No kādas vielas ir izgatavoti tīkla pavedieni? Tīmekļa noslēpumi. Spēcīgākais materiāls Visumā

Zirnekļtīkls ir zirnekļveida dziedzeru sekrēcija, kas drīz pēc sekrēcijas sacietē pavedienu veidā. Pēc ķīmiskās būtības tas ir proteīns, kas pēc sastāva līdzīgs kukaiņu zīdam.Šis proteīns ir bagātināts ar glicīnu, alanīnu un serīnu. Arahnoīdā dziedzera iekšpusē tas pastāv šķidrā veidā. Kad izolēts caur daudziem vērpšanas caurules, atveras uz virsmas zirnekļa kārpas, notiek izmaiņas proteīna struktūrā, kā rezultātā tas sacietē tieva pavediena veidā. Pēc tam zirneklis šos primāros pavedienus auž biezākā tīkla šķiedrā.

Vispazīstamākais zirnekļu tīklu izmantojums ir slazdošanas tīklu izbūve, kas atkarībā no struktūras var pilnībā imobilizēt laupījumu, kavēt tā kustību vai tikai signalizēt par tā izskatu. Arī zirnekļi savu noķerto upuri bieži ietina tīklā.


Zirnekļi griež tīklus, kuriem ir ļoti svarīga loma viņu dzīvē, un atrod tiem dažādus lietojumus. Tie ir zirnekļu kokoni, kuros no olām siltumā un drošībā attīstās sīki mazuļi; un glābšanas līnijas, piemēram, kāpšanas virves, kas piestiprina pie augiem un neļauj zirneklim nokrist zemē. No tīkla zirnekļi veido ligzdas ziemai un, visbeidzot, auž slazdošanas tīklus.

Zirnekļi var vērpt dažādus pavedienus dažādiem mērķiem. Ja zvejas tīklam ir nepieciešams pavediens, tad speciāli dziedzeri, kas atrodas blakus arahnoīdajiem dziedzeriem, pārklāj to ar līmvielas slāni. Lai pārvietotos no vietas uz vietu vai piestiprinātu slazdošanas tīklu, tiek ražots sauss pavediens. Citi dziedzeri izdala vielas, no kurām tiek vērpta vītne kokona vērpšanai. Tīkla vītne ir stiprāka par tāda paša diametra tērauda stiepli un var izstiepties vēl vienu trešdaļu sava garuma, nesalaužot.Lai neieķertos savā slazdošanas tīklā, zirneklis pastāvīgi ražo nedaudz sausu pavedienu. Viņš labi zina, kur atrodas drošās zonas, un, paslēpies vienā no tām, pacietīgi gaida, līdz upuris iekrīt tīklā. Turklāt zirnekļa kājas izdala eļļainu vielu, pateicoties kurai tās nelīp pie tīkla.


zirneklis sāk aust tīklu, metot pavedienu vējā. Zīds lido vējā un pieķeras kādam priekšmetam, piemēram, koka zaram, kas ļauj zirneklim uzkāpt pa šo pavedienu un pievienot oriģinālajam pavedienam vēl vienu, lai padarītu to stiprāku. Pēc tam, kad zirneklis ir izveidojis tīkla vispārējo kontūru, tas griež pavedienu, kas savieno vienu tīkla pusi ar otru. No šīs savienojošās vītnes centra zirneklis sāk aust citu pavedienu, kas savienos tīkla centru ar sānu vītni.


Tad zirneklis uzliks daudz savienojošu sausu pavedienu no tīkla malām pa tā rādiusiem uz centru, piemēram, spieķus velosipēda ritenī. Tad šie “spieķi” ir austi ar apaļiem pavedieniem. Rezultāts ir spirālveida sausais tīkls. Pēc tam uz sausā auduma virsmas tiek uzklāts adhezīvs pavediens. Tagad zirneklis atbrīvojas no sausā tīkla un ēd to. Makšķerēšanas rīki ir gatavi, kukaiņu slazdi ir gatavi.

Zirnekļa zīds- neparasts materiāls. Viena no tās iezīmēm irar tīmekļa neparasto vieglumu- milzīgs spēks.Pārraušanas spēks, kas izteikts kg uz 1 mm2, zirnekļa tīkliem svārstās no 40 līdz 261, un attiecīgi kāpurķēžu un mākslīgā zīda gadījumā nepārsniedz 43 un 20.Zīmuli plāns zīda pavediens var apturēt Boeing 747.


Jau septiņpadsmitajā gadsimtā inženieri pievērsa uzmanību tīmeklim, proti, uz to, ka tā ir ārkārtīgi racionāla mehāniska struktūra, kas darbojas sasprindzinātā veidā tā, lai visi pavedieni atrastos vislabvēlīgākajos apstākļos no interneta viedokļa. materiāla izturība.

Jebkuri traucējumi zirnekļu nervu sistēmā nekavējoties atspoguļojas tīkla modelī. Zirnekļiem tika dotas dažādas vielas, un katru reizi viņi noauda savu īpašo rakstu, kas strikti atbilda kādai konkrētai vielai.

Šis atklājums negaidīti bija noderīgs tiesu medicīnas zinātnē. Iedodot zirneklim asins pilienu personai, kura tiek turēta aizdomās par saindēšanos, parauga raksturs var noteikt, ar kādu indi cilvēks ir saindējies.

Kāpēc zirneklis neiepinas savā tīklā tāpat kā upuri tajā? Un tas notiek tāpēc, ka zirneklis vienmēr iet tikai pa gludiem radiāliem pavedieniem, un nekad pa lipīgiem, koncentriskiem pavedieniem.


Vecākais fosilais tīkls ar piestiprinātiem kukaiņiem tika atrasts Spānijā (dzintara gabalā), kas ir 110 miljonus gadu vecs.

Zirnekļi ir ļoti jutīgi. Laikapstākļus var paredzēt pēc viņu uzvedības. Ja vakarā zirnekļi sāk aktīvi darboties, pagaidiet labus laikapstākļus. Ja tas notiks no rīta, laiks būs vētrains.



Tīkla ķīmiskais sastāvs ir tuvs tauriņu kāpurķēžu zīdam. No nefilu zirnekļu tīkliem, kas sastopami tropu salās, ķīnieši izgatavoja izturīgu audumu ar nosaukumu “Austrumu jūras satīns”. Eiropā skaistas drēbes darināja no zirnekļu tīkliem.

Poļēniešu zvejnieki kā makšķerauklu izmanto zelta lodes aušanas zirnekļa pavedienu.
Dažas Jaungvinejas ciltis izmantoja tīklus kā cepures, lai pasargātu savas galvas no lietus.



Tīkla svars ir tāds, ka, ja tīmeklis vienreiz aptītu Zemi ap ekvatoru, tā svars būtu tikai 450 grami


Kāpēc zirneklim ir nepieciešams tīkls?

Lielākā daļa cilvēku domā, ka zirnekļi tīklu vērpšanai izmanto tikai zīdu. Patiesībā reti kurš dzīvnieks izmanto zīdu tik daudzpusīgi kā zirneklis, kas no tā veido mājas, auž “dzīvības līnijas”, “niršanas zvaniņus”, “lidmašīnas”, laso, elastīgos slazdus un labi zināmo tīklu. .

Zirnekļi nav kukaiņi, bet pieder zirnekļveidīgo klasei. Atšķirībā no kukaiņiem tiem ir astoņas kājas, vairumā gadījumu astoņas acis, bez spārniem un divās daļās sadalīts ķermenis.

Zirnekļi ir sastopami gandrīz jebkurā klimatā. Viņi var skriet pa zemi, kāpt kokos un pat dzīvot ūdenī. Un šim nolūkam viņiem ir nepieciešams tīkls...

Zirneklis ražo dažāda veida zīdu: lipīgo zīdu tīklam, kam paredzēts ķert kukaiņus, izturīgu un nelipīgu zīdu tīkla pakāpieniem un īpašu zīdu kokonam.

Pat zirnekļu austajiem tīkliem ir pilnīgi dažādas formas. Visizplatītākais ir apaļais tīkls, bet ir arī kvadrātveida tīkli, plakani un piltuves vai kupola formas. Ir tīkli ar vākiem, lai no tiem neizkļūtu laupījums; daži zirnekļi būvē māju zvana formā, kas pilnībā atrodas zem ūdens.

Zirneklis izmanto savu tīklu, lai izveidotu tīklus, lai noķertu laupījumu, un tad zirneklis katram gadījumam apvelk savu pavedienu ap savu upuri. Tāpat zirneklis var bez bailēm lēkt vai nolaisties, izmantojot savu pavedienu, un skriet pa zirnekļu tīkliem it kā pa takām. Nu, un tas nav mazsvarīgi, ka zirnekļi savām olām auž kokonus no viena zīda pavediena, lai pasargātu nākamos pēcnācējus no negaidītām situācijām, kas apdraud viņu nāvi.

Madagaskaras džungļos dzīvo zirneklis, kas auž tīklu, kas var stiepties no viena upes vai ezera krasta līdz otram, un tā izmantotais pavediens sastāv no pasaulē spēcīgākā bioloģiskas izcelsmes materiāla. "Darvina zirneklis", ko atklāja Ingi Agnarsons no Puertoriko universitātes, kurš pirmo reizi sastapa līdzīgus tīklus 2001. gadā Madagaskaras Ranamofanas nacionālajā parkā, nav īpaši liels, tikai 1,5 collas garš (ar taisnām ekstremitātēm), bet tīkls, ko viņš pinumi ir milzīgi. Galvenā pavediena garums var būt līdz 80 pēdām, un tīkla apkārtmērs ir 9 kvadrātpēdas. Vītnes elastība ir divreiz lielāka nekā jebkuram citam zirneklim, un, ņemot vērā faktu, ka tā stiepes izturība ir augstāka nekā tēraudam, šī zirnekļa vītne ir spēcīgākais zinātnei zināmais dabā sastopamais materiāls.

Zirnekļveidīgie izceļas no visiem kukaiņiem ar spēju aust pārsteidzošus tīkla rakstus.
Nav iespējams iedomāties, kā zirneklis auž tīklu. Mazais radījums veido lielus un spēcīgus tīklus. Šī apbrīnojamā spēja radās pirms 130 miljoniem gadu.

Nav nejaušība, ka visas iespējas dzīvniekiem parādās un tiek nostiprinātas dabiskās atlases ceļā. Katrai darbībai ir stingri noteikts mērķis.

Zirneklis auž tīklu, lai sasniegtu svarīgus mērķus:

  • medījuma ķeršana;
  • reproducēšana;
  • viņu ūdeļu stiprināšana;
  • rudens apdrošināšana;
  • plēsēju maldināšana;
  • atvieglo pārvietošanos uz virsmām.

Zirnekļu pasūtījums sastāv no 42 tūkstošiem sugu, no kurām katrai ir savas preferences tīmekļa konstrukcijas izmantošanā. Visi pārstāvji izmanto tīklu, lai savaldītu cietušo. Aranemorfu tēviņi atstāj sēklu šķidrumu uz tīkla. Tad zirneklis staigā pa tīmekli, savācot izdalīšanos uz kopulācijas orgāniem.

Pēc apaugļošanas mazuļi veidojas aizsargājošā arahnoidālā kokonā. Dažas mātītes uz sieta atstāj feromonus – vielas, kas piesaista partnerus. Orbu audējas apvij diegu ap lapām un zariem. Rezultāts ir manekeni, lai novērstu plēsēju uzmanību. Ūdenī dzīvojošās sudrabzivs veido mājas ar gaisa dobumiem.

Tīkla izmērs ir atkarīgs no zirnekļa veida. Daži tropiskie zirnekļveidīgie veido “šedevrus” ar 2 m diametru, kas spēj noturēt pat putnu. Parastie zirnekļu tīkli ir mazāki.
Interesanti zināt, cik ilgi zirneklis auž tīklu. Zoologiem izdevās noskaidrot, ka krustotājs ar darbu tiek galā dažu stundu laikā. Karstu valstu pārstāvjiem ir nepieciešamas vairākas dienas, lai izveidotu lielu laukumu rakstus. Galvenā loma šajā procesā ir īpašiem orgāniem.

Arahnoīdu dziedzeru struktūra

Uz kukaiņa vēdera ir izaugumi - zirnekļveida kārpas ar caurulītes formām.
Caur šiem kanāliem no arahnoīdā dziedzera izplūst viskozs šķidrums. Saskaroties ar gaisu, želeja pārvēršas plānās šķiedrās.

Tīmekļa ķīmiskais sastāvs

Izdalītā šķīduma unikālā spēja sacietēt ir izskaidrojama ar tā strukturālajām sastāvdaļām.

Šķidrums satur augstu olbaltumvielu koncentrāciju, kas satur šādas aminoskābes:

  • glicīns;
  • alanīns;
  • serīns

Olbaltumvielu kvartārā struktūra, izvadot to no kanāla, mainās tā, ka rezultātā veidojas pavedieni. No pavedieniem līdzīgiem veidojumiem pēc tam iegūst šķiedras, kuru stiprība
4–10 reizes izturīgāki nekā cilvēka mati.
1,5-6 reizes stiprāks par tērauda sakausējumiem.

Tagad kļūst skaidrs, kā zirneklis auž tīklu starp kokiem. Plānas, spēcīgas šķiedras neplīst, viegli saspiež, stiepjas, griežas bez savīšanas un savieno zarus vienā tīklā.

Zirnekļa dzīves mērķis ir iegūt olbaltumvielu pārtiku. Atbilde uz jautājumu “Kāpēc zirnekļi auž tīklus” ir acīmredzama. Galvenokārt kukaiņu medībām. Tie veido sarežģītas konstrukcijas slazdošanas tīklu. Rakstaino struktūru izskats ir atšķirīgs.

  • Visbiežāk mēs redzam daudzstūru tīklus. Dažreiz tie ir gandrīz apaļi. Aušana no zirnekļiem prasa neticamas prasmes un pacietību. Sēžot uz augšējā zara, tie veido pavedienu, kas karājas gaisā. Ja paveiksies, vītne ātri aizķersies uz zara piemērotā vietā un zirneklis pārcelsies uz jaunu punktu turpmākajam darbam. Ja pavediens nekādā veidā neķeras, zirneklis to velk sev pretī, apēd, lai produkts nepazūd, un sāk procesu no jauna. Pamazām veidojot rāmi, kukainis sāk veidot radiālas pamatnes. Kad tie ir gatavi, atliek tikai izveidot savienojošos pavedienus starp rādiusiem;
  • Piltuves pārstāvjiem ir cita pieeja. Viņi veido piltuvi un slēpjas apakšā. Kad upuris tuvojas, zirneklis izlec un ievelk to piltuvē;
  • Daži indivīdi veido zigzaga pavedienu tīklu. Iespēja, ka upuris neizkļūs no šāda modeļa, ir daudz lielāka;
  • Zirneklis, ko sauc par "bolu", sevi neapgrūtina, viņš auž tikai vienu pavedienu, kura galā ir līmes piliens. Mednieks izšauj upurim diegu, cieši pielīmējot to;
  • Zirnekļogrēni izrādījās vēl viltīgāki. Viņi izveido nelielu tīklu starp ķepām, pēc tam izmet to virs vēlamā objekta.

Dizaini ir atkarīgi no kukaiņu un to sugu dzīves apstākļiem.

Secinājums

Noskaidrojot, kā zirneklis auž tīklu, kādas ir tā pazīmes, atliek vien apbrīnot šo dabas veidojumu un mēģināt izveidot ko līdzīgu. Amatnieces kopē rakstus smalkajos trikotāžas lakatu rakstos. Antenas un tīkli zivju un dzīvnieku ķeršanai tiek izgatavoti pēc līdzīgas shēmas. Cilvēki vēl nav spējuši pilnībā simulēt procesu.

Video: zirneklis auž tīklu

Zirnekļi pieder pie vecākajiem Zemes iemītniekiem: pirmo zirnekļveidīgo pēdas tika atrastas 340–450 miljonus gadu vecos iežos. Zirnekļi ir apmēram 200–300 miljonus gadu vecāki par dinozauriem un vairāk nekā 400 miljonus gadu vecāki par pirmajiem zīdītājiem. Dabai ir bijis pietiekami daudz laika, lai ne tikai palielinātu zirnekļu sugu skaitu (zināmi aptuveni 60 tūkstoši), bet arī aprīkotu daudzus no šiem astoņkājainajiem plēsējiem ar pārsteidzošu medību līdzekli - tīklu. Tīkla raksts var atšķirties ne tikai dažādām sugām, bet arī vienam zirneklim noteiktu ķīmisku vielu, piemēram, sprāgstvielu vai narkotisko vielu, klātbūtnē. Zirnekļi pat tika palaisti kosmosā, lai izpētītu mikrogravitācijas ietekmi uz tīmekļa modeli. Tomēr viela, kas veido tīmekli, slēpa visvairāk noslēpumu.

Tīmeklis, tāpat kā mūsu mati, dzīvnieku kažokādas un zīdtārpiņu pavedieni, galvenokārt sastāv no olbaltumvielām. Bet katrā zirnekļa pavedienā esošās polipeptīdu ķēdes savijas tik neparasti, ka ieguvušas gandrīz rekordspēku. Viens zirnekļa radītais pavediens ir tikpat stiprs kā vienāda diametra tērauda stieple. No tīkla austa virve, tikai aptuveni zīmuļa biezumā, varēja noturēt vietā buldozeru, tanku un pat tik jaudīgu airbusu kā Boeing 747. Bet tērauda blīvums ir sešas reizes lielāks nekā zirnekļa tīklu blīvums.

Ir zināms, cik liela ir zīda pavedienu izturība. Klasisks piemērs ir novērojums, ko Arizonas ārsts veica tālajā 1881. gadā. Šī ārsta priekšā notika apšaude, kurā viens no šāvējiem tika nogalināts. Divas lodes trāpīja krūtīs un izgāja cauri. Tajā pašā laikā no katras brūces aizmugures izlīda zīda kabatlakatiņa gabali. Lodes izgāja cauri apģērbam, muskuļiem un kauliem, taču nespēja saplēst zīdu, kas viņiem bija ceļā.

Kāpēc tehnikā tiek izmantotas tērauda konstrukcijas, nevis vieglākas un elastīgākas - no zirnekļa tīkliem līdzīga materiāla? Kāpēc zīda izpletņus neaizstāj ar tādu pašu materiālu? Atbilde ir vienkārša: mēģiniet izgatavot tādu materiālu, kādu zirnekļi viegli ražo katru dienu - tas nedarbosies!

Zinātnieki no visas pasaules jau sen ir pētījuši astoņkājainu audēju tīkla ķīmisko sastāvu, un šodien tā struktūras aina ir atklāta vairāk vai mazāk pilnībā. Tīkla pavedienam ir proteīna, ko sauc par fibroīnu, iekšējais kodols, un ap šo kodolu ir koncentriski glikoproteīna nanošķiedru slāņi. Fibroīns veido aptuveni 2/3 no auduma masas (kā arī, starp citu, dabiskā zīda šķiedra). Tas ir viskozs, sīrupains šķidrums, kas polimerizējas un sacietē gaisā.

Glikoproteīna šķiedras, kuru diametrs var būt tikai daži nanometri, var atrasties paralēli fibroīna pavediena asij vai veidot spirāles ap pavedienu. Glikoproteīni - kompleksi proteīni, kas satur ogļhidrātus un kuru molekulmasa ir no 15 000 līdz 1 000 000 amu - atrodas ne tikai zirnekļos, bet arī visos dzīvnieku, augu un mikroorganismu audos (daži proteīni asins plazmā, muskuļu audos, šūnu membrānās utt. .).

Tīkla veidošanās laikā glikoproteīna šķiedras tiek savienotas viena ar otru, pateicoties ūdeņraža saitēm, kā arī saitēm starp CO un NH grupām, un ievērojama saišu daļa veidojas zirnekļveidīgo arahnoīdajos dziedzeros. Glikoproteīna molekulas var veidot šķidros kristālus ar stieņveida fragmentiem, kas sakrājas paralēli viens otram, piešķirot struktūrai cietas vielas izturību, vienlaikus saglabājot spēju plūst kā šķidrumam.

Galvenās tīkla sastāvdaļas ir vienkāršākās aminoskābes: glicīns H 2 NCH 2 COOH un alanīns CH 3 CHNH 2 COOH. Tīkls satur arī neorganiskas vielas - kālija hidrogēnfosfātu un kālija nitrātu. To funkcijas ir samazinātas līdz tīkla aizsardzībai no sēnītēm un baktērijām un, iespējams, apstākļu radīšanai paša pavediena veidošanās dziedzeros.

Tīmekļa atšķirīgā iezīme ir tā videi draudzīgums. Tas sastāv no vielām, kuras viegli uzsūcas dabiskajā vidē un nekaitē šai videi. Šajā sakarā tīmeklim nav cilvēku roku radītu analogu.

Zirneklis var radīt līdz pat septiņiem dažādas struktūras un īpašību pavedieniem: vienus “tīklu ķeršanai”, citus savai kustībai, citus signalizācijai utt. Gandrīz visi šie pavedieni varētu atrast plašu pielietojumu rūpniecībā un ikdienā, ja būtu iespējams izveidot to plaši izplatītu ražošanu. Tomēr diez vai ir iespējams “pieradināt” zirnekļus, piemēram, zīdtārpiņus, vai organizēt unikālas zirnekļu fermas: zirnekļu agresīvie ieradumi un viņu rakstura individuālās audzēšanas iezīmes, visticamāk, neļaus to izdarīt. Un, lai izgatavotu tikai 1 m auduma, ir nepieciešams vairāk nekā 400 zirnekļu “darbs”.

Vai ir iespējams reproducēt ķīmiskos procesus, kas notiek zirnekļu ķermenī, un kopēt dabisko materiālu? Zinātnieki un inženieri jau sen ir izstrādājuši Kevlar - aramīda šķiedras tehnoloģiju:

ražots rūpnieciskā mērogā un tuvojas zirnekļu tīklu īpašībām. Kevlara šķiedras ir piecas reizes vājākas par zirnekļu tīkliem, taču tik un tā ir tik stipras, ka no tām izgatavo vieglas ložu necaurlaidīgas vestes, cietās cepures, cimdus, virves utt. Bet kevlaru ražo karstos sērskābes šķīdumos, savukārt zirnekļiem nepieciešama regulāra temperatūra. Ķīmiķi vēl nezina, kā tuvoties šādiem apstākļiem.

Tomēr bioķīmiķi ir nonākuši tuvāk materiālu zinātnes problēmas risināšanai. Vispirms tika identificēti un atšifrēti zirnekļa gēni, programmējot vienas vai otras struktūras pavedienu veidošanos. Mūsdienās tas attiecas uz 14 zirnekļu sugām. Tad amerikāņu speciālisti no vairākiem pētniecības centriem (katra grupa neatkarīgi) ievadīja šos gēnus baktērijās, mēģinot iegūt nepieciešamās olbaltumvielas šķīdumā.

Kanādas biotehnoloģiju uzņēmuma Nexia zinātnieki šādus gēnus ieviesa pelēm, pēc tam pārgāja uz kazām, un kazas sāka ražot pienu ar to pašu proteīnu, kas veido tīkla pavedienu. 1999. gada vasarā divi Āfrikas pigmeju buki, Pīters un Vebsters, tika ģenētiski ieprogrammēti ražot kazas, kuru pienā bija šis proteīns. Šī šķirne ir laba, jo pēcnācēji kļūst pieauguši trīs mēnešu vecumā. Uzņēmums vēl klusē par diegu izgatavošanu no piena, taču jau ir reģistrējis jaunā radītā materiāla nosaukumu - “BioSteel”. Raksts par “biotērauda” īpašībām publicēts žurnālā “Science” (“Science”, 2002, 295. sēj., 427. lpp.).

Vācu speciālisti no Gaterslēbenas izvēlējās citu ceļu: viņi ieviesa zirnekļiem līdzīgus gēnus augos - kartupeļos un tabakā. Viņiem izdevās iegūt līdz 2% šķīstošo olbaltumvielu kartupeļu bumbuļos un tabakas lapās, kas galvenokārt sastāvēja no spidroīna (galvenais zirnekļu fibroīns). Paredzams, ka tad, kad saražotā spidroīna daudzums kļūs ievērojams, tas vispirms tiks izmantots medicīnisko pārsēju izgatavošanai.

Piens, kas iegūts no ģenētiski modificētām kazām, pēc garšas nav atšķirams no dabīgā piena. Ģenētiski modificēti kartupeļi ir līdzīgi parastajiem: principā tos var arī vārīt un cept.

Zirnekļveidīgo kārtas pārstāvjus var atrast visur. Tie ir plēsēji, kas medī kukaiņus. Viņi noķer savu upuri, izmantojot tīklu. Šī ir elastīga un izturīga šķiedra, pie kuras pielīp mušas, bites un odi. Par to, kā zirneklis auž tīklu, bieži tiek uzdots jautājums, skatoties uz pārsteidzošu ķeršanas tīklu.

Kas ir tīmeklis?

Zirnekļi ir vieni no vecākajiem planētas iemītniekiem, mazā izmēra un īpašā izskata dēļ tos kļūdaini uzskata par kukaiņiem. Faktiski tie ir posmkāju kārtas pārstāvji. Zirnekļa ķermenim ir astoņas kājas un divas sadaļas:

  • cefalotorakss;
  • vēders.

Atšķirībā no kukaiņiem, tiem nav antenu un kakla, kas atdala galvu no krūtīm. Zirnekļveidīgo vēders ir sava veida rūpnīca zirnekļtīklu ražošanai. Tas satur dziedzerus, kas ražo sekrēciju, kas sastāv no olbaltumvielām, kas bagātinātas ar alanīnu, kas piešķir spēku, un glicīna, kas ir atbildīgs par elastību. Pēc ķīmiskās formulas zirnekļu tīkli ir tuvu kukaiņu zīdam. Dziedzeru iekšpusē sekrēts ir šķidrā stāvoklī, bet, pakļaujoties gaisa iedarbībai, tas sacietē.

Informācija. Zīdtārpiņu kāpurķēžu un zirnekļu tīklu zīdam ir līdzīgs sastāvs – 50% ir fibroīna proteīns. Zinātnieki ir atklājuši, ka zirnekļa pavediens ir daudz spēcīgāks par kāpurķēžu sekrēciju. Tas ir saistīts ar šķiedru veidošanās īpatnībām

No kurienes nāk zirnekļa tīkls?

Uz posmkāju vēdera ir izaugumi - zirnekļveida kārpas. To augšējā daļā atveras arahnoīdu dziedzeru kanāli, veidojot pavedienus. Ir 6 veidu dziedzeri, kas ražo zīdu dažādiem mērķiem (pārvietošanai, nolaišanai, medījuma sapīšanai, olu uzglabāšanai). Vienai sugai visi šie orgāni nenotiek vienlaikus, parasti indivīdam ir 1-4 dziedzeru pāri.

Uz kārpu virsmas ir līdz 500 vērpšanas caurulēm, kas nodrošina olbaltumvielu sekrēciju. Zirneklis griež savu tīklu šādi:

  • zirnekļa kārpas tiek piespiestas pie pamatnes (koks, zāle, siena utt.);
  • neliels daudzums olbaltumvielu pielīp izvēlētajai vietai;
  • zirneklis attālinās, velkot pavedienu ar pakaļkājām;
  • galvenajam darbam tiek izmantotas garas un elastīgas priekšējās kājas, ar to palīdzību tiek izveidots rāmis no sausiem pavedieniem;
  • Tīkla veidošanas pēdējais posms ir lipīgu spirāļu veidošanās.

Pateicoties zinātnieku novērojumiem, kļuva zināms, no kurienes nāk zirnekļa tīkls. To rada kustīgas pāra kārpas uz vēdera.

Interesants fakts. Tīkls ir ļoti viegls, vītnes svars, kas apvij Zemi gar ekvatoru, būtu tikai 450 g.

Kā izveidot zvejas tīklu

Vējš ir zirnekļa labākais palīgs būvniecībā. Izņēmis no kārpas tievu pavedienu, zirnekļveidīgais pakļauj to gaisa plūsmai, kas aiznes sasalušo zīdu ievērojamā attālumā. Tas ir slepenais veids, kā zirneklis auž tīklu starp kokiem. Tīkls viegli pieķeras koku zariem, izmantojot to kā virvi, zirnekļveidīgais pārvietojas no vietas uz vietu.

Tīmekļa struktūrā var izsekot noteiktu modeli. Tās pamatā ir rāmis no stipriem un bieziem pavedieniem, kas sakārtoti staru veidā, kas atšķiras no viena punkta. Sākot no ārējās daļas, zirneklis veido apļus, pakāpeniski virzoties uz centru. Apbrīnojami, ka bez jebkāda aprīkojuma tas saglabā vienādu attālumu starp katru apli. Šī šķiedru daļa ir lipīga, un tajā iestrēgs kukaiņi.

Interesants fakts. Zirneklis ēd pats savu tīklu. Zinātnieki šim faktam piedāvā divus skaidrojumus - tādā veidā tiek papildināts proteīna zudums zvejas tīkla remonta laikā vai arī zirneklis vienkārši dzer ūdeni, kas karājās uz zīda pavedieniem.

Tīkla modeļa sarežģītība ir atkarīga no zirnekļveidīgo veida. Zemākie posmkāji veido vienkāršus tīklus, bet augstākie veido sarežģītus ģeometriskus modeļus. Tiek lēsts, ka tas izveido slazdu ar 39 rādiusiem un 39 spirālēm. Papildus gludām radiālajām vītnēm, palīgspirālēm un uztvērēja spirālēm ir arī signālvītnes. Šie elementi uztver un nodod plēsējam noķertā laupījuma vibrācijas. Ja uznāk svešs priekšmets (zars, lapa), mazais saimnieks to atdala un izmet, pēc tam atjauno tīklu.

Lielie koku zirnekļveidīgie velk slazdus ar diametru līdz 1 m Tajos iekrīt ne tikai kukaiņi, bet arī mazi putni.

Cik ilgs laiks nepieciešams, lai zirneklis noaustu tīklu?

Plēsējs pavada no pusstundas līdz 2-3 stundām, lai izveidotu ažūra slazdu kukaiņiem. Tā darbības laiks ir atkarīgs no laika apstākļiem un plānotā tīkla lieluma. Dažas sugas zīda pavedienus auž katru dienu, to darot no rīta vai vakarā atkarībā no dzīvesveida. Viens no faktoriem, kas nosaka, cik ilgi zirneklim nepieciešams, lai aust tīklu, ir tā veids – plakans vai apjomīgs. Plakanais ir pazīstamais radiālo vītņu un spirāļu variants, bet tilpuma slazds, kas izgatavots no šķiedru kamola.

Tīmekļa mērķis

Smalkie tīkli ir ne tikai kukaiņu slazdi. Tīkla loma zirnekļveidīgo dzīvē ir daudz plašāka.

Medījuma ķeršana

Visi zirnekļi ir plēsēji, kas nogalina savu upuri ar indi. Turklāt dažiem indivīdiem ir trausla uzbūve un viņi paši var kļūt par kukaiņu, piemēram, lapseņu, upuriem. Lai nomedītu, viņiem ir nepieciešama pajumte un lamatas. Lipīgās šķiedras veic šo funkciju. Tīklā noķerto upuri tie sapina diegu kokonā un atstāj, līdz ievadītais enzīms to nogādā šķidrā stāvoklī.

Zirnekļveidīgo zīda šķiedras ir plānākas nekā cilvēka mati, taču to īpatnējā stiepes izturība ir salīdzināma ar tērauda stiepli.

Pavairošana

Pārošanās periodā tēviņi mātītes tīmeklī piestiprina savus pavedienus. Ritmiski satriecot zīda šķiedras, viņi paziņo savus nodomus potenciālajam partnerim. Mātīte, kas saņem pieklājību, nolaižas tēviņa teritorijā, lai pāroties. Dažās sugās mātīte uzsāk partnera meklējumus. Viņa izdala pavedienu ar feromoniem, pateicoties kuriem zirneklis viņu atrod.

Mājas pēcnācējiem

Kokoni olām ir austi no zīdainā tīkla sekrēta. To skaits atkarībā no posmkāju veida ir 2-1000 gab. Tīkla maisiņus ar olām mātītes izkar drošā vietā. Kokona apvalks ir diezgan spēcīgs, tas sastāv no vairākiem slāņiem un ir piesūcināts ar šķidru sekrēciju.

Savās urvās zirnekļveidīgie auž tīklus ap sienām. Tas palīdz radīt labvēlīgu mikroklimatu un kalpo kā aizsardzība pret sliktiem laikapstākļiem un dabiskajiem ienaidniekiem.

Pārvietojas

Viena no atbildēm, kāpēc zirneklis auž tīklu, ir tas, ka tas izmanto pavedienus kā transportlīdzekli. Lai pārvietotos starp kokiem un krūmiem, ātri saprastu un nokristu, tam ir vajadzīgas spēcīgas šķiedras. Lai lidotu lielos attālumos, zirnekļi uzkāpj augstā augstumā, izlaiž ātri sacietējošu tīklu un pēc tam ar vēja brāzmu aizlido vairākus kilometrus. Visbiežāk ceļojumi tiek veikti siltās, skaidrās Indijas vasaras dienās.

Kāpēc zirneklis nelīp pie sava tīkla?

Lai neiekristu savā slazdā, zirneklis kustībai izveido vairākus sausus pavedienus. Es lieliski pārzinu tīklus, un viņš droši tuvojas iestrēgušajam upurim. Parasti zvejas tīkla centrā paliek droša zona, kur plēsējs gaida laupījumu.

Zinātnieku interese par zirnekļveidīgo mijiedarbību ar viņu medību slazdiem sākās vairāk nekā pirms 100 gadiem. Sākotnēji tika ierosināts, ka uz viņu ķepām ir īpaša smērviela, kas neļāva pielipt. Teorijas apstiprinājums nekad netika atrasts. Ar speciālu kameru filmējot zirnekļa kāju kustību pa šķiedrām no sasalušā sekrēta, tika sniegts skaidrojums saskarsmes mehānismam.

Zirneklis nelīp pie tīkla trīs iemeslu dēļ:

  • daudzi elastīgi matiņi uz kājām samazina saskares zonu ar lipīgo spirāli;
  • zirnekļa kāju gali ir pārklāti ar eļļainu šķidrumu;
  • kustība notiek īpašā veidā.

Kāds ir kāju struktūras noslēpums, kas palīdz zirnekļveidīgajiem izvairīties no pielipšanas? Uz katras zirnekļa kājas ir divas atbalsta spīles, ar kurām tas pieķeras virsmai, un viena elastīga spīle. Kustības laikā tas piespiež pavedienus pret pēdas elastīgajiem matiņiem. Kad zirneklis paceļ kāju, nags iztaisnojas un matiņi atgrūž tīklu.

Vēl viens izskaidrojums ir tieša kontakta trūkums starp zirnekļveidīgo kāju un lipīgajiem pilieniem. Tie nokrīt uz pēdas matiņiem un pēc tam viegli plūst atpakaļ uz pavediena. Lai arī kādas teorijas uzskatītu zoologi, fakts paliek nemainīgs, ka zirnekļi nekļūst par savu lipīgo slazdu gūstekņiem.

Arī citi zirnekļveidīgie, piemēram, ērces un pseidoskorpioni, var aust tīklus. Taču viņu tīklus spēka un prasmīgās aušanas ziņā nevar salīdzināt ar īstu meistaru – zirnekļu – darbiem. Mūsdienu zinātne vēl nespēj reproducēt tīmekli, izmantojot sintētisko metodi. Zirnekļa zīda izgatavošanas tehnoloģija joprojām ir viens no dabas noslēpumiem.