ХИТРОСПЛЕТІННЯ І МЕТАМОРФОЗИ

araneusdiadematus0001.jpg

Наталія Глібовицька

Шовк павуків – незвичайний матеріал. Одна з його особливостей – величезна міцність. Нитка товщиною з олівець здатна зупинити літак, що летить на повній швидкості. У павука є кілька залоз, розташованих у черевці, які виробляють павутинний шовк. Кожна залоза виробляє шовк для особливої мети. Відомі сім різних залоз. Але різні види павуків володіють тільки декількома із цих залоз, а не всіма відразу.

Павуки – наші одвічні сусіди. Наскільки вивчені і водночас невідомі істоти, зовнішнім виглядом яких захоплювались ще давні мислителі.

Павуки – найбільший підклас Павукоподібних. Сьогодні вченими описано близько 35 тисяч видів павуків і, вважається, що їх число сягає 50 тисяч. Перелічити достеменно всі види павуків – справа непроста. Є вони на поверхні землі, в ґрунті, на рослинах, у кронах дерев, під корою, у приміщеннях, у воді… Павуки виживають там, де інші тварини гинуть, наприклад, у високогір’ї, печерах. Була б тільки якась живина, щоб прогодуватися, а суворих умов павук не боїться. Як не-як, він уже 400 млн. літ обживає планету. Що ж допомогло павукам добитися таких успіхів у ході еволюції?Всім відомо дві відмінні риси цієї групи. По-перше, здатність продукувати павутину. По-друге, отруйність. Недаремно в міфопоетичних традиціях з образом Павука пов’язуються творча діяльність, професіонально-ремеслові навики, працелюбність, мудрість, а також холодна жорстокість, злоба, магічні властивості.Із чого зроблені нитки павутини? Вони утворені білком з молекулярною масою 30 тисяч Dalton, лиш полімеризується в молекулу, яка називається «фіброїн» з молекулярною масою 300 тисяч Dalton. Людське око здатне розрізняти об’єкти з діаметром 25 мкм на відстані 10 см. Середній діаметр нитки павука-кругопряда – близько 0,15 мм. Найтонша обмірювана нитка була лише 0,02 мм. Тому ми здатні бачити павутину тільки через відбиття ниткою сонячного світла. Але ця тонка нитка здатна зупинити бджолу, що летить на повній швидкості. Ця нитка не тільки дуже міцна, але також і дуже пружна. Нитка павука-кругопряда Araneus diadematus може бути розтягнута на 30-40%, перш ніж обірветься. Сталь може бути розтягнута тільки на 8%, а нейлон – десь на 20%. Нитка павука Stegodyphus sarasinorum через техніку переплетення може бути розтягнута на дожину в 20 разів більшу її первісної довжини. Завдяки цим властивостям шовк павука жорсткіший, ніж будь-які інші матеріали або метали, відомі нам. Міцність матеріалу вимірюється в одиницях, названих дерніер (один dernier дорівнює 1м на 9000 м). Нитка павука має міцність від 5 до 8. Це означає, що нитка із шовку павука зруйнується під власною вагою при її довжині 45-72 км. Для порівняння сталь має міцність приблизно рівну 3.Вивчаючи нитки павуків, можна виділити дві групи: Cribellate й E-cribellate. Cribellate павуки прядуть тонку пухнасту павутину. Для цього в них є структури, подібні до гребінців, які розміщені на стегні або на гомілці четвертих пар ніг й орган крібеллюм, що робить додатковий шовк розташованого перед прядильними органами. Шовк витягається з крібеллюм і потім розчісується в шерстисту структуру. Розчесаний шовк складається з тисяч маленьких ниток, прикріплених до більш товстої. На нитках немає ніякого клею, але комаха застряє своїми волосками на тілі в шовку. Більш товсті нитки в павутині запобігають розриванню шовку, не даючи комасі вибратися.Шовк павуків – незвичайний матеріал. Одна з його особливостей – величезна міцність. Нитка товщиною з олівець здатна зупинити літак, що летить на повній швидкості. У павука є кілька залоз, розташованих у черевці, які виробляють павутинний шовк. Кожна залоза виробляє шовк для особливої мети. Відомі сім різних залоз. Але різні види павуків володіють тільки декількома із цих залоз, а не всіма відразу. Залози відомі як Glandula Ampulleceae – використовується для виробництва шовку ниток для переміщення. Glandula Pyriformes – для виробництва ниток для прикріплення. Glandula Aciniformes виробляє нитки для герметизації здобичі. Glandula Tubiliformes виробляє нитку для коконів. Glandula Coronatae використовується для виробництва липких ниток. У павука є три пари прядильних органів. Але є павуки тільки з однією парою або навіть чотирма парами прядильних органів. У кожного прядильного органа своя власна функція. У прядильних органах є маленькі трубки, які пов’язані із залозами. Число трубок варіює від 2 до 50 тисяч.Чому шовк, утворений білком, не розкладається грибками й бактеріями, подібно до інших білків? У шовку павука є три речовини, які сприяють його довговічності: піролідин, гідрофосфат калію і нітрат калію. Піролідин дуже гігроскопічний, його можна знайти в барвниках і рослинних отрутах. Ця речовини запобігає засиханню нитки. Піролідин також утримується в клеї ловчої сітки високій концентрації. Пірофосфат калію робить нитку кислотною і запобігає грибковому і бактеріальному росту. Низький рН викликає денатурацію білків (робить їх нерозчинними). Це явище можна спостерігати в кислому молоці. Нітрат калію запобігає росту бактерій і грибків.Сітка є «візитною карткою» павука, бо у кожного виду вона відрізняється за будовою. У павука-хрестовика Araneus diadematus  ловча сітка складається з багатокутної рами, радіальних та спіральних ниток. Рама та радіальні нитки утворені сухою і міцною павутиною. Між радіальними нитками закріплена довга спіральна нитка, утворена з особливої клейкої павутини. До неї прилипають комахи, що потрапили до сітки. Сам павук, чекаючи на здобич, може ховатись у гнізді, яке розташоване поруч (це можуть бути листки рослин, скручені у трубочку за допомогою павутини).Можна виділити кілька форм і способів застосування ловчої сітки: плоска, кругова сітка, кокони, сітка в якості будинку, сітка як укриття. Найбільш відома форма – кругова сітка. Як будується ця сітка? Найбільш важка частина кругової сітка павука Araneus diadematus – будівництво першої нитки. Це міцна горизонтальна нитка, на якій висить вся інша частина ловчої сітки. Як павук з’єднує цю нитку між двома точками? Він випускає клейку нитку, яка легко переноситься вітром і прилипає до якоїсь поверхні. Павук робить її довшою, випускаючи шовк із прядильних органів. Коли перша нитка прокладена вдало, павук ретельно йде по цій нитці, підсилюючи її другою ниткою. І так доти, поки первинна нитка не буде досить міцною. Після цього павук вішає нитку у формі букви Y під первинною ниткою. Це три перші радіальні промені сітки. Інші промені будуються так, щоб відстань між ними була досить маленькою і павук міг спокійно переміщуватися між ними. Далі по спіралі наноситься липка нитка. Коли липка спіральна нитка нанесена, сітка готова до використання.Плетіння ловчої сітки забирає багато ресурсів павука. Якщо сітка не дуже пошкоджена, вона може залишатись протягом кількох днів і використовуватись багаторазово, після незначного ремонту. Після нічного полювання сітка зношується. Тому павук з’їдає шовк, залишаючи лише першу нитку. Зазвичай, павуки тчуть нову сітку вечорами, після денного відпочинку.  Існує багато різновидів побудови сітки. Крім плоских, двовимірних, кругових сіток, павуки родин Linyphiidae й Theridiidae, до яких належить Чорна вдова (Latrodectus mactans), використовують об’ємні тривимірні сітки. Linyphiidae роблять горизонтальну щільну сітку й велику кількість пластин з не липких ниток вище неї. Якщо комаха зіштовхнеться з ниткою, то вона звалиться вниз на липку павутину й прилипне. Theridiidae будують дуже заплутану обємну сітку, потрапляючи в яку здобич відразу заплутується. Funnel weavers будують горизонтальні сітки, схожі на коврики, і чекають у тунелі наприкінці сітки комах, що приземлилися на їхню сітку. Павуки-мисливці, такі як павуки-скакуни , павуки-рисі  і павуки-вовки , не використовують ловчі сітки для вилову здобичі. Для цього головне в них – очі й швидкість. Але вони часто використовують нитку як страховку. При переміщенні вони випускають нитку. Якщо вони падають після стрибка на жертву, павутина допомагає повернутися їм на вихідну позицію. Павук-вовк використовує шовк тільки для створення своїх укриттів і місць розмноження.Шовк павука може використовуватись по-різному. Скажімо, деякі племена Нової Гвінеї використовували мережі як капелюхи, щоб захистити голови від дощу. У 1709 році француз Bon de Saint-Hilaire продемонстрував можливість створення тканини із шовку павуків. Безліч коконів були вимиті, висушені, а потім була вичесана нитка. Було виготовлено кілька носків і рукавичок. Але економічно це виявилося не вигідно. Було підраховано – для того, щоб зробити один кілограм шовку, необхідно 1,5 мільйони коконів павука. На Мадагаскарі були початі деякі спроби використати павуків Nephil для виробництва шовку. Нитки вручну витягали із прядильних органів павука. Після виснаження павука відпускали в ліс і бралися за наступного. Зібраний шовк був гарного золотого кольору. Цей проект був теж заборонений з багатьох причин. У наш час ведуться спроби виробити шовк штучним шляхом.

Інші статті за цією темою:

admin Written by:

3 Comments

  1. […] Двійко вчених – відомий уже нам за описом мадаґаскарсько-африканського павука Нефіли Комача (Nephila komaci Kuntner et Coddington, 2009) Матяш Кунтнер із Любляни (Словенія) та його колега Інґі Аґнарсон із Вашинґтону (США), – у Арахнологічному журналі (The Journal of Arachnology) опублікували свою статтю із описом невідомого раніше виду павуків та його велетенської павутини. […]

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.