se protežu od trbuha člankonožaca do samog ulaza u njegovo sklonište. Kada plijen upadne u zamku, vibracija signalne niti se trenutno prenosi na pauka.

Ljepljive spiralne mreže za hvatanje su građene po malo drugačijem principu. Prilikom stvaranja, pauk počinje tkati od ruba i postupno se kreće prema središnjem dijelu. U ovom slučaju se nužno održava isti jaz između svih zavoja, što rezultira takozvanom "Arhimedovom spiralom". Konci na pomoćnoj spirali su posebno izgrizeni od strane pauka.

Web za osiguranje

Pauci skačući koriste web niti kao osiguranje kada napadaju žrtvu. Pauci pričvršćuju sigurnosnu nit mreže na bilo koji predmet, nakon čega člankonožac skače na namjeravani plijen. Ista nit, pričvršćena za podlogu, služi kao sklonište preko noći i štiti člankonožaca od napada svih vrsta prirodnih neprijatelja.

. Kanali takvih žlijezda otvaraju se u male rotirajuće cijevi koje imaju pristup krajnjem dijelu posebnih arahnoidnih bradavica. Broj rotirajućih cijevi može varirati ovisno o vrsti pauka. Na primjer, vrlo uobičajeni križni pauk ih ima pet stotina. Južnoruske tarantule, napuštajući svoj dom, povlače za sobom tanku mrežu, koja im omogućava da brzo pronađu put nazad ili ulaz u sklonište ako je potrebno.

Mreža kao transport

Do jeseni neke vrste pauka izlegu svoje mlade. Mladi pauci koji prežive proces odrastanja pokušavaju da se popnu što više, koristeći drveće, visoko grmlje, krovove kuća i drugih objekata, ograde u tu svrhu. Čekao sam dovoljno dugo jak vjetar, mali pauk proizvodi tanku i dugu mrežu.

Udaljenost kretanja direktno ovisi o dužini takve transportne mreže. Sačekavši dobru napetost mreže, pauk joj odgrize kraj i vrlo brzo poleti. U pravilu, "putnici" mogu letjeti nekoliko kilometara na mreži.

Srebrni pauci koriste mreže kao vodeni transport. Ovom pauku je potrebno disanje za lov u vodenim tijelima. atmosferski vazduh. Prilikom spuštanja na dno, člankonožac je u stanju uhvatiti dio zraka, a na vodenim biljkama se od mreže pravi svojevrsno zračno zvono koje zadržava zrak i omogućava pauku da lovi svoj plijen.

Trbuh pauka je prava "fabrika" za proizvodnju mreža. Upravo u njemu se nalaze voluminozne arahnoidne žlijezde koje proizvode ljepljivu tajnu koja se brzo stvrdne na zraku. Trbušni udovi formiraju arahnoidnu nit, a pokretne arahnoidne bradavice usmjeravaju nit na željenu lokaciju.

Trbuh pauka je tankim mostom pokretno povezan sa cefalotoraksom. Udovi, koji se sastoje od 7 segmenata, također su pokretni. Kao rezultat toga, tijelo pauka može proizvesti nit paučine i brzo zatvoriti praznine u mreži za hvatanje. Češljaste kandže i čekinje na udovima pomažu pauku da brzo klizi duž niti mreže, poput kočije na šinama, omogućavajući mu da se na vrijeme pojavi na mjestu gdje se mreža lomi.

Zašto pauci grade mreže za zamke?

Sposobnost stvaranja patine nije glavna karakteristika pauka, međutim, tkanje lovačke mreže postalo je karakteristično obilježje pauka. Pauci su pravi grabežljivci, koji svoj plijen čekaju na osamljenom mjestu.

Zahvaljujući adhezivnim svojstvima mreže, veliki broj životinja, od insekata pa čak i malih ptica, bivaju uhvaćeni u paukove mreže.

Nakon što se zaglavila za mrežu, žrtva pokušava da se izvuče iz zamke zamahujući niti. Nastale vibracije se prenose duž signalne niti do pauka, koji se po nitima brzo približava plijeni i ubrizgava probavni sok, koji, ulaskom u žrtvu, probavlja unutrašnji sadržaj. Zatim pauk plete mrežu oko sebe, formirajući nešto poput čahure. Ostaje malo pričekati dok probavni enzimi ne omoguće jednostavno isisavanje tekućeg sadržaja.

Paukovima je potrebna mreža za reprodukciju.

Tokom sezone parenja, arahnoidna nit koju izlučuje ženka omogućava partneru da pronađe jedinku suprotnog pola za parenje.

Muškarci webmasteri konstruiraju minijaturne vezice za parenje pored mreža ženki, u koje mame pauke za parenje, ritmično lupkajući njihovim udovima.

Mužjaci križnog pauka pričvršćuju svoju mrežu na radijalne niti u mreži za hvatanje ženke, postavljajući je vodoravno. Mužjak tada udara svojim udovima, izazivajući vibracije. Ovako pauci signaliziraju ženki svoje prisustvo. Ženka u ovom slučaju ne pokazuje agresiju i spušta se do mužjaka radi parenja duž pričvršćene paukove niti.

Mreža je pouzdano utočište za potomstvo

Ženka polaže jaja nakon oplodnje u čahuru satkanu od jedne ili više svilenkastih niti. Samu čahuru čine 2 ploče - glavna i pokrivna ploča, povezane svojim rubovima. Ova struktura čahure pruža pouzdana zaštita jaja.

Ženka prvo plete glavnu ploču, sličnu spermatskoj mreži za jaja. Odozgo ih obavija drugim slojem mreže, koja formira pokrivnu ploču. Ljuska čahure formirana je od svilenih niti koje su čvrsto jedna uz drugu i impregnirane smrznutim sekretom. Zidovi čahure postaju vrlo gusti, gotovo poput pergamenta. Kod nekih vrsta pauka ženka plete labavu čahuru koja izgleda kao klupko vate.

Web kao vozilo

Neke vrste pauka koriste mreže za kretanje kroz zrak. Pauci se penju više na drvo, ogradu, visoki kamen, krov zgrade, podižući trbuh, oslobađaju ljepljivu nit. Brzo se smrzava u zraku i pauk, nakon što se otkačio, kreće u let na laganoj mreži nošenoj nadolazećim strujanjem zraka. Tako mladi pauci pronalaze put do novih staništa.

Poznati su slučajevi pojavljivanja pauka na palubi morskog broda koji plovi otvorenim morem daleko od obale.

Odrasli pauci u vrstama malih veličina također mogu migrirati. Pauci su u stanju da se uz pomoć niti uhvaćene vjetrom pope na visinu do 2-3 kilometra. Štaviše, pauci najčešće putuju u tihim i mirnim danima indijskog ljeta. Putuju na velike udaljenosti.

Kako različite vrste pauka koriste mreže

U prirodi postoje tenet pauci koji pletu lovačke mreže (teneta), ali poznate su i vrste koje nisu tete koje love bez mreže. Ali proizvode mreže tokom perioda linjanja, mirovanja, linjanja i zimovanja. Pauci pletu zaštitne vreće ili skloništa tkana od paučine.

Mrežni pauci pobjegnu kada se grabežljivac približi mreži, padaju. Kada opasnost prođe, vraćaju se nazad na nit mreže i podižu se, brzo namotavajući svoje sigurnosno uže.

Web je potreban za osiguranje

Pauci skačući koriste web niti za napad. Oni pričvrste sigurnosni konac na predmet i skaču na željenu žrtvu. Južnoruska tarantula, napuštajući svoju rupu, povlači za sobom jedva primjetnu paučinu nit, duž koje će uvijek pronaći ulaz u napušteno sklonište. Ako osiguranje pukne, tarantula ne može pronaći svoju rupu i kreće u potragu za novom. Pauci skačući provode noć na nitima vezanim za podlogu. Ovo je svojevrsno osiguranje od predatora.

Glavni zadatak mreže je uhvatiti plijen.

Za podstavu se koristi paučina

Tarantule žive u jazbinama čiji se zidovi neprestano ruše, pa ovi dlakavi pauci oblažu zidove svog doma nitima paučine. Ovaj dizajn štiti zemljane zidove od rušenja. Prije ulaska u svoju jazbinu, pauci pletu različite strukture mreže u obliku lijevka, cijevi i pokretnih poklopaca koji pokrivaju ulaz.

Gossamer Breathing Bell

Srebrni pauk lovi u vodi, u kojoj je potrebno udisati atmosferski zrak. Potonuvši na dno, pauk hvata dio zraka na kraju trbuha u obliku malog mjehurića. Na biljkama gradi zračno zvono, u kojem se zrak drži u gusto ispletenoj mreži.

Srebrni pauk "zapečati" molekul kiseonika u svoju mrežu pod vodom i tako diše.

Web - za hvatanje žrtve

Da bi uhvatili plijen, pauci pletu mreže za zamke, ali neke vrste koriste mrežne lasoe i niti.

Pauci tarantule, nakon što su uhvatili plijen, drže ga u helicerama, a zatim spakuju žrtvu u mrežu.

Pauci koji se kriju u dubini rupe ostavljaju signalnu nit. Proteže se od trbuha do ulaza u sklonište. Vibracije ove niti se prenose na pauka, dajući signal da je plijen uhvaćen.

Ne samo da pauci proizvode mrežu, već su oni ti koji najviše koriste paukovu svilu, a tkanje mreže je njihova karakteristična karakteristika.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Pauci pripadaju redu Arachnida, klasi Arachnida i tipu Arthropod. Njihovi prvi predstavnici pojavili su se na zemlji prije otprilike 400 miliona godina. Na zemlji postoji mnogo varijanti ovih artropoda. Svi imaju različite karakteristike i boju, ponašanje i stil života.

Karakteristike i opis pauka

Telo pauka sastoji se od samo dva dela:

1. Abdomen. Sadrži rupe za disanje i krzno (arahnoidne bradavice za tkanje mreže).
2. Cefalotoraks. Prekrivena je ljuskom hitina. Ima osam zglobnih dugih nogu. Pored nogu, postoje i dva pipaka (pedipalps). Za parenje ih koriste zrele jedinke. Postoje i dva kratka uda sa helicerama - otrovnim udicama. Ove helicere su dio oralnog aparata. Broj očiju kod ovih artropoda može biti od 2 do 8, ovisno o rasi.

Veličine pauka variraju: od 0,4 milimetara do 10 centimetara. Raspon njihovih udova može biti veći od 25 centimetara.

Uzorak i boja na različitim jedinkama zavise od strukture strukturnog integumenta dlačica i ljuski, kao i lokacije i prisutnosti raznih pigmenata. Iz tog razloga pauci mogu biti dosadni u jednoj boji ili svijetli u različitim nijansama.

Nazivi vrsta pauka

Naučnici su identifikovali i opisali više od 42 hiljade vrsta pauka. U zemljama ZND-a poznato je oko 2900 vrsta ovih artropoda. Ovaj članak će govoriti o nekoliko varijanti.

Ova vrsta pauka je najljepše i najspektakularnije boje. Ovi artropodi imaju sljedeće karakteristike:

Ova vrsta je porijeklom iz Venecuele, ali se mogu naći na afričkom kontinentu iu azijskim zemljama. Ova vrsta pauka ne ujeda, već samo u slučaju opasnosti izbacuje posebne dlake koje se nalaze na trbuhu.

Ove dlačice ne predstavljaju opasnost za ljudski život, ali opekline od njih i dalje ostaju. By izgled Opeklina od ujeda tarantule podsjeća na ubod koprive. Mužjaci ove rase žive samo 2-3 godine, a ženke 10-12.

Pauk cvijet

Ova vrsta pripada paucima koji hodaju po strani. Njihova boja može varirati od čisto bijele do zelenkaste, ružičaste ili svijetlo zelene. Dužina tijela mužjaka doseže 5 milimetara, a ženki - do 12 milimetara. Ova sorta je široko rasprostranjena evropske zemlje. Ima ih i na Aljasci, Japanu i SAD-u. Ovaj člankonožac živi na otvorenim područjima, gdje postoji veliki izbor cvjetnog bilja. A sve zato što se cvjetni pauk hrani sokovima uhvaćenih pčela i leptira.

Odnosi se na paukove tarantule, koji u svom prirodnom okruženju žive samo u njima južnim regijama Brazil i Urugvaj. Ovaj pauk je prilično masivan i može doseći 11 centimetara u dužinu. Ima karakterističan metalik sjaj dlačica i tamnu boju. Preferira da živi samo među korijenjem biljaka. Ono što je najzanimljivije je da praktično ne vadi svoje jazbine. Za poznavaoce egzotičnih ljubimaca, pufer često postaje kućni ljubimac.

Osa pauk (Argiope brunnich)

Ova vrsta pauka ima vrlo zanimljivu boju udova i tijela - bijele, crne i žute pruge. Iz tog razloga on nosi takvo ime. Mužjaci pauka osa su tamniji od ženki. Veličina tijela mužjaka doseže otprilike 7 milimetara u dužinu, ali ženke (uključujući šape) dosežu 4 centimetra. Ovi člankonošci su rasprostranjeni u sjevernoj Africi, regiji Volge, južnoj Rusiji, Aziji i Evropi. Pauk argiope živi na rubovima šuma, kao i na livadama sa obiljem trave. Njegova mreža je vrlo jaka i gotovo ju je nemoguće razbiti. Može se rastegnuti samo pod pritiskom.

Ovi pauči su široko rasprostranjeni na evroazijskom kontinentu. Nalaze se uz obale akumulacija sa sporo tekućom ili stajaćom vodom. Često žive u baštama s visokim nivoom vlage, sjenovitim šumama ili močvarnim livadama. Dužina tijela ženki može varirati od 14 do 22 milimetra, ali mužjak gotovo nikada ne naraste više od 13 milimetara. Boja je skoro crna ili žućkasto-smeđa. Na stranama trbuha nalaze se bijele ili svijetložute pruge.

Tarantula Apulian

Ovi pauci pripadaju porodici paukova vukova. Uobičajeni su u južnoj Evropi: vrlo često se mogu naći u Španiji i Italiji, u Portugalu kopaju rupe dubine 0,5 metara.

Dužina cijelog tijela je 7 centimetara. Obično su pojedinci obojeni crvenom bojom, rjeđe - smeđim tonovima. Njihovo tijelo ima jednu uzdužnu prugu i nekoliko poprečnih pruga svijetle boje.

Česte su u suptropima i tropima, u Australiji i na Filipinima. u centralnoj Americi i južnim Sjedinjenim Državama. Veličina tijela ženki može doseći 10-13 milimetara u širinu i 5-9 u dužinu. Dužina cijelog tijela mužjaka je samo 3 milimetra. Noge su im kratke, a duž ivica ima 6 bodlji. Ovi pauci imaju vrlo svijetle boje: crna, crvena, žuta, bijela. Na trbuhu im je šara crnih tačaka.

Pauk pauk

U boji ove sorte možete pronaći gotovo sve dugine boje: žuta, zelena, plava, indigo, crvena. Ženke imaju blijedu boju. Veličina cijelog tijela odrasle osobe je 5 milimetara. Mužjaci svojom bojom privlače ženke. Žive u Australiji - u Novom Južnom Velsu i Kvinslendu.

Drugim riječima, nazivaju ga i pauk sa sretnim licem. Apsolutno je bezopasan za ljude. Uobičajena je na Havajskim ostrvima. Cela dužina njegovog tela je 5 milimetara. Različite boje - plava, narandžasta, žuta, blijeda. Ova vrsta se hrani malim mušicama, a njihove svijetle boje pomažu zbuniti neprijatelje (posebno ptice).

Crna udovica

Ovi zglavkari su vrlo otrovni i opasni za ljudski život. stanište - Sjeverna Amerika, Australija, rjeđe - Ruska Federacija. Ukupna dužina tijela ženki je otprilike 1 centimetar, ali su mužjaci znatno manji. Tijelo je crno, a na trbuhu se nalazi crvena mrlja u obliku pješčani sat. Mužjaci imaju nešto drugačiju boju: smeđu s bijelim prugama. Ugriz ovog artropoda je opasan i može biti fatalan.

Karakurt

Ovi pauci su smrtonosni i pripadaju rodu crna udovica. Cijelo tijelo ženke može doseći veličine od 1 do 2 centimetra, ali mužjak doseže samo 7 milimetara u dužinu. Ovaj pauk ima 13 crvenih tačaka na stomaku. Kod nekih varijanti ove mrlje imaju granice. Ali neke zrele jedinke uopšte nemaju mrlje, zbog čega im je tijelo potpuno sjajno crno. Ovi pauci mogu da žive u njima sjevernoj Africi, na jugu Evrope, u regionu Azovskog i Crnog mora, na jugu Ukrajine i Ruska Federacija, u zemljama Centralna Azija, V Astrakhan region, u Kirgistanu. Primijećena je i na jugu Urala, u oblastima Kurgan, Orenburg, Volgograd i Saratov.

Gdje žive pauci?

Pauci žive posvuda i rasprostranjeni su u svim krajevima zemlje. Ne mogu se naći samo u onim područjima koja su pod ljuskom leda tokom cijele godine. Broj podvrsta u zemljama s vrućim i vlažna klima mnogo više nego na hladnom ili umerenom. Ovi zglavkari su kopneni stanovnici (s izuzetkom samo nekoliko podvrsta). Žive u izgrađenim jazbinama ili gnijezdima, aktivni su samo noću.

Pauci tarantula i druge vrste migalomorfa žive u krošnjama ekvatorijalnih grmova i drveća. Vrste "tolerantne na sušu" preferiraju pukotine u zemlji, jazbine i druga skloništa na nivou tla. Pauci kopači žive u kolonijama, naseljavajući se u pojedinačne jame duboke 0,5 metara. Neke vrste migalomorfa zatvaraju svoja naselja posebnim ekranima, koji su napravljeni od svile, vegetacije ili zemlje.

Pauci kosi seno vole da se naseljavaju u mračnim i vlažnim pećinama, u napuštenim starim štalama i podrumima, u jazbinama koje su napustile životinje. Stonoge se mogu naći u stambenim zgradama na toplim južnim prozorima, viseći naopačke.

A evo pauka skakača može se naći bilo gdje:

1. U planinskim područjima.
2. U pustinji.
3. U šumi.
4. Na zidovima kuća od cigle i kamena.

Karakurt se može naći u pustinjama i poljima pelina, gdje se često gaze stada svinja i ovaca, na kamenitim padinama jaruga i na obalama kanala za umjetno navodnjavanje.

Pauci na trotoaru većinu svog života provode čekajući plijen, sjedeći na cvijeću. Ali neki predstavnici ove porodice mogu se naći na šumskom tlu ili kori drveta.

Porodica levka postavlja svoju mrežu na grane grmlja ili visoke trave.

Ali pauci vukovi preferiraju travnate, vlažne livade i šumovite močvare. Tamo se mogu naći u velikom broju u opalom lišću.

Vodeni pauk gradi svoja gnijezda pod vodom, pričvršćujući ga na različite donje predmete pomoću mreže. Cijelo svoje gnijezdo puni kiseonikom i koristi ga kao ronilačko zvono.

Šta pauci jedu?

Ova stvorenja su veoma originalna. Veoma jedu na zanimljiv način. Neke vrste ovih zglavkara možda neće jesti duži period. Ovaj period može trajati od 7 dana do 1 mjeseca, u nekim slučajevima i do 1 godine. Ali ako pauk počne da jede, od njegove hrane neće ostati praktički ništa. Vrlo zanimljiva činjenica je da masa hrane koju pojedu svi pauci za 12 mjeseci može biti nekoliko puta veća od mase cjelokupne populacije na našoj planeti.

Paukovi se hrane raznolikom hranom. Sve ovisi o sorti i veličini. Neki mogu napraviti zamku koristeći tkanu mrežu. Ovu zamku insekti vrlo teško mogu vidjeti. U ulovljeni plijen se ubrizgava probavni sok koji ga nagriza iznutra. Nakon određenog vremenskog perioda, lovac uvlači dobijeni koktel u svoj stomak. A neke vrste tokom lova jednostavno pljuju ljepljivu pljuvačku, koja potom privlači plijen lovcu.

Glavna poslastica ovih artropoda su insekti. Male vrste se hrane skakavcima, žoharima, brašnarima, leptirima, cvrčcima, muhama i komarcima. Pauci koji žive u jazbinama i na površini tla uzimaju ortoptera i bube kao hranu, a neke vrste su u stanju da ih odvuku u svoje domove. glista ili puža, a zatim mirno počnite s obrokom.

Vrste weba

U svijetu postoji nekoliko vrsta različitih mreža. oni su:

1. Okrugli. Najčešći. Ima minimalan broj niti. Zbog ovakvog tkanja je jedva primjetan, ali nije svaki put savršeno elastičan. Iz njegovog središta izviru radikalne niti paučine, koje su spiralno povezane sa ljepljivom podlogom.
2. Konusnog oblika. U osnovi, pauk lijevkast ga plete u visoku travu i, čekajući plijen, skriva se u svojoj uskoj bazi.
3. Cik-cak.
4. Gigantski. Njegove dimenzije variraju od 900 do 28 hiljada kvadratnih centimetara.

Mreža se također dijeli prema vrsti i principu prianjanja:

1. Sticky. Koristi se samo za pripremu skakača u mrežama za hvatanje. Vrlo je teško pobjeći od nje.
2. Jaka. Koristi se za pletenje mreža koje će se koristiti za lov.
3. Domaćinstvo. Ovi člankonošci ga koriste za izradu vrata za svoje domove i čahure.

Članak za konkurs "bio/mol/tekst": Mreža je jedno od nevjerovatnih tehnoloških otkrića prirode. Članak govori o mogućnostima korištenja paukove mreže za proizvodnju medicinskih zavoja. Autor prenosi svoje iskustvo u povećanju „produktivnosti“ pauka i odabiru optimalnih uslova za njihovo držanje.

Obratite pažnju!

Od urednika

Biomolekul cijeni radoznalost i interesovanje za pronalaske. Po drugi put u takmičenju "bio/mol/tekst", izumitelj Yuri Shevnin dijeli svoje ideje i otkrića sa publikom našeg portala. Uredništvo je impresionirano autorovim kreativnim pristupom i željom da podijeli znanje s drugima, ali treba imati na umu da ovaj članak nije strog. naučna istraživanja, a u njemu opisani novi medicinski zavoji i dalje zahtijevaju ispitivanje mogućnosti upotrebe u kliničkoj praksi.

Pokrovitelj nominacije „Najbolji članak o mehanizmima starenja i dugovječnosti“ je Fondacija Nauka za produženje života. Nagradu publike sponzorirao je Helicon.

Pokrovitelji takmičenja: Biotehnološka istraživačka laboratorija 3D Bioprinting Solutions and Scientific Graphics, Animation and Modeling Studio Visual Science.

Ušao sam u susednu prostoriju, gde su zidovi i plafon bili potpuno prekriveni paučinom, osim uski prolaz za pronalazača. Čim sam se pojavio na vratima, ovaj je glasno viknuo da se čuvam i da mu ne kidam mrežu. Počeo je da se žali fatalna greška koje je svijet do sada izvodio, koristeći se radom svilenih buba, dok nam je uvijek pri ruci mnoštvo insekata beskrajno superiornijih od spomenutih crva, jer su obdareni osobinama ne samo pređa, već i tkalaca. Pronalazač je dalje istakao da bi reciklaža pauka u potpunosti eliminisala troškove bojenja tkanina, a u to sam se u potpunosti uverio kada nam je pokazao mnogo prelepih raznobojnih mušica kojima je hranio paukove i čija je boja, prema prema njegovim uvjeravanjima, mora se nužno prenijeti na pređu koju je napravio pauk. A kako je imao muhe svih boja, nadao se da će zadovoljiti svačiji ukus, čim je uspio pronaći odgovarajuću hranu za muhe u obliku gume, ulja i drugih ljepljivih tvari i tako dati veću gustoću i snagu mušicama. niti weba.

D. Swift

Guliverova putovanja. Putovanje u Laputu (1725.)

Medicinski zavoji napravljeni od paukove mreže

Zbog činjenice da je donacija skupa, jeste veliki broj ograničenja u pravcu medicine, naučnici i doktori širom svijeta rade na razvoju alternativnih metoda za obnavljanje oštećenja ljudskog tijela. Istovremeno, široka rasprostranjenost oblika mikroorganizama otpornih na lijekove, prisutnost toksičnih, alergenih i drugih nuspojava u antibioticima i kemoterapiji diktiraju potrebu traženja novih netoksičnih lijekova s ​​antimikrobnim djelovanjem i stimulativnim djelovanjem na regeneraciju. procesi. Slična svojstva mogu se dati, na primjer, zavojima i zavojima protiv opekotina. Opekline su jedna od najčešćih traumatskih ozljeda u svijetu. U Rusiji se svake godine registruje više od 600 hiljada opekotina. Po broju smrtnih slučajeva, opekotine su na drugom mestu nakon povreda zadobijenih u saobraćajnim nesrećama.

Autoru se čini obećavajućim nabaviti obloge i obloge protiv opekotina sa weba. Svila je pristupačniji materijal i njena proizvodnja već postoji. Međutim, mreža, zbog posebne topologije molekula i strukture u cjelini, ima velike izglede za medicinske zavoje i matrice u tehnologiji skela * ( skela-tehnologija, sa engleskog skela- skela, skela) - kultivacija ćelija na trodimenzionalnim supstratima prirodnog ili vještačkog porijekla u svrhu prostornog formiranja izraslog organa ili njegovog fragmenta (Sl. 1).

* - “Biomolekula” je ranije govorila o nekim drugim divnim svojstvima mreže: “ “Pametno” ljepilo od paukove mreže» . - Ed.

Slika 1. Web Linothele megatheloides pod mikroskopom

Prema elektronskoj mikroskopiji, matrice napravljene od fibroina svile i rekombinantnog spidroina (protein paukove mreže) razlikuju se po parametrima pora. Zidovi pora kod fibroinskih skela imaju ujednačeniju strukturu sa ljuskavom, hrapavom površinom, dok spidroinske skele imaju labaviju strukturu sa perforiranom površinom. Unutrašnja nanoporozna struktura rekombinantnog spidroinskog matriksa objašnjava njegovu sposobnost stvaranja povoljnijeg mikrookruženja za regeneraciju tkiva u tijelu. Međusobna povezanost struktura je neophodan uslov za ujednačenu distribuciju ćelija i efikasno klijanje tkiva in vivo, jer potiče aktivnu razmjenu plinova, isporuku hranjivih tvari i pravilan metabolizam.

Ovo neverovatno svojstvo weba poznato je već dugo vremena. U narodnoj medicini postoji takav recept: da biste zaustavili krvarenje, možete nanijeti paučinu na ranu ili ogrebotinu, pažljivo je očistiti od zaglavljenih insekata i malih grančica.

Paukova mreža ima hemostatski učinak i ubrzava zacjeljivanje oštećene kože. Hirurzi i transplantolozi bi ga mogli koristiti kao materijal za šivanje i jačanje implantata, kao i kao podlogu za uzgoj umjetnih organa. Na primjer, ako mrežasti okvir napravljen od paukove mreže natopite otopinom matičnih stanica, one će se brzo ukorijeniti na njemu, a krvni sudovi i živci će se protegnuti do stanica. Sama mreža će se na kraju rastvoriti bez traga. Koristeći paukove mreže, možete značajno poboljšati svojstva mnogih materijala koji se trenutno koriste u medicini. Na primjer, mreže imaju elektrostatički naboj koji pomaže paucima da privuku plijen. Ova nabijena mreža može se koristiti i kao dio medicinskih zavoja. Mreža je negativno nabijena, a oštećeno područje tijela pozitivno. Dakle, kada rana stupi u interakciju sa mrežom, uspostavlja se električna ravnoteža, što pozitivno utiče na proces zarastanja. Zavoji s paučinom, zbog elektrostatičke interakcije s ranom, izvlače mikroorganizme iz nje i drže ih unutar samog zavoja, sprječavajući ih da se razmnožavaju.

Mreža sadrži tri supstance koje doprinose njegovoj trajnosti: pirolidin, kalijum hidrogen fosfat I kalijum nitrata. Pirolidin snažno apsorbira vodu; ova supstanca sprečava sušenje niti paukove mreže. Kalijum hidrogen fosfat čini paukovu mrežu kiselom i sprečava rast gljivica i bakterija. Nizak pH uzrokuje denaturaciju proteina (čini ih netopivim). Kalijum nitrat inhibira rast bakterija i gljivica.

Mrežni zavoj osigurava drenažu ranog eksudata i mikroorganizama s površine rane, inhibira patogenu mikrofloru, djeluje antiedematozno i ​​protuupalno. Impregniran anestetikom, takođe će ublažiti bol, stvarajući optimalne uslove za proces zarastanja.

Istorija web produkcije

Glavni problem za široku upotrebu proizvoda koji sadrže paukovu mrežu je teškoća nabavke industrijskim razmjerima. Stotinama godina u Evropi ljudi su pokušavali da izgrade farme paukove svile. U martu 1665. godine livade i ograde kod njemačkog Merseburga bile su prekrivene nevjerovatnom količinom paukove mreže, a žene iz okolnih sela su od nje pravile vrpce i druge ukrase.

Godine 1709. francuska vlada je zamolila prirodnjaka Renéa Antoinea de Reaumura da pronađe zamjenu za kinesku svilu i pokuša koristiti paukovu mrežu za izradu odjeće. Skupljao je mreže iz paučjih čahura i pokušavao napraviti rukavice i čarape, ali je nakon nekog vremena odustao od ove ideje zbog nedostatka materijala čak i za izradu jednog para rukavica. Izračunao je da bi bilo potrebno obraditi 522–663 pauka da bi se dobio jedan kilogram paukove svile. I za industrijska proizvodnja biće potrebne horde pauka i oblaci muva da ih nahrane - više nego da prelete celu Francusku. “Međutim”, napisao je Reaumur, “možda će s vremenom biti moguće pronaći pauke koji proizvode više svile od onih koji se obično nalaze u našoj državi.”

Takvi pauci su pronađeni - bili su pauci iz roda Nephila. Nedavno je od njihove mreže ispleten ogrtač težak više od kilograma. Tamo gdje žive ovi divni pauci - u Brazilu i na Madagaskaru - lokalni stanovnici koriste mrežu za izradu pređe, šalova, ogrtača i mreža, skupljajući čahure jaja iz grmlja ili ih odmotavajući. Ponekad se konac izvlači direktno iz pauka, koji se stavlja u kutiju - iz njega viri samo vrh njegovog trbuha sa paukovim bradavicama. Niti mreže se izvlače iz bradavica.

Različitim metodama i od različiti pauci eksperimentatori su dobili, na primjer, niti ove dužine: 1) za dva sata od 22 pauka - pet kilometara, 2) za nekoliko sati od jednog pauka - 450 i 675 metara, 3) u devet "odmotavanja" jednog pauka preko 27 dana - 3060 metara. Opat Camboué je istraživao mogućnosti pauka sa Madagaskara Goleba punctata: toliko je unapredio svoje poslovanje da je žive pauke u malim fiokama „povezao“ direktno na posebnu vrstu razboja. Mašina je izvlačila niti iz paukova i odmah ih utkala u najfiniju tkaninu. Pauci Goleba punctata pokušali su da se aklimatizuju u Francuskoj i Rusiji, ali ništa od toga nije bilo. U produkciji širokog weba Nephila teško da će ikada stići: za održavanje Nephila ili križevi trebaju posebne farme, iako se ljeti mogu držati na lođi ili balkonu. Za rješavanje ovog stoljetnog problema, moderno integrisani pristup i stvaranje optimalnih uslova za pauke i insekte koji su što je moguće bliži prirodnim.

Web produkcija danas

U 20. veku, sa pojavom hemijskih pesticida i sintetičkih tkanina, korisni insekti i pauci su zaboravljeni. Međutim, pesticidi sami po sebi nisu riješili problem štetočina usjeva. Izrađena je strategija očuvanja biološka raznolikost, koji uključuje integraciju korisnih insekata i pauka u sisteme usjeva za prirodnu kontrolu štetočina.

Danas, da bi se otvorila nova radna mjesta u Rusiji, potrebna je nova strategija za smanjenje monokulturnih usjeva i izgradnju mini farmi ne samo za uzgoj kičmenjaka, već i za uzgoj pauka i insekata.

To se može uraditi i u gradovima. Problem korištenja urbanog organskog otpada danas je posebno akutan. Ovaj otpad se može koristiti za ishranu insekata. U gradovima postoje samo male farme za uzgoj cvrčaka, žohara i zoobasa. Samo nekoliko entuzijastičnih čuvara uzgaja paukove. Istovremeno, podrumi i tavani, gdje uglavnom žive ove životinje, ni na koji način se ne koriste za odlaganje organskog otpada i za uzgoj ličinki insekata i pauka.

Ciljevi nove poljoprivredne strategije su ekološki način upravljanje, povećanje biodiverziteta i ostvarivanje prihoda od izgradnje i rada malih porodične farme za uzgoj insekata i paukova. Ovi organizmi, njihov otrov i mreže mogu se prodati i za izvoz.

Nemoguće je sintetizirati paukovu mrežu kemijski - također složena struktura proteini. Sve vodeće kompanije u svijetu odustale su od pokušaja sintetiziranja weba. Nekoliko laboratorija nastavlja s radom i pokušava nabaviti paukove mreže od kvasca, bakterija, pa čak i koza. Svi ovi pristupi zahtijevaju vrlo složenu i veliku opremu finansijski troškovi. Istovremeno, njihove niti su potpuno drugačije kvalitete, inferiorne u odnosu na "original" u snazi ​​i antibakterijskim svojstvima. Osim toga, količine mreže proizvedene u takvim laboratorijama su vrlo skromne: naučnici se ponekad prikazuju na televiziji kako demonstriraju uzorke sintetičke mreže veličine nokta u pinceti ili u maloj bočici.

Za skupljanje mreža napušteni su i živi pauci, iako je ova ideja predložena više puta. Bilo je nekoliko prepreka. Prije svega, pauci su svadljivi i skloni kanibalizmu: kada se drže zajedno, ove životinje se svađaju i jedu jedna drugu. Osim toga, većina pauka proizvodi vrlo malo mreže: procjenjuje se da će za proizvodnju 500 grama mreže biti potrebno 27 hiljada pauka srednje veličine; prema G.P. Kirsanov, krstasti pauci su proizveli 230 mg mreže za 24 sata. Četrnaest hiljada paukova iz roda Nephila daje otprilike 28 g mreže. Prema drugim izvorima, za dobijanje 29 g mreže potrebno je oko 23 hiljade pauka. Ova razlika u brojevima sugerira da podaci o performansama pauka zahtijevaju potvrdu. Nije poznato koje su vrste i pauci "srednje veličine" proizvodili mreže za vaganje u jednom ili drugom slučaju.

Prva opisana prepreka uzgoju pauka može se i treba pretvoriti u korist: paukova sklonost kanibalizmu potiče stvaranje kontejnera izolovanih jedni od drugih za njih, čime se sprječavaju i epidemije i masovna smrtnost. Istovremeno, za proizvodnju medicinskog materijala i lijekova od paukove mreže potrebno je koristiti nepaukove roda Nephila ili krstovi i pauci sa najvećim mrežnim dodacima - Linothele megatheloides(Sl. 2) i dr Dipluridae.

Slika 2. Pauk Linothele megatheloides, žensko.

Kao rezultat istraživanja, autor je došao do podataka da su pauci ove vrste Linothele megatheloides Proizvodi više od 2 g paučine mjesečno. Za tu svrhu imaju dugačke (više od 20 mm) arahnoidne dodatke (slika 3). Ovi organi imaju više od hiljadu mikrofilamenata kroz koje se niti mreže pojavljuju poput filma.

Autor je testirao paukove mreže za stvaranje obloga protiv opekotina (slika 4). Kao rezultat korištenja ove mreže na opeklinama, izlječenje je nastupilo u roku od nedelju dana. U ovom slučaju nisu bili potrebni dodatni zavoji ili uklanjanje gnoja. Dvije sedmice kasnije od opekotine nije ostao ni trag.

Slika 3. Arahnoidalni dodaci Linothele megatheloides pod mikroskopom.

Slika 4. Opeklina prekrivena zavojem. Linothele megatheloides.

Posađeno u posebnu posudu Linothele megatheloides u roku od sat vremena počinju sa radom i pokrivaju tekstilnu podlogu kontejnera površine 1 m 2 sloj po sloj paučinom. Nakon dva mjeseca, mreža jednog pauka dovoljna je da prekrije cijelu površinu ljudskog tijela. Ovaj inovativni materijal za medicinsku mrežu bi mogao spasiti život osobe s opekotinama preko 60% cijele površine tijela.

Kao rezultat svojih zapažanja, autor je otkrio da zahvaljujući posebnim dodacima ishrani, potomstvo i preživljavanje potomstva Linothele megatheloides su 100%. To je u prosjeku 50 mladih pojedinaca - potencijalnih proizvođača "druge kože" - u šest mjeseci. Za hranjenje jedne ženke potrebno je 2-3 žohara sedmično. Uslovi za držanje pauka su odsustvo sunčeva svetlost, visoka vlažnost (80–90%), temperatura 28 °C, kompleksna prihrana i prskanje paučine kap po kap jednom sedmično. Stvaranjem povoljnih uslova za hranjenje, držanje, njegu i “muzu” pauka, moguće je postići povećanje predenja mreže za 2-3 puta.

Izrada zavoja i zavoja od paukove mreže Linothele megatheloides

Pletena mrežasta podloga (na primjer, gaza sa sadržajem vlage većim od 80%) postavlja se na dno polietilenske posude. Kontejner ima perforacije za ventilaciju, senzore vlažnosti i temperature, podizni poklopac, kapilarnu mlaznicu i ventil za dovod žive hrane. Kontejneri su raspoređeni okomito, formirajući blok visok 1,5-2 metra (sl. 5).

Slika 5. Kućište Linothele megatheloides. A - Pauk u posudi sa pletenom podlogom. b - Dijagram kontejnera. V - Blok kontejnera.

Slika 6. Zavoj sa paučinom Linothele megatheloides (A) i sterilno pakovanje za njega ( b).

Jednom mjesečno se kontejner otvara, pauk se stavlja u drugu malu polietilensku posudu, uklanja se preostala hrana, tekstilna podloga sa mrežom se poprska otopinom hijaluronske i pantotenske kiseline, anestetikom i antiseptikom, prekriva se plastikom streč foliju i zamotajte. Zatim se rolna zajedno sa mrežom reže na 10 delova i stavlja u zatvoreno pakovanje (slika 6). Upakovane rolne se šalju na radijacijsku sterilizaciju. Pauk se pušta nazad u veliki kontejner.

Ovaj zavoj se postavlja odmotavanjem i skidanjem polietilenskog sloja, pomoću mreže, na ranu ili opekotinu. Kada su mreža i tekstilna podloga zasićeni limfom, baza se uklanja, a na rani ostaje samo zarastajući i dišni sloj mreže.

Nakon što osoba zaliječi svoju ranu mrežnim flasterom, više nikada neće ubiti ove divne životinje.

Povećana proizvodnja paučine

Slika 7. Dizajn paukove farme Linothele megatheloides.

Da bi se povećala proizvodnja paučine i eliminisale bolesti žive hrane (žohari i cvrčci), insekti dobijaju dodatak ishrani u obliku hranljivog medijuma - dodatni izvor proteina i vitamina koji sadrži micelijsku biomasu otpada od proizvodnje penicilina i streptomicina, kao što je kao i dehidrirani otpad - od otpada iz proizvodnje pivskog kvasca. Hranljivi medij se čuva do dve godine na temperaturi od +5 °C. Za hranjenje insekata, sitno nasjeckana mrkva i kupus bacaju se u zdrobljenu hranjivu podlogu. Na ovoj hrani žohari i cvrčci ne obolijevaju, brzo rastu i razmnožavaju se. Istovremeno, pauci povećavaju proizvodnju mreže za 60%. Upotreba micelijske prehrane omogućava vam da stimulirate reprodukciju pauka i dobijete mrežu u najvećim mogućim količinama. Nastavit će se rad na pronalaženju aditiva u hrani kako bi se povećala raznolikost prehrane pauka. Za stvaranje farme za skupljanje paučine, predlaže se projektni projekt u obliku okruglog šatora promjera 12 m sa premazom koji radi u napetosti, slično kao što radi paučina (slika 7).

Razvojem ove ekološki prihvatljive metode stvaranja medicinskih zavoja i zavoja, mogući su eksperimenti na uzgoju produktivnijih hibrida pauka iz porodice Dipluridae. Intraspecifična hibridizacija, selekcija i posebna prehrana u ugodnim uvjetima ne isključuju genetske eksperimente za povećanje veličine pauka. Za sada to niko ne radi, a u društvu pojedinačnih uzgajivača pauka ova tema je tabu.

Moguće je proizvoditi mlijeko pomoću gljivica i bakterija - ali zašto, kada postoje krave? Struktura mreže je mnogo složenija od strukture proteina mlijeka. Stoga, sve pretrage za sintetičkim analozima mreže mogu se odugovlačiti tokom evolucije pauka. Nove vrste dobijene genetskom modifikacijom i uzgojnim radom sa porodicom Dipluridaeće povećati veličinu pauka i njihovu produktivnost mreže za proizvodnju odjeće. Paukove mreže se mogu tretirati silikonom kako bi se proizvela tkanina vanjske odjeće s jedinstvenim svojstvima. Takva tkanina neće koštati više od svile.

Zaključak

Opisano istraživački rad stvara osnovu za novu vrstu stočarstva. Na osnovu toga, moguće je povećati proizvodnju paukove mreže uz niske troškove, a samim tim i komercijalizirati je. Tržišna potražnja za bioresorbabilnim pokrivačima za rane je 400 hiljada dm 2 /god. Predviđeni tržišni kapacitet u ovom segmentu je 150 miliona dolara.

Projekat se može proširiti ili povećanjem proizvodnje ili stvaranjem mini farmi za proizvodnju paučine. Bez komplikovane opreme visoke temperature, visoki tlak i toksični materijali nisu potrebni za ovu opciju tehnologije. Trenutno se, na primjer, pčelarstvom bavi oko 5 hiljada farmi i 300 hiljada pčelara amatera, poljoprivrednika i individualnih preduzetnika. Ne mogu svi koristiti med, ali medicinski zavoji ili flasteri s paučinom bit će korisni svima. Dok se tehnologija razvija i certificira, možemo ponuditi svima koji žele sami uzgajati pauke i skupljati mreže. Za sterilizaciju se može koristiti ultraljubičasta lampa. Da biste sebi osigurali dva kvadratna metra mreže, trebat će vam jedan kontejner sa ženkom Linothele megatheloides i dva mjeseca. Žensko Linothele megatheloidesživi 10 godina. Na okućnici možete postaviti izolovani krevet za paukove dimenzija 3 x 6 metara sa dve prostorije (sl. 8). U jednom možete nabavljati sirovine, a u drugom možete praviti niti od paukove mreže, tkati platno i šiti odjeću. Takva mini fabrika jednostavno nema otpada.

Slika 8. Mini farma za uzgoj Linothele megatheloides, skupljaju svoje mreže i prave odjeću u bašti.

Od starih školjki koje je pauk izbacio tokom linjanja, možete napraviti suvenire i ukrase tako što ćete ih napuniti polimernom smolom. Otrov se može izdvojiti iz glava mrtvih paukova da bi se proizveli lekoviti lekovi*. Povrijeđeni i bolesni će dobiti novi lijek - prirodnu "kožu" - i svi će moći napraviti takvu mini-proizvodnju.

Autor nema nameru da pribavlja patente ili sertifikate na temu istraživanja, jer želi da to znanje bude dostupno svima.

* - I može postojati veliki izbor ovih lijekova (posebno analgetika) - uprkos jedinstvenom broju riječi "otrov": otrov jednog pauka može sadržavati stotine toksičnih komponenti potpuno različitih hemijske prirode. Članak “ Veliki strateg nije ni sanjao» . - Ed.

Književnost

1. "Pametno" ljepilo od paukove mreže;
2. Agapova O.I., Efimov A.E., Moisenovich M.M., Bogush V.G., Agapov I.I. (2015). Komparativna analiza trodimenzionalne nanostrukture poroznih biorazgradivih matrica od rekombinantnog spidroina i fibroina svile za regenerativnu medicinu. Madagaskari su stvorili najveću tkaninu od paukove svile. Membrane website;
3. Pelerina od paukove svile biće izložena na izložbi u Evropi. Web stranica GlobalScience.ru, 2012;
4. Tehnološka platforma “Medicina budućnosti”. Web stranica Evroazijske ekonomske komisije, 2012;
5. Aksenova L. (2013). Pauci će vam pomoći da zaboravite na bol. Web stranica "Gazeta.ru";

Kandidat fizičkih i matematičkih nauka E. Lozovskaya

Nauka i život // Ilustracije

Ljepljiva tvar koja pokriva nit spirale za hvatanje ravnomjerno je raspoređena po cijeloj mreži u obliku kapljica zrna. Na slici je prikazano mjesto gdje su dva fragmenta spirale hvatača pričvršćena za radijus.

Nauka i život // Ilustracije

Nauka i život // Ilustracije

Nauka i život // Ilustracije

Nauka i život // Ilustracije

Početne faze konstrukcija mreže za hvatanje od pauka krstaša.

Logaritamska spirala približno opisuje oblik pomoćne spiralne niti koju pauk polaže prilikom konstruiranja mreže za hvatanje u obliku kotača.

Arhimedova spirala opisuje oblik lepljive niti za hvatanje.

Cik-cak niti su jedna od karakteristika mreže pauka iz roda Argiope.

Kristalni dijelovi svilenog vlakna imaju savijenu strukturu sličnu onoj prikazanoj na slici. Pojedinačni lanci su povezani vodoničnim vezama.

Mladi pauci krstaši koji su upravo izašli iz svoje mrežne čahure.

Pauci iz porodice Dinopidae spinosa pletu mrežu između nogu, a zatim je bacaju preko svog plijena.

Križni pauk (Araneus diadematus) poznat je po svojoj sposobnosti da plete velike mreže za hvatanje u obliku kotača.

Neke vrste pauka također pričvršćuju dugačke "ljestve" na okruglu zamku, što značajno povećava efikasnost lova.

Nauka i život // Ilustracije

Ovako pod mikroskopom izgledaju arahnoidne cijevi iz kojih izlaze niti paukove svile.

Pauci možda nisu najatraktivnija stvorenja, ali njihova tvorevina, mreža, ne izaziva strahopoštovanje. Sjetite se kako geometrijska pravilnost najfinijih niti koje svjetlucaju na suncu, razvučene između grana grma ili među visokom travom, plijeni poglede.

Pauci su jedni od najstarijih stanovnika naše planete, koji su naseljavali zemlju prije više od 200 miliona godina. U prirodi postoji oko 35 hiljada vrsta pauka. Ova osmonožna stvorenja, koja žive posvuda, prepoznatljiva su uvijek i posvuda, uprkos razlikama u boji i veličini. Ali najvažnija stvar je karakteristična karakteristika- ovo je sposobnost proizvodnje paukove svile, prirodnog vlakna nenadmašne snage.

Pauci koriste mreže u razne svrhe. Od njega prave čahure za jaja, grade skloništa za zimovanje, koriste ga kao „sigurnosno uže“ pri skakanju, pletu zamršene mreže za zamke i umotaju uhvaćeni plijen. Ženka spremna za parenje proizvodi mrežnu nit označenu feromonima, zahvaljujući kojoj mužjak, krećući se duž niti, lako pronalazi partnera. Mladi pauci nekih vrsta lete iz roditeljskog gnijezda na dugim nitima nošenim vjetrom.

Pauci se uglavnom hrane insektima. Lovačke sprave koje koriste za dobivanje hrane dolaze u različitim oblicima i vrstama. Neki pauci jednostavno ispruže nekoliko signalnih niti u blizini svog skloništa i, čim insekt dotakne nit, jure na njega iz zasjede. Drugi bacaju konac sa ljepljivom kapljicom na kraju naprijed, kao neka vrsta lasa. Ali vrhunac dizajnerske aktivnosti pauka i dalje su okrugle mreže u obliku kotača, smještene vodoravno ili okomito.

Za izgradnju mreže za hvatanje u obliku kotača, križni pauk, uobičajeni stanovnik naših šuma i vrtova, proizvodi prilično dugu, jaku nit. Povjetarac ili rastući tok zraka podiže nit prema gore i, ako je mjesto za izradu mreže dobro odabrano, prianja za najbližu granu ili drugu potporu. Pauk puzi duž njega kako bi osigurao kraj, ponekad polažući još jednu nit za snagu. Zatim oslobađa nit koja slobodno visi i na njenu sredinu pričvršćuje trećinu, tako da se dobije struktura u obliku slova Y - prva tri radijusa od više od pedeset. Kada su radijalni navoji i okvir spremni, pauk se vraća u središte i počinje postavljati privremenu pomoćnu spiralu - nešto poput "skele". Pomoćna spirala drži strukturu zajedno i služi kao put za pauka kada konstruiše spiralu za hvatanje. Cijeli glavni okvir mreže, uključujući radijuse, izrađen je od neljepljivog konca, ali se za spiralu hvatača koristi dvostruki navoj obložen ljepljivom tvari.

Ono što je iznenađujuće je da se ove dvije spirale razlikuju geometrijski oblik. Privremena spirala ima relativno malo zavoja, a razmak između njih se povećava sa svakim okretom. To se događa zato što se, prilikom polaganja, pauk kreće pod istim uglom u odnosu na radijuse. Oblik rezultirajuće isprekidane linije je blizak takozvanoj logaritamskoj spirali.

Ljepljiva spirala za hvatanje je izgrađena po drugačijem principu. Pauk počinje na rubu i kreće se prema centru, držeći istu udaljenost između zavoja, stvarajući Arhimedovu spiralu. Istovremeno, odgriza niti pomoćne spirale.

Paukovu svilu proizvode posebne žlijezde smještene u stražnjem dijelu paukovog abdomena. Poznato iz barem sedam tipova arahnoidnih žlezda koje proizvode različite niti, ali nijedna od poznatih vrsta pauka nema svih sedam tipova odjednom. Obično pauk ima od jednog do četiri para ovih žlijezda. Pletenje mreže nije brz zadatak i potrebno je oko pola sata da se napravi mreža za zamke srednje veličine. Da bi se prebacio na proizvodnju druge vrste mreže (za spiralu za hvatanje), pauku je potrebna minuta predaha. Paukovi često ponovo koriste mreže jedući ostatke mreže koje su oštetile kiša, vjetar ili insekti. Mreža se probavlja u njihovom tijelu uz pomoć posebnih enzima.

Struktura paukove svile savršeno je razvijena tokom stotina miliona godina evolucije. Ovo prirodni materijal kombinuje dva divna svojstva - snagu i elastičnost. Mreža napravljena od paučine može zaustaviti insekta koji leti prema njemu punom brzinom. Nit od koje pauci tkaju osnovu svoje lovačke mreže tanja je od ljudske kose, a njena specifična (to jest, izračunata po jedinici mase) vlačna čvrstoća veća je od čelika. Ako usporedite paukovu nit sa čeličnom žicom istog promjera, oni će izdržati približno istu težinu. Ali paukova svila je šest puta lakša, što znači šest puta jača.

Poput ljudske kose, ovčje vune i svile iz čahura svilene bube, paukove mreže se prvenstveno sastoje od proteina. U pogledu sastava aminokiselina, proteini paukove mreže - spidroini - relativno su bliski fibroinima, proteinima koji čine svilu koju proizvode gusjenice svilene bube. Oba sadrže neuobičajeno velike količine aminokiselina alanina (25%) i glicina (oko 40%). Područja proteinskih molekula bogatih alaninom formiraju kristalne regije gusto zbijene u nabore, što pruža visoku čvrstoću, a ona područja gdje ima više glicina predstavljaju amorfniji materijal koji se može dobro rastegnuti i time dati elastičnost niti.

Kako nastaje takva nit? Na ovo pitanje još nema potpunog i jasnog odgovora. Proces predenja mreže je najdetaljnije proučavan na primjeru ampuladne žlijezde pauka Nephila clavipes koji plete kugle. Ampulaidna žlijezda, koja proizvodi najjaču svilu, sastoji se od tri glavna dijela: centralne vrećice, vrlo dugog zakrivljenog kanala i cijevi s izlazom. Iz ćelija na unutrašnjoj površini vrećice izlaze male sferične kapljice koje sadrže dvije vrste proteinskih molekula spidroina. Ova viskozna otopina teče u rep vrećice, gdje druge ćelije luče drugu vrstu proteina - glikoproteine. Zahvaljujući glikoproteinima, nastalo vlakno poprima tekuću kristalnu strukturu. Tečni kristali su izuzetni po tome što, s jedne strane, imaju visok stepen uređenosti, as druge, zadržavaju fluidnost. Kako se gusta masa kreće prema izlazu, dugi proteinski molekuli su orijentirani i poređani paralelno jedan prema drugom u smjeru ose vlakna koje se formira. U tom slučaju između njih nastaju međumolekularne vodikove veze.

Čovječanstvo je kopiralo mnoga otkrića prirode, ali ovo složen proces, kao što je predenje mreže, još se ne može reproducirati. Naučnici sada pokušavaju riješiti ovaj težak problem korištenjem biotehnoloških tehnika. Prvi korak je bio da se izoluju geni odgovorni za proizvodnju proteina koji čine mrežu. Ovi geni su uvedeni u ćelije bakterija i kvasca (vidi "Nauka i život" br. 2, 2001). Kanadski genetičari otišli su još dalje – uzgojili su genetski modificirane koze čije mlijeko sadrži otopljene proteine ​​paukove mreže. Ali problem nije samo u dobijanju proteina paukove svile, potrebno je modelirati prirodni proces spinning. Ali naučnici tek treba da nauče ovu lekciju iz prirode.