Οι αράχνες είναι εξειδικευμένοι μηχανικοί, προικισμένοι με εκπληκτικές δεξιότητες σχεδιασμού και ένα υλικό που τους επιτρέπει να σχεδιάζουν με ακρίβεια και λειτουργικούς ιστούς.
σχετικό περιεχόμενο
- Ρωτήστε τον Smithsonian: Μπορούν οι ελέφαντες να πηδήξουν;
- Δεκάδες έντομα και αράχνες μπορούν να ζουν σε κάθε δωμάτιο του σπιτιού σας
- Ρωτήστε το Smithsonian: Πώς τα χρώματα επηρεάζουν τις διαθέσεις μας;
- Ρωτήστε το Smithsonian: Τι είναι ένα freckle;
- Ρωτήστε Smithsonian: Πώς κάνετε μια μούμια;
Το μεταξωτό υλικό-αράχνη έχει χημικές ιδιότητες που την καθιστούν λαμπερή, δυνατή και ελαφριά. Είναι ισχυρότερη από το χάλυβα και έχει εντυπωσιακή αντοχή σε εφελκυσμό, που σημαίνει ότι μπορεί να τεντωθεί πολύ πριν να ασφαλίσει. Οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να αποκωδικοποιήσουν ακριβώς τι δίνει στο μετάξι τόσο τη δύναμη όσο και την ελαστικότητα, αλλά μέχρι στιγμής έχουν βρει μόνο ενδείξεις.
Κάθε αράχνη μπορεί να φτάσει μέχρι επτά διαφορετικούς τύπους μεταξιού, αλλά γενικά κάνει τέσσερα έως πέντε είδη, λέει ο Jonathan Coddington, διευθυντής της πρωτοβουλίας Global Genome Initiative και ανώτερος επιστήμονας στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Smithsonian.
Οι αράχνες χρησιμοποιούν το μετάξι τους για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένου του web-building. Η ποικιλομορφία αυτή δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, δεδομένου ότι η Γη φιλοξενεί 45.749 είδη αράχνων, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Κατάλογο Spider. Ο αριθμός τους αλλάζει συνεχώς με την συχνή ανακάλυψη νέων ειδών.
Γιατί να δημιουργήσετε ιστό; Χρησιμεύουν ως "πολύ αδίκημα και υπεράσπιση", λέει ο Coddington. "Εάν πρόκειται να ζήσετε σε έναν ιστό, πρόκειται να είναι μια αμυντική δομή", λέει, σημειώνοντας ότι οι δονήσεις στα σκέλη μπορούν να προειδοποιήσουν τις αράχνες σε αρπακτικά ζώα. Τα Webs χρησιμοποιούνται επίσης για να πιάσουν λεία, λέει ο Coddington, του οποίου η έρευνα έχει επικεντρωθεί εν μέρει στην εξέλιξη της αράχνης και την ταξινόμηση.
Μερικές φορές οι αράχνες τρώνε τα δικά τους πλέγματα όταν τελειώνουν μαζί τους, ως τρόπος να αναπληρώσουν την προμήθεια μεταξιού.
Το μεταξωτό μεταξωτό είναι κατασκευασμένο από συνδεδεμένες πρωτεϊνικές αλυσίδες που το βοηθούν να το καταστήσει ισχυρό, μαζί με μη συνδεδεμένες περιοχές που του προσδίδουν ευελιξία. Παράγεται σε εσωτερικούς αδένες, μετακινείται από μια διαλυτή μορφή σε μια σκληρυνόμενη μορφή και στη συνέχεια περιστρέφεται σε ίνες από τα spinnerets στην κοιλιά της αράχνης.
Τα πολλαπλά κτυπήματα και τα οκτώ πόδια των αράχνων είναι χρήσιμα για την κατασκευή ιστού. Η αρχιτεκτονική ενός ιστού είναι πολύ ειδικού τύπου, λέει ο Coddington. "Αν μου δείξετε έναν ιστό, μπορώ να σας πω ποια είναι η αράχνη", λέει, προσθέτοντας ότι οι αράχνες "είναι πεπεισμένοι" για το πού θα κάνουν έναν ιστό. Κάποιοι μπορεί να είναι στο σπίτι στο κάτω μέρος ενός χάρτινου κυπέλλου, ενώ άλλοι δεν θα αγγίξουν αυτόν τον χώρο.
Οι περισσότεροι web-building συμβαίνουν κάτω από την κάλυψη του σκότους.
Η συνηθισμένη αραχνοειδής αραδίτης (η ομάδα που είναι πιο οικεία στους Αμερικανούς) θα κατασκευάσει μια επίπεδη σφαίρα με σφαίρες, αναρτημένη από επτά γραμμές τύπων προσαρτημένες σε φύλλα, κλαδιά, βράχια, πόλους τηλεφώνου ή άλλες επιφάνειες. Κρεμαστά από ένα φύλλο ή κάποιο άλλο αντικείμενο, η αράχνη πρέπει να πάρει το μετάξι από το σημείο αυτό στις άλλες επιφάνειες.
Η αράχνη αρχίζει τραβώντας το μετάξι από έναν αδένα με το τέταρτο πόδι. Το αντίθετο τέταρτο σκέλος χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση πολλαπλών κλώνων μεταξιού από περίπου 20 πρόσθετους αδένες μετάξι, δημιουργώντας μια δομή τύπου μπαλονιών. Η αράχνη κάθεται υπομονετικά, γνωρίζοντας ότι τελικά μια ζεστή αύρα θα πάρει το μπαλόνι, το οποίο μεταφέρει την πρώτη γραμμή από μετάξι.
Εν κατακλείδι, το μπαλόνι που χτυπάει το μεταξωτό κορδόνι - και, όπως ένας ψαράς με ένα ψάρι στη γραμμή, η αράχνη μπορεί να νιώσει το χτύπημα. Προσελκύει για να βεβαιωθεί ότι το μεταξωτό σκέλος είναι πραγματικά συνδεδεμένο, τότε βγάζει νέο μετάξι και αποδίδει το σκέλος σε ό, τι είναι σκαρφαλωμένο επάνω και αρχίζει να μαζεύει το χτυπημένο σκέλος, τραβώντας προς το τελικό σημείο, το. Αυτό το νέο μετάξι είναι η πρώτη επίπεδη γραμμή. Η αράχνη μπορεί να το κάνει αυτό 20 φορές, δημιουργώντας ένα δίκτυο από ξηρές (μη κολλώδεις) γραμμές από μετάξι που σέρνονται προς όλες τις κατευθύνσεις.
Η αράχνη πρέπει τότε να προσδιορίσει ποιες από αυτές τις γραμμές αποτελούν επτά σημεία πρόσδεσης - πρέπει να βρίσκονται σε ένα αεροπλάνο και να "διανέμονται χρήσιμα γύρω από τον κύκλο που θα καταλάβει ο ιστός", λέει ο Coddington. Η αράχνη κόβει τις 13 γραμμές που δεν θα χρησιμοποιήσει. "Τώρα που έχετε τα επτά συνημμένα που χρειάζεστε, δεν χρειάζεται πλέον να αγγίζετε το έδαφος, τα φύλλα, τα κλαδιά, οτιδήποτε ... βρίσκεστε στο δικό σας, αναμφισβήτητα σοσιψιστικό, κόσμο".
Στη συνέχεια, η αράχνη αρχίζει να περιστρέφει τον ιστό της, μια σχετικά απλή και προβλέψιμη διαδικασία. Ξεκινά από το εξωτερικό και δουλεύει με τα πόδια, δημιουργώντας ομόκεντρους κύκλους και τελειώνοντας με μια κεντρική σπείρα από κολλώδες μεταξωτό που παγιδεύει το απαραίτητο θήραμα - όλη η ενέργεια που επενδύεται στην κατασκευή του ιστού εξαντλεί τα αποθέματα πρωτεϊνών.
Το κολλώδες υλικό απλώς ακινητοποιεί το θήραμα. Το πραξικόπημα προέρχεται από τα σιαγόνα της αράχνης. "Οι περισσότερες αράχνες επιτίθενται με τα δόντια τους", λέει ο Coddington. "Μόνο βυθίζονται και δαγκώνουν το πράγμα στο θάνατο." Ωστόσο, πρόκειται για μια επικίνδυνη πρόταση, επειδή το θήραμα μπορεί να μην είναι εντελώς κολλημένο.
Μερικές οικογένειες αράχνων έχουν αναπτύξει έναν εναλλακτικό τρόπο αδίκημα: η κολλώδης-μετάξι επίθεση wrap. Αυτές οι αράχνες βάζουν ένα κέλυφος κολλώδες μετάξι στο έδαφος. Όταν ένα έντομο διασχίζει, ο κραδασμός προειδοποιεί την αράχνη, η οποία στη συνέχεια επιτίθεται, κτυπώντας γραμμές κολλώδους, ισχυρού μετάξι γύρω από το έντομο και τυλίγοντάς το μέχρι να ακινητοποιηθεί πλήρως. Η αράχνη στη συνέχεια κινείται για το δάγκωμα του θανάτου. Αλλά αυτό είναι περισσότερο σπάνιο από έναν κανόνα στον κόσμο των αράχνης.
Πολλοί ερευνητές μελετούν τη συμπεριφορά των αράχνης και το μεταξωτό μετάξι με την ελπίδα ότι κάποια μέρα θα είναι σε θέση να εκμεταλλεύεται το υλικό ή ίσως να το αναπαράγει μέσω της γενετικής μηχανικής. Το μετάξι μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για να αυξήσει τη δύναμη της θωράκισης σώματος ή για να δημιουργήσει δερματικά μοσχεύματα. "Αυτό θα ήταν σπουδαίο για την ανθρώπινη φυλή", λέει ο Coddington.
Μια χούφτα εταιρείες επενδύονται επί του παρόντος σε μεταξωτά μεταξωτά, συμπεριλαμβανομένου του Ann Arbor, με έδρα το Μίτσιγκαν Kraig Biocraft Laboratories, μιας σουηδικής εταιρίας βιοτεχνολογίας Spiber Technologies και μιας γερμανικής εταιρείας AMSilk, η οποία λέει ότι έχει δημιουργήσει γενετικά μια πρωτεΐνη παρόμοια με την αράχνη το μετάξι που χρησιμοποιείται σήμερα σε σαμπουάν και άλλα καλλυντικά.
Είναι η σειρά σου να ζητάς από το Smithsonian.
