CASTLE.PRI.EE

Каждый день прохожу 4 км по лесу в качестве тренировки. Иду рано утром, раньше всех. Дорожка шириной 2-3 метра. Постоянно смахиваю с лица одиночные нити паутины. Иногда на ней попадаются маленькие паучки. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром.

В фильме «Человек паук» имеется намёк на то, как пауки строят и используют ловчие сети. Одни пауки протягивают несколько сигнальных нитей рядом со своим убежищем. Как только насекомое задевает за нить, они бросаются на него из засады. Другие – выбрасывают вперёд нить с клейкой каплей на конце.

Пауки используют паутину для строительства различных конструкций. Они изготавливают ловчие сети для добычи пищи, защитные коконы для яиц, убежища для себя. Пауки плетут «страховочный канат» при передвижении и средства для упаковки пойманной добычи.

При изготовлении сложных сетей пауки используют математику. Их знаниям в этой области можно только позавидовать. Например, паук-крестовик, начиная строить ловчую сеть, выпускает длинную прочную нить. Поток воздуха поднимает нить вверх. Она цепляется за ветку или другую опору.

Паук передвигается по нитям основы сети, которые без клея. Кроме того, лапки пауков покрыты особыми волосками и «антиклейким» веществом. Оно уменьшает площадь соприкосновения с каплями клея и позволяет паукам передвигаться.

Паук ползёт по зацепившейся нити, чтобы закрепить конец. Он может, проложить для прочности ещё одну нить. Затем паук выпускает свободно свисающую нить. К её середине (как он её находит) прикрепляет третью. У него получаются первые три радиуса. Их требуется более пятидесяти.

Паук закрепляет радиальные нити. Когда рама готова, он возвращается в центр и начинает прокладывать временную вспомогательную спираль. Она служит в качестве «строительных лесов». Вспомогательная спиральная нить имеет относительно мало витков. Она похожа на логарифмическую спираль. Паук движется под одинаковым углом к радиусам. С каждым витком расстояние между ними увеличивается.

Вспомогательная спиральная нить скрепляет конструкцию и служит пауку дорожкой при построении ловчей спирали. Весь основной каркас сети делается из нити без клея. Для ловчей спирали используется двойная нить, покрытая клеящим веществом. Клейкое вещество равномерно распределяется по ней в виде капелек-бусинок.

Клейкая ловчая нить имеет форму спирали Архимеда. Паук начинает с края и продвигается к центру. Он сохраняет одинаковое расстояние между витками. Паук обкусывает и съедает нити вспомогательной спирали.

Пауки используют разные ловчие приспособления. Например, они плетут сетку из паутины между своих ног, а затем набрасывают её на жертву. Самка перед спариванием производит паутинную нить. Она помечает её феромонами. Это позволяет самцу двигаться вдоль нити и находить самку.

Паутинный шёлк производится особыми железами. Они расположены в задней части брюшка паука. Известно по крайней мере семь типов паутинных желез. Они производят разные нити. Обычно у паука от одной до четырёх пар этих желез.

На построение ловчей сети среднего размера у паука уходит примерно полчаса. Чтобы переключиться на производство паутины другого вида, пауку требуется минутная передышка. Пауки часто используют паутину повторно. Они съедают остатки ловчей сети, повреждённой дождём, ветром или насекомыми. Паутина переваривается в их организме с помощью специальных ферментов.

Паутина сочетает в себе прочность и эластичность. Сеть из паутины способна остановить насекомое, летящее на большой скорости. Нить ловчей сети тоньше человеческого волоса. Её удельная прочность (пересчитанная на единицу массы) на разрыв выше, чем у стали.

Для учёных загадка, как образуется нить паутины. Они выяснили, что нить формируется из сложных наноструктур. Белковые молекулы сначала ориентируются и выстраиваются параллельно друг другу. Затем они образуют прочные водородные связи. Это придает паутине её уникальные свойства.

Специальные железы паука вырабатывают жидкий белок. Он богат аминокислотами, такими как глицин, аланин и серин. Вещество проходит через тоненькие трубочки и выходит наружу через паутинные бородавки. Паук использует задние ноги, чтобы вытягивать вязкую жидкость. Он растягивает её в тонкие нити.

В процессе вытягивания происходит ориентация молекул белка, их параллельное выстраивание и формирование длинных молекулярных цепочек. Они скрепляются межмолекулярными водородными связями.

Жидкокристаллическая структура белка придает ему одновременно высокую упорядоченность и текучесть. По мере вытягивания и контакта с воздухом, секрет быстро застывает, образуя прочную нить.

Понимание механизма образования паутины открывает перспективы для создания искусственных материалов с такими же уникальными свойствами. Например, для создания сверхпрочных строительных материалов, медицинских бинтов и других биомедицинских изделий.

Комментарии запрещены.