Біологи з'ясували, як павуки плетуть свої ловецькі сіті
3 жовтня 2012, 02:24
Фото: АР
Біологи з'ясували, як павуки плетуть свої ловецькі сіті
Оригінальна стратегія плетіння павутини дає змогу американським домашнім павукам плести нитки каркаса павутини і її ловчі волокна з одного і того ж матеріалу, що помітно спрощує життя цим членистоногим мисливцям.
Про це заявляють біологи в статті, опублікованій в
журналі Nature Communications.
Павутина
привертає увагу безлічі інженерів, біохіміків і простих біологів. Перших
цікавлять особливості її плетіння, других – хімічний склад її окремих ниток, а
біологів - пристосовницькі механізми, які павуки використовують для її спорудження.
Вчені
вважають, що "копіювання" навиків павуків допоможе нам створити
надміцні бронежилети і надзвичайно стійкі інженерні споруди.
Група
біологів під керівництвом Алі Дхіноджвали з університету міста Акрон (США)
спостерігала за тим, як домашні американські павуки (Achaearanea tepidariorum)
плетуть свої ловецькі сіті.
Як
пояснюють біологи, ці членистоногі мисливці належать до сімейства павуків-тенетників,
які плетуть складні "тривимірні" сіті. Вони
складаються з безлічі окремих компонентів, суть і призначення яких були мало
вивчені.
Дхіноджвала
і його колеги спробували знайти відповідь на це питання, вивчивши стратегію
плетіння павутини у Achaearanea tepidariorum. Авторів
статті найбільше цікавили дископодібні структури, за допомогою яких нитки
павутини прикріплялися до гілок дерев та інших об'єктів.
Як
правило, павутина складається з двох видів волокон, хімічний склад і функції
яких сильно розрізняються. "Ловчі"
волокна сплетені з "м'якою" різновиди шовку, яка прилипає до жертви і
не дає їй покинути сіті мисливця. Структурні
нитки складаються з особливо міцної варіації шовку, головне завдання яких -
підтримка ваги павука, його жертви та самої павутини.
Біологи
виявили, що "ніжки" ловчих і структурних павутинок складалися з одних
і тих само речовин, які складають основу павукового шовку, але при цьому вони
значно відрізнялися за своєю структурою.
Приміром,
дископодібні кріплення у структурних ниток були заплетені з міцних волокон у
вигляді своєрідних "скоб". Зі
слів учених, таку конструкцію неможливо відірвати від поверхні, потягнувши за
нитку павутини і при цьому не пошкодивши її.
З
іншого боку, ловчі нитки кріпляться до гілок дерев за допомогою
"деревоподібного" плетіння. Такі
"ніжки" містять приблизно в 8 разів менше міцних елементів, тільки
кінчики яких реально приклеєні до землі.
Це
приводить до того, що ловчі нитки надзвичайно легко відриваються від поверхні,
якщо в них врізається або на них наступає жертва павука. Коли
така нитка обривається, вона обплітає майбутню жертву павука і піднімає її в
повітря, роблячи з неї легку здобич для восьминогого мисливця.
Дхіноджвала
і його колеги проаналізували структуру різних деревоподібних плетінь і прийшли
до висновку, що кількість волокон в "ніжці" визначає ту силу, яку
треба застосувати для обриву павутинки.
Очевидно,
павук може "настроювати" свою сіть для лову жертв з відносно великою
або маленькою масою, змінюючи кількість ниток в ніжці павутинки.
Вчені
спробували відтворити обидва види "ніжок" павутини за допомогою
нейлонової нитки і скотча. Обидві
конструкції - "скоби" структурних павутинок і "деревоподібні"
ніжки ловчих ниток - настільки ж сильно відрізнялися по своїй міцності, що й
справжні компоненти павутини.
Біологи
вважають, що подібні конструкції можна використовувати і в інженерній справі, і
в промисловості. На
їхню думку, системи кріплення з керованою і точно відомою міцністю будуть
корисні у багатьох сферах суспільного життя.
Нагадаємо,
в минулому році британські вчені з'ясували, як павукам вдається повзати по стінах.