Pavouci jsou zruční inženýři, obdarovaní úžasnými plánovacími schopnostmi a materiálem, který jim umožňuje přesně navrhovat přísné a funkční weby.
Související obsah
- Zeptejte se Smithsoniana: Mohou sloni skákat?
- Desítky hmyzu a pavouků mohou žít v každé místnosti vašeho domu
- Zeptejte se Smithsoniana: Jak barvy ovlivňují naše nálady?
- Zeptejte se Smithsoniana: Co je piha?
- Zeptejte se Smithsoniana: Jak si vyrobíte mumii?
Materiál - hedvábí pavouk - má chemické vlastnosti, díky kterým je lesklý, silný a lehký. Je silnější než ocel a má působivou pevnost v tahu, což znamená, že se může hodně protáhnout, než zaskočí. Vědci se po desetiletí pokoušejí dekódovat přesně to, co dává hedvábí jak sílu, tak pružnost, ale zatím našli pouze stopy.
Jakýkoli jednotlivý pavouk může vyrobit až sedm různých druhů hedvábí, ale obvykle si vyrobí čtyři až pět druhů, říká Jonathan Coddington, ředitel Global Genome Initiative a vedoucí vědecký pracovník v Národním muzeu přírodní historie Smithsonian.
Pavouci používají své hedvábí k několika účelům, včetně vytváření webových stránek. Tuto rozmanitost není těžké si představit, vzhledem k tomu, že Země hostí podle Světového katalogu pavouků 45 749 druhů pavouků. Počet se neustále mění s častým objevováním nových druhů.
Proč stavět weby? Slouží jako „do značné míry urážky a obrany“, říká Coddington. "Pokud budete žít na webu, bude to obranná struktura, " říká a poznamenává, že vibrace v pramenech mohou pavouky upozornit na predátory. Webové stránky se také používají k lovu kořisti, říká Coddington, jehož výzkum se částečně zaměřil na vývoj pavouků a taxonomii.
Někdy pavouci jedí své vlastní sítě, když jsou hotovi s nimi, jako způsob, jak doplnit zásoby hedvábí.
Pavoučí hedvábí je vyrobeno ze spojených proteinových řetězců, které mu pomáhají posílit, spolu s nespojenými oblastmi, které mu poskytují flexibilitu. Vyrábí se ve vnitřních žlázách, přemísťuje se z rozpustné formy do tvrzené formy a potom se točí pomocí zvlákňovacích trysek na břiše pavouka.
Spider 's více spinnerets a osm nohou přijde vhod pro web-building. Architektura webu je velmi druhově specifická, říká Coddington. "Pokud mi ukážete web, můžu vám říct, co to pavouk udělal, " říká a dodal, že pavouci "mají názor" o tom, kde web vytvoří. Někteří by mohli být doma ve spodní části papírového kelímku, zatímco jiní by se toho prostoru nedotkli.
Většina budování webu se děje pod temnotou.
Typický pavouk na pletení koulí (skupina, která je Američanům nejznámější) postaví planární pavučinu, zavěšenou sedmi liniemi chlapů připojenými k listům, větvičkám, skalám, telefonním sloupům nebo jiným povrchům. Pavouk visící z listu nebo jiného předmětu musí dostat hedvábí od tohoto bodu k ostatním povrchům.
Pavouk začíná tažením hedvábí ze žlázy se čtvrtou nohou. Protilehlá čtvrtá noha se používá k vytažení několika pramenů hedvábí z asi 20 dalších hedvábných žláz, čímž se vytvoří balónkovitá struktura. Pavouk sedí trpělivě a věděl, že nakonec balón přijme teplý vánek, který odvádí první řadu hedvábí.
Nakonec se hedvábný pramínek balónu zabouchne - a jako rybář s rybou na vlasci může pavouk cítit zásah. Táhne se, aby se ujistil, že hedvábný pramen je skutečně připevněn, poté vytáhne nové hedvábí a připojí pramen k čemukoli, na kterém je posazený, a začne sbírat zaseknutý pramen, táhne se směrem ke koncovému bodu, a přitom položí nové hedvábí za sebou to. Toto nové hedvábí je první rovinná linie. Pavouk to může udělat 20krát a vytvořit síť suchých (ne lepivých) hedvábných linií obloukových ve všech směrech.
Pavouk pak musí určit, která z těchto linií představuje sedm dobrých připevňovacích bodů - musí být v rovině a „užitečně rozložena kolem kruhu, který bude web zabírat, “ říká Coddington. Pavouk odřízne 13 řádků, které nebude používat. "Nyní, když máte sedm příloh, které potřebujete, už se nemusíte dotýkat země, listů, větviček, nic ... jste ve svém vlastním, patrně solipsistickém světě."
Potom pavouk začne točit svůj web, relativně jednoduchý a předvídatelný proces. Začíná zvnějšku a postupuje dovnitř, spojuje segment po segmentu nohama, vytváří soustředné kruhy a končí středovou spirálou lepivého hedvábí, které zachycuje tolik potřebnou kořist - veškerá energie investovaná do výroby webu vyčerpává zásoby bílkovin.
Lepivé věci pouze korisť znehybňují. Coup de grâce pochází z čelistí pavouka. "Většina pavouků útočí zuby, " říká Coddington. "Prostě se brodili a kousli věc k smrti." To je riskantní výrok, protože kořist nemusí být úplně zaseknutá.
Několik rodin pavouků si vyvinulo alternativní způsob útoku: útok lepkavého hedvábí. Tito pavouci položili po zemi kus lepivého hedvábí. Když hmyz přejde, vibrace upozorní pavouka, který pak útočí, otřásá liniemi lepkavého, silného hedvábí kolem hmyzu a zabaluje ho, dokud není úplně imobilizován. Pavouk se pak pohne k smrti. Ale to je spíš rarita než pravidlo ve světě pavouků.
Mnoho vědců studuje chování pavouků a hedvábí pavouků v naději, že jednoho dne budou schopni materiál obhospodařovat nebo ho možná replikovat pomocí genetického inženýrství. Hedvábí může být použito například ke zvýšení pevnosti brnění těla nebo k vytvoření kožních štěpů. "Pro lidskou rasu by to byla skvělá věc, " říká Coddington.
Několik společností v současné době investuje do hedvábí pavouků, včetně Ann Arbor, švédské společnosti Kraig Biocraft Laboratories se sídlem v Michiganu, švédské biotechnologické společnosti Spiber Technologies a německé společnosti AMSilk, která říká, že geneticky upravila protein, který je podobný pavouku hedvábí, které se v současné době používá v šamponech a jiné kosmetice.
Je na vás, abyste se zeptal Smithsoniana.
