แมงมุมสานใยแมงมุมได้อย่างไร ใยแมงมุมมาจากไหน? ความลับของกระทู้เว็บ

แมงมุมเป็นของผู้อาศัยที่เก่าแก่ที่สุดในโลก: พบร่องรอยของแมงตัวแรกในหินที่มีอายุ 340–450 ล้านปี แมงมุมมีอายุมากกว่าไดโนเสาร์ประมาณ 200–300 ล้านปี และมีอายุมากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดแรกมากกว่า 400 ล้านปี ธรรมชาติมีเวลามากพอที่จะไม่เพียงเพิ่มจำนวนแมงมุมสายพันธุ์ (ประมาณ 60,000 ชนิด) แต่ยังจัดให้มีนักล่าแปดขาเหล่านี้ด้วยวิธีการล่าสัตว์ที่น่าทึ่ง - เว็บ รูปแบบของเว็บอาจแตกต่างกันไม่เพียงเท่านั้นประเภทต่างๆ

แต่ยังอยู่ในแมงมุมตัวหนึ่งต่อหน้าสารเคมีบางชนิด เช่น วัตถุระเบิดหรือยาเสพติด แม้แต่แมงมุมก็จะถูกปล่อยออกสู่อวกาศเพื่อศึกษาผลกระทบของแรงโน้มถ่วงน้อยต่อรูปแบบของใยแมงมุม

อย่างไรก็ตาม สารที่ประกอบขึ้นเป็นใยนั้นซ่อนความลึกลับไว้มากที่สุด

เส้นใยต่างๆ เช่นเดียวกับเส้นผม ขนของสัตว์ และเส้นไหม ประกอบด้วยโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ แต่สายโซ่โพลีเปปไทด์ในด้ายแมงมุมแต่ละเส้นนั้นพันกันในลักษณะที่ผิดปกติจนเกือบจะได้รับความแข็งแกร่งเป็นประวัติการณ์ ด้ายเดี่ยวที่ผลิตโดยแมงมุมจะมีความแข็งแรงพอๆ กับลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน เชือกที่ทอจากใยซึ่งมีความหนาเพียงดินสอเท่านั้น สามารถยึดรถปราบดิน รถถัง และแม้กระทั่งเครื่องบินแอร์บัสที่ทรงพลังอย่างเครื่องบินโบอิ้ง 747 ได้ แต่ความหนาแน่นของเหล็กนั้นมากกว่าใยแมงมุมถึงหกเท่า

เป็นที่รู้กันว่าเส้นไหมมีความแข็งแรงสูงเพียงใด ตัวอย่างคลาสสิกคือการสังเกตของแพทย์ชาวแอริโซนาเมื่อปี พ.ศ. 2424 ต่อหน้าแพทย์คนนี้ มีการยิงกันโดยมีมือปืนคนหนึ่งเสียชีวิต กระสุนสองนัดโดนหน้าอกแล้วทะลุผ่านไป ในเวลาเดียวกัน ชิ้นส่วนของผ้าเช็ดหน้าผ้าไหมก็ยื่นออกมาจากด้านหลังของบาดแผลแต่ละอัน กระสุนทะลุเสื้อผ้า กล้ามเนื้อ และกระดูก แต่ไม่สามารถฉีกผ้าไหมที่ขวางทางได้ เหตุใดจึงมีการใช้โครงสร้างเหล็กในเทคโนโลยี ไม่ใช่โครงสร้างที่เบากว่าและยืดหยุ่นกว่าซึ่งทำจากวัสดุที่คล้ายกับใยแมงมุม เหตุใดร่มชูชีพจึงไม่ถูกแทนที่ด้วยวัสดุชนิดเดียวกัน คำตอบนั้นง่ายมาก: พยายามสร้างวัสดุประเภทที่แมงมุมผลิตได้ง่ายทุกวัน - มันจะไม่ทำงาน!โลกได้ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของใยของช่างทอแปดขามาเป็นเวลานานและในปัจจุบันภาพของโครงสร้างของมันถูกเปิดเผยไม่มากก็น้อย ใยแมงมุมมีแกนในของโปรตีนที่เรียกว่าไฟโบรอิน และรอบๆ แกนกลางนี้มีชั้นที่มีศูนย์กลางของไกลโคโปรตีนนาโนไฟเบอร์ ไฟโบรอินคิดเป็นประมาณ 2/3 ของมวลของใย (รวมทั้งเส้นใยไหมธรรมชาติด้วย) เป็นของเหลวที่มีความหนืดและมีน้ำเชื่อมซึ่งเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์และแข็งตัวในอากาศ

เส้นใยไกลโคโปรตีนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่นาโนเมตรสามารถวางขนานกับแกนของเส้นใยไฟโบรอินหรือสร้างเป็นเกลียวรอบเกลียวได้ ไกลโคโปรตีนเป็นโปรตีนเชิงซ้อนที่มีคาร์โบไฮเดรตและมี น้ำหนักโมเลกุลจาก 15,000 ถึง 1,000,000 อามู - ไม่เพียงมีอยู่ในแมงมุมเท่านั้น แต่ยังอยู่ในเนื้อเยื่อของสัตว์ พืช และจุลินทรีย์ทุกชนิดด้วย (โปรตีนบางชนิดของพลาสมาในเลือด เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ เยื่อหุ้มเซลล์ ฯลฯ)

ในระหว่างการก่อตัวของใย เส้นใยไกลโคโปรตีนจะเชื่อมต่อถึงกันเนื่องจากพันธะไฮโดรเจน เช่นเดียวกับพันธะระหว่างกลุ่ม CO และ NH และสัดส่วนที่มีนัยสำคัญของพันธะจะเกิดขึ้นในต่อมแมงมุมแมงของแมง โมเลกุลไกลโคโปรตีนสามารถสร้างผลึกเหลวโดยมีชิ้นส่วนรูปแท่งที่เรียงซ้อนกันขนานกัน ทำให้โครงสร้างมีความแข็งแรงเหมือนของแข็ง ในขณะเดียวกันก็รักษาความสามารถในการไหลเหมือนของเหลวได้

ส่วนประกอบหลักของเว็บคือกรดอะมิโนที่ง่ายที่สุด: ไกลซีน H 2 NCH 2 COOH และอะลานีน CH 3 CHNH 2 COOH เว็บยังมีสารอนินทรีย์ - โพแทสเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟตและโพแทสเซียมไนเตรต หน้าที่ของพวกมันลดลงในการปกป้องใยจากเชื้อราและแบคทีเรีย และอาจสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของเธรดในต่อม

คุณลักษณะที่โดดเด่นของเว็บคือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประกอบด้วยสารที่สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติดูดซึมได้ง่ายและไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมนี้ ในเรื่องนี้เว็บไม่มีแอนะล็อกที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์

แมงมุมสามารถสร้างเส้นด้ายที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติต่างกันได้ถึงเจ็ดเส้น: บางชนิดสำหรับจับ "อวน" บางชนิดสำหรับการเคลื่อนที่ของมันเอง บางชนิดสำหรับส่งสัญญาณ ฯลฯ เส้นด้ายเหล่านี้เกือบทั้งหมดสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวัน ถ้า จะสามารถผลิตได้อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้เลยที่จะ "เชื่อง" แมงมุม เช่น หนอนไหม หรือจัดฟาร์มแมงมุมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว นิสัยก้าวร้าวของแมงมุมและลักษณะการทำฟาร์มของแต่ละบุคคลในลักษณะของพวกมันไม่น่าจะยอมให้ทำเช่นนี้ได้ และเพื่อผลิตเว็บแฟบริคเพียง 1 เมตร ต้องใช้ "งาน" ของสไปเดอร์มากกว่า 400 ตัว

เป็นไปได้ไหมที่จะทำซ้ำกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในร่างกายของแมงมุมและคัดลอกวัสดุธรรมชาติ? นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้พัฒนาเทคโนโลยีของเคฟล่าร์ - เส้นใยอะรามิดมานานแล้ว:

ผลิตในระดับอุตสาหกรรมและเข้าใกล้คุณสมบัติของใยแมงมุม เส้นใยเคฟล่าร์นั้นอ่อนกว่าใยแมงมุมถึงห้าเท่า แต่ก็ยังแข็งแรงมากจนใช้ทำเสื้อกันกระสุนน้ำหนักเบา หมวกแข็ง ถุงมือ เชือก ฯลฯ แต่เคฟล่าร์ผลิตขึ้นในสารละลายกรดซัลฟิวริกร้อน ในขณะที่แมงมุมต้องการอุณหภูมิปกติ นักเคมียังไม่รู้ว่าจะเข้าใกล้สภาวะดังกล่าวได้อย่างไร

อย่างไรก็ตาม นักชีวเคมีเข้าใกล้การแก้ปัญหาด้านวัสดุศาสตร์มากขึ้น ขั้นแรก มีการระบุและถอดรหัสยีนของแมงมุม โดยตั้งโปรแกรมการก่อตัวของเกลียวของโครงสร้างอย่างใดอย่างหนึ่ง ปัจจุบันนี้ใช้กับแมงมุม 14 สายพันธุ์ จากนั้นผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันจากศูนย์วิจัยหลายแห่ง (แต่ละกลุ่มแยกกัน) นำยีนเหล่านี้ไปใช้กับแบคทีเรีย โดยพยายามเพื่อให้ได้โปรตีนที่จำเป็นในสารละลาย

นักวิทยาศาสตร์จากบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพของแคนาดา Nexia นำยีนดังกล่าวไปใช้กับหนู จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นแพะ และแพะก็เริ่มผลิตนมด้วยโปรตีนชนิดเดียวกันที่ก่อตัวเป็นใยแมงมุม ในฤดูร้อนปี 1999 ปีเตอร์และเว็บสเตอร์เหรียญแอฟริกันสองตัว ได้รับการตั้งโปรแกรมทางพันธุกรรมเพื่อผลิตแพะที่มีนมซึ่งมีโปรตีนนี้อยู่ พันธุ์นี้ดีเพราะลูกจะโตเต็มวัยเมื่ออายุได้สามเดือน บริษัทยังคงนิ่งเงียบเกี่ยวกับวิธีการทำเส้นด้ายจากนม แต่ได้จดทะเบียนชื่อของวัสดุใหม่ที่สร้างขึ้นแล้ว - “BioSteel” บทความเกี่ยวกับคุณสมบัติของ "ไบโอสตีล" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร "วิทยาศาสตร์" (“วิทยาศาสตร์”, 2002, ฉบับ 295, หน้า 427)

ผู้เชี่ยวชาญชาวเยอรมันจาก Gatersleben ใช้เส้นทางที่แตกต่าง: พวกเขานำยีนที่มีลักษณะคล้ายแมงมุมมาสู่พืช - มันฝรั่งและยาสูบ พวกเขาสามารถได้รับโปรตีนที่ละลายน้ำได้มากถึง 2% ในหัวมันฝรั่งและใบยาสูบซึ่งประกอบด้วยสปิโดรอินเป็นส่วนใหญ่ (ไฟโบรอินหลักของแมงมุม) คาดว่าเมื่อปริมาณสไปดรอยที่ผลิตออกมามีนัยสำคัญ ก็จะนำไปใช้ทำผ้าพันแผลทางการแพทย์ก่อน

นมที่ได้จากแพะดัดแปลงพันธุกรรมแทบจะไม่สามารถแยกแยะรสชาติจากนมธรรมชาติได้ มันฝรั่งดัดแปลงพันธุกรรมนั้นคล้ายคลึงกับมันฝรั่งทั่วไปโดยหลักการแล้วสามารถต้มและทอดได้

ถือเป็นวัสดุที่ทนทานที่สุดในโลก เว็บ- ความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่งของมันนั้นหากสามารถสร้างใยได้ (โดยยังคงคุณสมบัติทั้งหมดไว้) อย่างน้อยก็หนาพอ ๆ กับดินสอ มันก็เป็นไปได้ที่จะแขวนแท็งก์สมัยใหม่ไว้บนมันได้อย่างง่ายดาย

นอกจากนี้ กระบวนการทำงานของสไปเดอร์ยังได้รับการแก้ไขในหมวดหมู่สูงสุด - บริษัท อุตสาหกรรมสมัยใหม่ยังห่างไกลจากสิ่งนี้

ยิ่งกว่านั้น แมงมุมไม่ได้สร้าง "แค่" ใย แต่เป็นใยที่มันต้องการในขณะนั้นโดยเฉพาะ การเปลี่ยนสถานที่เป็นสิ่งหนึ่งที่ การจับอาหารเป็นอีกสิ่งหนึ่ง “สร้าง” บ้านให้ตัวเองเป็นประการที่สาม โดยทั่วไปอวนจับปลานั้นถูกสร้างขึ้นจากใยหลายประเภทซึ่งมีลักษณะแตกต่างกันไป อย่างไรก็ตาม เพื่อเปลี่ยน "รุ่น" แมงมุมจะไม่เปลี่ยนเลนและไม่หยุดสายพานลำเลียง - มันจะ "รู้" เสมอว่าต้องใช้ด้ายแบบใด

ในการสร้างใยรูปวงล้อคลาสสิกที่รู้จักกันดี อันดับแรกแมงมุมจะดึงบางสิ่งเช่น "ฐานราก" - ด้ายที่ไม่เหนียวและหนักมากซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ จากนั้นจึงวาง "ซี่" ที่บางกว่าไว้บนพวกมัน จากนั้นจึงเข้าไปพัวพันพื้นที่ที่เหลือเข้า ตรงกลางมีเกลียวที่แทบจะมองไม่เห็น อันตรายที่สุด และมีเกลียวเหนียวซึ่งทำหน้าที่เป็นกับดักแมลงต่างๆ

แมงมุมตกปลาไม่ได้สานใยเลย เขาทำด้ายเส้นเล็กด้วยลูกบอลเหนียวที่ปลาย หลังจากนั้นเขาก็โบกอาวุธนี้อย่างแข็งขัน ด้านที่แตกต่างกัน- ขณะเดียวกันก็ส่งกลิ่นหอมคล้ายกับกลิ่นของผีเสื้อกลางคืนที่ออกหาคู่ด้วย แมลงเม่าที่ใจง่ายแห่กันไปตามกลิ่น แต่ผลที่ตามมาก็คือพวกมันโดนลูกบอลเหนียวๆ ฟาดที่หน้าผากและกลายเป็นอาหารมื้อเย็นของแมงมุม

แมงมุมจะสร้างใยที่นุ่ม หนา และฟูขึ้นมาระหว่างการเดิน ใครอยากจะตกหลุมพรางของพวกมันล่ะ? และหากช่างฝีมือต้องการเปลี่ยนที่อยู่อาศัยเขาก็ปล่อยเว็บร่มชูชีพแบบพิเศษซึ่งถูกลมพัดมาก็สามารถขนส่งเจ้าของได้ในระยะทางไกล

และข้อมูลที่น่าสนใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับแมงมุม เมื่อหลายปีก่อน นักวิทยาศาสตร์ในมาดากัสการ์ได้ค้นพบแมงมุมสายพันธุ์ใหม่ที่สามารถสานใยแมงมุมได้ยาวถึง 25 เมตร และมีความแข็งแรงและความหนาที่เหมาะสม (จนถึงขณะนี้เป็นสถิติโลก) แมงมุมทอดตาข่ายขนาดใหญ่ไม่ใช่ระหว่างพุ่มไม้ธรรมดา แต่ข้ามทะเลสาบและแม่น้ำเพื่อจับแมลงที่บินวนอยู่เหนือน้ำ

และเมื่อปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุได้ว่าใยแมงมุมมีลักษณะอย่างไรในหน้าตัดขวาง ปรากฎว่าใยนั้นเป็นด้ายโปรตีนที่ดูเหมือนกองแพนเค้ก เส้นผ่านศูนย์กลางของ “แพนเค้ก” แต่ละอันคือ 3 นาโนเมตร และเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านด้วยพันธะไฮโดรเจน

ตัวแทนของลำดับแมงสามารถพบได้ทุกที่ เหล่านี้เป็นสัตว์นักล่าที่ตามล่าแมลง พวกเขาจับเหยื่อโดยใช้เว็บ เป็นเส้นใยที่ยืดหยุ่นและทนทาน ซึ่งแมลงวัน ผึ้ง และยุงสามารถเกาะติดได้ วิธีที่แมงมุมสานใยเป็นคำถามที่มักถูกถามเมื่อมองดูอวนจับที่น่าทึ่ง

เว็บคืออะไร?

แมงมุมเป็นหนึ่งในสัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลกเนื่องจาก ขนาดเล็กและลักษณะเฉพาะของพวกมันก็ถือว่าเข้าใจผิดว่าเป็นแมลง อันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของลำดับสัตว์ขาปล้อง ร่างกายของแมงมุมมีแปดขาและสองส่วน:

• เซฟาโลโทแรกซ์;
• หน้าท้อง

ต่างจากแมลงตรงที่ไม่มีหนวดและคอแยกศีรษะออกจากอก ส่วนท้องของแมงเป็นโรงงานผลิตใยแมงมุมชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยต่อมที่สร้างสารคัดหลั่งซึ่งประกอบด้วยโปรตีนที่อุดมด้วยอะลานีนซึ่งให้ความแข็งแรง และไกลซีนซึ่งมีหน้าที่ในการยืดหยุ่น ตามสูตรทางเคมี ใยแมงมุมมีความใกล้เคียงกับไหมแมลง ภายในต่อม สารคัดหลั่งจะอยู่ในสถานะของเหลว แต่เมื่อสัมผัสกับอากาศ สารคัดหลั่งจะแข็งตัว

ข้อมูล. ไหมของหนอนไหมและใยแมงมุมมีองค์ประกอบคล้ายกัน - 50% เป็นโปรตีนไฟโบรอิน นักวิทยาศาสตร์พบว่าใยแมงมุมนั้นแข็งแกร่งกว่าการหลั่งของหนอนผีเสื้อมาก นี่เป็นเพราะลักษณะเฉพาะของการสร้างเส้นใย

ใยแมงมุมมาจากไหน?

บนหน้าท้องของสัตว์ขาปล้องมีผลพลอยได้ - หูดแมง ในส่วนบนช่องของต่อมแมงมุมจะเปิดขึ้นทำให้เกิดเป็นเกลียว ต่อมที่ผลิตไหมมี 6 ประเภทเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน (เคลื่อนย้าย ลด พันเหยื่อ เก็บไข่) ในสิ่งมีชีวิตประเภทหนึ่ง อวัยวะเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกัน โดยปกติแล้วบุคคลจะมีต่อม 1-4 คู่

บนพื้นผิวของหูดมีหลอดหมุนวนมากถึง 500 หลอดที่ให้การหลั่งโปรตีน แมงมุมจะหมุนใยของมันดังนี้:

• หูดแมงมุมถูกกดทับที่ฐาน (ต้นไม้, หญ้า, ผนัง ฯลฯ );
• โปรตีนจำนวนเล็กน้อยเกาะติดกับตำแหน่งที่เลือก
• แมงมุมเคลื่อนตัวออกไปดึงด้ายด้วยขาหลัง
• สำหรับงานหลักจะใช้ขาหน้าที่ยาวและยืดหยุ่นโดยสร้างเฟรมจากด้ายแห้ง
• ขั้นตอนสุดท้ายของการสร้างเครือข่ายคือการก่อตัวของเกลียวเหนียว

จากการสังเกตของนักวิทยาศาสตร์ ทำให้รู้ว่าใยแมงมุมมาจากไหน เกิดจากหูดคู่ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ที่ช่องท้อง

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ ใยมีน้ำหนักเบามาก น้ำหนักของเส้นด้ายที่พันโลกตามแนวเส้นศูนย์สูตรจะอยู่ที่ 450 กรัมเท่านั้น

แมงมุมดึงด้ายออกจากช่องท้อง

วิธีการสร้างอวนจับปลา

ลมเป็นผู้ช่วยที่ดีที่สุดของแมงมุมในการก่อสร้าง เมื่อดึงด้ายบาง ๆ ออกจากหูดแล้วแมงจะสัมผัสกับการไหลของอากาศซึ่งจะนำไหมที่แช่แข็งไปเป็นระยะทางไกล นี่เป็นวิธีลับที่แมงมุมสานใยระหว่างต้นไม้ เว็บเกาะติดกับกิ่งไม้ได้ง่ายโดยใช้เป็นเชือกแมงจะเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง

รูปแบบบางอย่างสามารถติดตามได้ในโครงสร้างของเว็บ พื้นฐานของมันคือโครงของเส้นด้ายที่แข็งแรงและหนาซึ่งจัดเรียงเป็นรูปรังสีที่แยกจากจุดหนึ่ง เริ่มจากส่วนด้านนอก แมงมุมจะสร้างวงกลม ค่อยๆ เคลื่อนเข้าหาศูนย์กลาง เป็นเรื่องน่าทึ่งที่หากไม่มีอุปกรณ์ใดๆ ก็สามารถรักษาระยะห่างระหว่างวงกลมแต่ละวงได้เท่ากัน เส้นใยส่วนนี้มีความเหนียวและเป็นจุดที่แมลงจะเข้าไปติดอยู่

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ แมงมุมกินใยของมันเอง นักวิทยาศาสตร์เสนอคำอธิบายสองประการสำหรับข้อเท็จจริงนี้ - ด้วยวิธีนี้การสูญเสียโปรตีนในระหว่างการซ่อมแซมอวนจับปลาจะถูกเติมเต็มหรือแมงมุมเพียงแค่ดื่มน้ำที่ห้อยอยู่บนเส้นไหม

ความซับซ้อนของรูปแบบเว็บขึ้นอยู่กับประเภทของแมง สัตว์ขาปล้องที่ต่ำกว่าจะสร้างเครือข่ายที่เรียบง่าย ในขณะที่สัตว์ขาปล้องที่สูงกว่าจะสร้างลวดลายเรขาคณิตที่ซับซ้อน คาดว่าสร้างกับดักรัศมี 39 รัศมี 39 เกลียว นอกจากเกลียวเรเดียลเรียบ เกลียวเสริมและเกลียวจับแล้ว ยังมีเกลียวสัญญาณอีกด้วย องค์ประกอบเหล่านี้จับและส่งการสั่นสะเทือนของเหยื่อที่จับไปยังนักล่า หากมีสิ่งแปลกปลอม (กิ่งไม้ ใบไม้) ข้ามไป เจ้าของตัวน้อยจะแยกมันโยนทิ้งไป แล้วจึงนำตาข่ายกลับคืนมา

แมงต้นไม้ขนาดใหญ่ดึงกับดักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 1 เมตร พวกมันไม่เพียงจับแมลงเท่านั้น แต่ยังจับนกตัวเล็กด้วย

แมงมุมสานใยใช้เวลานานแค่ไหน?

นักล่าใช้เวลาครึ่งชั่วโมงถึง 2-3 ชั่วโมงเพื่อสร้างกับดักแมลงแบบฉลุ เวลาใช้งานขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและขนาดเครือข่ายที่วางแผนไว้ บางชนิดจะทอเส้นไหมทุกวัน ทอในตอนเช้าหรือตอนเย็น แล้วแต่ไลฟ์สไตล์ของพวกมัน ปัจจัยหนึ่งที่กำหนดระยะเวลาที่แมงมุมต้องสานใยคือประเภทของแมงมุม แบนหรือใหญ่โต แบบแบนคือเกลียวและเกลียวในแนวรัศมีที่คุ้นเคย ส่วนแบบวัดปริมาตรเป็นกับดักที่ทำจากก้อนเส้นใย

วัตถุประสงค์ของเว็บ

ตาข่ายอย่างดีไม่ได้เป็นเพียงเครื่องดักแมลงเท่านั้น บทบาทของเว็บในชีวิตของแมงนั้นกว้างกว่ามาก

จับเหยื่อ

แมงมุมทุกตัวเป็นสัตว์นักล่า ฆ่าเหยื่อด้วยพิษ ในเวลาเดียวกัน บุคคลบางคนมีรัฐธรรมนูญที่เปราะบางและสามารถตกเป็นเหยื่อของแมลงได้ เช่น ตัวต่อ ในการล่าสัตว์ พวกเขาต้องการที่พักพิงและกับดัก เส้นใยเหนียวทำหน้าที่นี้ พวกมันพัวพันเหยื่อที่ติดอยู่ในตาข่ายด้วยรังไหมแล้วปล่อยไว้จนกว่าเอนไซม์ที่ฉีดเข้าไปจะทำให้มันกลายเป็นของเหลว

เส้นใยไหมแมงมุมนั้นบางกว่าเส้นผมของมนุษย์ แต่ความต้านทานแรงดึงจำเพาะของพวกมันเทียบได้กับลวดเหล็ก

การสืบพันธุ์

ในช่วงผสมพันธุ์ ตัวผู้จะติดด้ายของตัวเองเข้ากับใยของตัวเมีย ด้วยการตีเส้นใยไหมเป็นจังหวะ พวกมันจะสื่อสารความตั้งใจของตนไปยังคู่ครองที่มีศักยภาพ ตัวเมียที่ได้รับการเกี้ยวพาราสีจะลงมาสู่อาณาเขตของตัวผู้เพื่อผสมพันธุ์ ในบางสปีชีส์ ตัวเมียจะเริ่มค้นหาคู่ครอง เธอหลั่งฟีโรโมนด้ายออกมาขอบคุณที่แมงมุมพบเธอ

บ้านสำหรับลูกหลาน

รังไหมสำหรับไข่นั้นถักทอจากใยสังเคราะห์ที่อ่อนนุ่ม จำนวนของพวกเขาขึ้นอยู่กับประเภทของสัตว์ขาปล้องคือ 2-1,000 ชิ้น ตัวเมียจะแขวนถุงใยพร้อมไข่ไว้ในที่ปลอดภัย เปลือกรังไหมค่อนข้างแข็งแรงประกอบด้วยหลายชั้นและเคลือบด้วยการหลั่งของเหลว

ในโพรงของพวกมัน แมงจะสานใยรอบผนัง ซึ่งจะช่วยสร้างปากน้ำที่ดีและทำหน้าที่ปกป้องจากสภาพอากาศเลวร้ายและศัตรูธรรมชาติ

การย้าย

คำตอบประการหนึ่งว่าทำไมแมงมุมจึงสานใยก็คือมันใช้ด้ายเป็นพาหนะ หากต้องการเคลื่อนที่ไปมาระหว่างต้นไม้กับพุ่มไม้ เข้าใจและร่วงหล่นได้อย่างรวดเร็ว ต้องใช้เส้นใยที่แข็งแรง หากต้องการบินในระยะทางไกล แมงมุมจะปีนขึ้นไปบนที่สูง ปล่อยใยที่แข็งตัวอย่างรวดเร็ว จากนั้นพวกมันก็บินออกไปหลายกิโลเมตรด้วยลมกระโชกแรง โดยส่วนใหญ่ การเดินทางมักเกิดขึ้นในวันที่อากาศแจ่มใสของฤดูร้อนของอินเดีย

ทำไมแมงมุมถึงไม่ติดใยของมัน?

เพื่อหลีกเลี่ยงการตกหลุมพราง แมงมุมจึงต้องนำด้ายแห้งหลายๆ เส้นมาเคลื่อนไหว ฉันรู้วิธีจัดการกับความซับซ้อนของอวนได้อย่างสมบูรณ์แบบ และเขาก็เข้าใกล้เหยื่อที่ติดอยู่ได้อย่างปลอดภัย โดยปกติแล้ว พื้นที่ปลอดภัยจะยังคงอยู่ตรงกลางอวนจับปลา ซึ่งเป็นที่ที่นักล่ารอเหยื่อ

ความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ในเรื่องปฏิสัมพันธ์ระหว่างแมงกับกับดักการล่าสัตว์เริ่มขึ้นเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว ในตอนแรกแนะนำว่ามีสารหล่อลื่นพิเศษบนอุ้งเท้าซึ่งป้องกันการเกาะติด ไม่เคยพบการยืนยันทฤษฎีนี้ ในการถ่ายทำด้วยกล้องพิเศษ การเคลื่อนไหวของขาของแมงมุมไปตามเส้นใยจากการหลั่งที่แช่แข็งทำให้เกิดคำอธิบายเกี่ยวกับกลไกการสัมผัส

แมงมุมไม่เกาะติดใยด้วยเหตุผลสามประการ:

• ขนยืดหยุ่นจำนวนมากบนขาช่วยลดพื้นที่สัมผัสกับเกลียวเหนียว
• ปลายขาของแมงมุมถูกปกคลุมไปด้วยของเหลวมัน
• การเคลื่อนไหวเกิดขึ้นในลักษณะพิเศษ

เคล็ดลับของโครงสร้างของขาที่ช่วยให้แมงไม่ติดคืออะไร? ที่ขาแต่ละข้างของแมงมุมจะมีกรงเล็บสองอันที่มันเกาะติดกับพื้นผิว และกรงเล็บที่ยืดหยุ่นได้หนึ่งอัน ขณะที่มันเคลื่อนที่ มันจะกดด้ายเข้ากับเส้นขนที่ยืดหยุ่นบนเท้า เมื่อแมงมุมยกขาขึ้น กรงเล็บจะยืดตรงและมีขนหลุดออกจากใย

คำอธิบายอีกประการหนึ่งก็คือการขาดการสัมผัสโดยตรงระหว่างขาของแมงกับหยดเหนียว พวกมันตกลงบนขนของเท้าแล้วจึงไหลกลับเข้าสู่ด้ายอย่างง่ายดาย ไม่ว่านักสัตววิทยาจะพิจารณาทฤษฎีใดก็ตาม ความจริงยังคงไม่เปลี่ยนแปลงที่ว่าแมงมุมไม่ได้กลายเป็นเชลยของกับดักเหนียวๆ ของพวกมันเอง

สัตว์จำพวกแมงชนิดอื่นๆ เช่น ไรและแมลงป่องเทียม ก็สามารถสานใยได้เช่นกัน แต่เครือข่ายของพวกเขาไม่สามารถเปรียบเทียบในด้านความแข็งแกร่งและความชำนาญในการทอผ้ากับผลงานของปรมาจารย์ที่แท้จริง - แมงมุม วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังไม่สามารถสร้างเว็บโดยใช้วิธีสังเคราะห์ได้ เทคโนโลยีการทำไหมแมงมุมยังคงเป็นหนึ่งในความลึกลับของธรรมชาติ

แมลงแมงมีความโดดเด่นจากแมลงทุกชนิดด้วยความสามารถในการสานลวดลายเว็บที่น่าทึ่ง
แมงมุมสานใยแมงมุมได้อย่างไรนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่และแข็งแกร่ง ความสามารถที่น่าทึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 130 ล้านปีก่อน

ไม่ใช่โดยบังเอิญที่โอกาสทั้งหมดในสัตว์จะปรากฏขึ้นและรวมเข้าด้วยกันผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ การกระทำแต่ละครั้งมีวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

แมงมุมสานใยเพื่อบรรลุเป้าหมายสำคัญ:

• จับเหยื่อ;
• การสืบพันธุ์;
• เสริมสร้างมิงค์ของพวกเขา
• ประกันการตก;
• การหลอกลวงผู้ล่า
• อำนวยความสะดวกในการเคลื่อนไหวบนพื้นผิว

ลำดับแมงมุมประกอบด้วย 42,000 สายพันธุ์ซึ่งแต่ละชนิดมีความชอบในการใช้โครงสร้างเว็บเป็นของตัวเอง ตัวแทนทุกคนใช้ตาข่ายจับเหยื่อ aranemorphs ตัวผู้จะทิ้งน้ำอสุจิไว้บนตาข่าย จากนั้นแมงมุมก็เดินบนเว็บเพื่อรวบรวมสารคัดหลั่งจากอวัยวะสืบพันธุ์

หลังจากการปฏิสนธิ ทารกจะถูกสร้างขึ้นในรังไหมแมงมุม ผู้หญิงบางคนทิ้งเฟอร์โรโมนไว้บนตาข่ายซึ่งเป็นสารที่ดึงดูดคู่ครอง ช่างทอลูกกลมพันด้ายรอบใบไม้และกิ่งไม้ ผลที่ได้คือหุ่นจำลองเพื่อเบี่ยงเบนความสนใจของผู้ล่า ปลาตัวสามที่อาศัยอยู่ในน้ำสร้างบ้านที่มีโพรงอากาศ

ขนาดของใยขึ้นอยู่กับชนิดของแมงมุม แมงเขตร้อนบางชนิดสร้าง "ผลงานชิ้นเอก" ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ม. ซึ่งสามารถจับนกได้ ใยแมงมุมทั่วไปมีขนาดเล็กกว่า
เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะทราบว่าแมงมุมสานใยแมงมุมได้นานแค่ไหน นักสัตววิทยาพบว่าผู้ดำเนินการข้ามสามารถรับมือกับงานได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ตัวแทนของประเทศร้อนใช้เวลาหลายวันในการสร้างรูปแบบพื้นที่ขนาดใหญ่ บทบาทหลักในกระบวนการนี้เล่นโดยหน่วยงานพิเศษ

โครงสร้างของต่อมแมง

ที่หน้าท้องของแมลงมีผลพลอยได้ - หูดแมงมุมที่มีรูในรูปของหลอด
ของเหลวหนืดไหลออกจากต่อมอะแร็กนอยด์ผ่านท่อเหล่านี้ เมื่อสัมผัสกับอากาศ เจลจะกลายเป็นเส้นใยบางๆ

องค์ประกอบทางเคมีของเว็บ

ความสามารถพิเศษของสารละลายที่ปล่อยออกมาในการทำให้แข็งตัวนั้นอธิบายได้จากส่วนประกอบทางโครงสร้างของมัน

ของเหลวประกอบด้วยโปรตีนที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งมีกรดอะมิโนต่อไปนี้:

• ไกลซีน;
• อะลานีน;
• ซีรีน

โครงสร้างควอเทอร์นารีของโปรตีนเมื่อถูกขับออกจากท่อจะมีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ทำให้เกิดเส้นใย จากการก่อตัวคล้ายด้ายจะได้เส้นใยซึ่งมีความแข็งแรงตามมา
ทนทานกว่าเส้นผมมนุษย์ 4 – 10 เท่า
แข็งแกร่งกว่าโลหะผสมเหล็ก 1.5 – 6 เท่า

ตอนนี้เห็นได้ชัดว่าแมงมุมสานใยระหว่างต้นไม้อย่างไร เส้นใยบาง แข็งแรง ไม่ขาด บีบอัด ยืด หมุนง่าย ไม่บิดงอ เชื่อมต่อกิ่งก้านเป็นเครือข่ายเดียว

จุดประสงค์ของชีวิตแมงมุมคือการได้รับอาหารที่มีโปรตีน คำตอบของคำถามที่ว่า “ทำไมแมงมุมถึงสานใย” นั้นชัดเจน เพื่อการล่าแมลงเป็นหลัก พวกมันสร้างตาข่ายดักที่มีการออกแบบที่ซับซ้อน รูปร่างโครงสร้างที่มีลวดลายแตกต่างกัน

• บ่อยครั้งที่เราเห็นเครือข่ายรูปหลายเหลี่ยม บางครั้งก็เกือบกลม การทอผ้าจากแมงมุมต้องใช้ทักษะและความอดทนอันเหลือเชื่อ พวกมันนั่งอยู่บนกิ่งไม้ด้านบน พวกมันก่อตัวเป็นเกลียวที่แขวนอยู่ในอากาศ หากคุณโชคดีด้ายก็จะไปเกาะกิ่งไม้อย่างรวดเร็วในตำแหน่งที่เหมาะสมและแมงมุมจะย้ายไปยังจุดใหม่เพื่อทำงานต่อไป หากด้ายไม่จับ แมงมุมจะดึงมันเข้าหาตัวเอง กินมันเพื่อไม่ให้ผลิตภัณฑ์หายไป และเริ่มกระบวนการอีกครั้ง แมลงเริ่มสร้างฐานรัศมีทีละน้อย เมื่อพร้อมแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่คือการทำเกลียวเชื่อมต่อระหว่างรัศมี
• ตัวแทนช่องทางมีแนวทางที่แตกต่างออกไป พวกเขาทำช่องทางและซ่อนอยู่ที่ด้านล่าง เมื่อเหยื่อเข้าใกล้ แมงมุมจะกระโดดออกมาและดึงมันเข้าไปในช่องทาง
• บุคคลบางคนสร้างเครือข่ายกระทู้ซิกแซก โอกาสที่เหยื่อจะไม่หลุดพ้นจากรูปแบบดังกล่าวนั้นมีมากกว่ามาก
• แมงมุมที่เรียกว่า "โบล่า" ไม่ได้รบกวนตัวเอง มันทอด้ายเพียงเส้นเดียวซึ่งมีกาวหยดอยู่ที่ปลาย นายพรานยิงด้ายใส่เหยื่อแล้วติดกาวให้แน่น
• Spider-ogres กลายเป็นเจ้าเล่ห์มากยิ่งขึ้น พวกเขาทำตาข่ายเล็กๆ ระหว่างอุ้งเท้าของพวกเขา แล้วโยนมันไปบนวัตถุที่ต้องการ

การออกแบบขึ้นอยู่กับสภาพความเป็นอยู่ของแมลงและสายพันธุ์

บทสรุป

เมื่อพบว่าแมงมุมสานใยแมงมุมอย่างไร คุณสมบัติของมันคืออะไร สิ่งที่เหลืออยู่คือการชื่นชมการสร้างสรรค์ของธรรมชาติและพยายามสร้างสิ่งที่คล้ายกัน ช่างฝีมือหญิงคัดลอกลวดลายในรูปแบบที่ละเอียดอ่อนของผ้าคลุมไหล่ถัก เสาอากาศและอวนสำหรับจับปลาและสัตว์ทำโดยใช้รูปแบบที่คล้ายกัน มนุษย์ยังไม่สามารถจำลองกระบวนการนี้ได้อย่างสมบูรณ์

วิดีโอ: แมงมุมสานใย