Ghicitori web, știință și viață

Tainele WEB

Candidatul fizico-matematice Științe E. Lozovskaya

Poate păianjeni - nu crearea cea mai atractivă, dar crearea lor - web - nu se poate trezi, dar admirație. Amintiți-vă cât de fascinant uite precizia geometrică scânteind în soare din cel mai bun fir, întins între ramurile unui tufiș sau printre iarba înaltă.

Păianjenii - unul dintre cei mai vechi locuitori ai planetei noastre, au locuit țara în urmă cu peste 200 de milioane de ani. În natură, există aproximativ 35.000 de specii de păianjeni. Aceste creaturi cu opt picioare, care trăiesc peste tot, întotdeauna și peste tot recunoscut, în ciuda diferențelor de culoare și dimensiune. Dar caracteristica lor cea mai importantă distinctiv - capacitatea de a produce mătase de păianjen, puterea de neegalat fibre naturale.

păianjeni păienjeniș folosi pentru diverse scopuri. Ei fac coconi pentru ouă, să construiască un adăpost pentru iarna este folosit ca un „colac de salvare“, atunci când sărituri, țese rețea complexă de capcane si invelite prins prada. Femeie gata pentru asociere produce fire etichetate feromoni arachnoida, asa ca masculul, se deplasează de-a lungul firului, ușor de a găsi un partener. Tineri păianjeni unele specii migrează din cuib parentală pe filamente lungi, luat de vânt.

Păianjenii mânca mai ales insecte. Dispozitivele de prindere cu capcane pe care le folosesc pentru a obține hrană, ei vin în toate formele și formele. Unii păianjeni tras pur și simplu câteva fire de semnal aproape de refugiu lui în condiții de siguranță și de îndată ce insecta atinge un fir aruncat la el din ambuscadă. Altele - emit un fir lipicios cu o picătură la capătul înainte, ca un fel de Lasso. Dar punctul culminant al activității de design de păianjeni - este încă cursă rundă de rotire poziționată orizontal sau vertical.

Pentru a construi rețeaua de rotire capcană păianjen Araneus, un locuitor comun al pădurilor și grădinile noastre, se elibereaza un fir destul de lung puternic. Vântul sau curentul ascendent ridică firul, iar în cazul în care locul pentru construirea web bine ales, se agață de cea mai apropiată sucursală sau alt suport. Spider târăște prin ea pentru a asigura sfârșitul, uneori, pentru pavarea puterea unui alt fir. El apoi elibereaza fir agățat în mod liber și se atașează la treimea de mijloc, astfel încât o structură în forma literei Y - trei prima rază de mai mult de cincizeci. Atunci când firele radiale și gata de cadru, spider revine la centru și începe să se stabilească o spirală auxiliară temporară - ceva de genul unei „schele“. Structura spirală auxiliară întărește și servește ca o piesă în construcția helixului păianjen de captare. Toate cadrul de bază de rețea, inclusiv raze, realizate din fire neadezivă, dar pentru captarea spirală utilizată dublu fir acoperită cu un adeziv.

Ceea ce este surprinzător este faptul că aceste două spirale au o formă geometrică diferită. spirală temporară are relativ puține se transformă, iar distanța dintre ele crește cu fiecare rotire. Acest lucru se întâmplă pentru că, el, păianjenul se deplasează în același unghi față de raza de pavaj. Forma linia întreruptă rezultată este aproape de așa-numita spirala logaritmică.

Lovcen spirala lipicios este construit pe un principiu diferit. Spider începe cu marginile și se deplasează spre centru, păstrând aceeași distanță între spire, se transformă spirala lui Arhimede. Astfel, musca auxiliară spirală a firului.

Spider matase este produs de glande speciale, situate în partea din spate a abdomenului de păianjen. Este cunoscut cel puțin șapte tipuri de glande de paianjen care produc fire diferite, dar nici una dintre speciile cunoscute de păianjeni nu se găsesc toate cele șapte tipuri dintr-o dată. De obicei, un păianjen de la unu la patru perechi de glande. Țeserea unui web nu este rapid, și de a construi o rețea de dimensiuni medii mai agil durează aproximativ o jumătate de oră. Pentru a comuta la producerea unui web a unui alt tip (pentru captarea spirală), este necesară pauza de păianjen minut. Păianjenii folosesc adesea web de a mânca în mod repetat, resturile de rețea de captare afectate de ploaie, vânt sau insecte. Păienjeniș este digerat în corpul lor cu enzime speciale.

Structura din matase de paianjen a lucrat perfect pentru sute de milioane de ani de evoluție. Acest material natural combină două proprietăți minunate - rezistență și elasticitate. din rețeaua web este capabil de a opri insecte, care zboară la viteză maximă. Firul din care păianjenii țes rețeaua lor bază de captare mai subțire decât un fir de păr uman și specificul ei (adică, transformată în unitatea de masă) rezistență la tracțiune mai mare decât oțelul. Dacă vom compara sârmă de oțel Strand arahnoidici același diametru, ele supraviețuiesc aproximativ aceeași greutate. Dar păianjen de mătase de șase ori mai ușoare, și, prin urmare, de șase ori mai puternice.

Ca și păr, lână și mătase coconi omizi de viermi de mătase de oaie umane, web constă în principal din proteine. Conform compoziției de aminoacizi a proteinelor de matase paianjen - spidroin - relativ aproape de proteinele fibroină care alcătuiesc mătase produsă de omizi de viermi de mătase. Ambele conțin un număr neobișnuit de mare de acizi amino alanină (25%) și glicină (aproximativ 40%). Porțiuni de molecule de proteine, bogate în alanină, formează o regiune cristaline bine ambalate în cute duble, oferind o durabilitate ridicată și acele zone în care mai glicina, sunt mai amorfa material capabil întindere bună și prin aceasta conferind elasticitate filament.

Ca în același fel acest fir? Această întrebare este nici un răspuns complet și clar. Cele mai multe proces de filare web a fost studiată în detaliu în exemplul glandei ampullate păianjen krugoprya da nephila clavipes. Ampullate glandei, care produce mătase cel mai durabil, este format din trei secțiuni principale: sacul centrală, canal foarte lung curbat și tubul la priza. Din celulele de pe suprafața interioară a pungii sunt amplasate vezicule sferice mici conținând moleculele proteice spidroin două tipuri. Această soluție vâscoasă curge în partea coada pungii, în care celelalte celule secreta proteine ​​alte tip - glicoproteine. Datorită fibrei rezultată devine glicoproteine ​​structură cu cristale lichide. Cristalele lichide sunt remarcabile prin aceea că, pe de o parte, ele au un grad ridicat de ordine, iar pe de altă parte - păstrează fluiditate. Până când aluatul se deplasează la priză, moleculele lungi de proteine ​​sunt orientate și aliniate paralel unul cu altul în direcția axei de fibră emergentă. Astfel, între ele se formează legăturile de hidrogen intermoleculare.