Что содержится в паутине паука
Удивительные факты о пауках и паутине
Земля-наш необыкновенный и неповторимый дом и ее силы сотворили огромное количество чудес. Одно из них-это пауки, вернее то вещество из которого они плетут свои паутины.
Из чего состоит паутина?
Эти волокна по прочности не уступают армирующей нити, используемой в бронежилетах. Пауки-удивительнейшие создания природы. Их паутинная нить хранится в брюшке насекомого, в паутинных железах, виде вязкой консистенции и содержит в себе серин, глицин, и аланин. По прядильным трубочкам паук выделяет секрет, мгновенно застывающий на воздухе и превращающийся в невесомые ажурные ловушки. Науке известно семь типов паутинных желез, которые производят, разные по своим качествам, нити. На сегодняшний день пока не известны такие виды насекомых, обладающие всеми семью типами желез. Обычно у паука от одной до четырех пар таких желез.
Структура паутинного полотна.
А вы знали, что паутина не однородна и состоит из разных видов? Одна часть, радиальные волокна — остов будущего творения, состоит из сухих нитей, по ним паук передвигается. Спиральные нити, располагаются кольцами и покрываются липким слоем, который и создает ловушки для неосторожных жертв. Паук передвигается только по радиальным нитям, потому сам и не прилипает к ней. Но даже если паук и попадет на кольцевую нить, то все-равно не запутается. Природа позаботилась и об этом. Она наделила членистоногих особыми лапками, покрытыми волосками. Клейкие капли, собираются этими волосками, а затем, с поднятой ноги паука, опять стекают на нить паутины. Но и это еще не все. Есть еще одна хитрость, которую использует паук, для удачной охоты. Сигнальная нить! Она прикрепляется от паутины к лапке паука и служит сигналом к тому, что «обед прибыл», добыча попала в ловушку.
Условия, влияющие на паутину.
На липкий слой паутины влияют климатические условия, а именно:
Прочность клейкого вещества, скрепляющего нити между собой, зависит от того насколько сухой и жаркий климат. Но еще больше разрушают паутину –прямые солнечные лучи, вот почему пауки очень любят селиться в затемненных и прохладных местах.
Удивительные сети паука.
Тип паутины, а он для каждого вида членистоногих только один, пауки выбирают в зависимости от среды обитания. Если паук живет у водоема, то его паутина будет отличаться рисунком, а нити касаться воды. Когда же паука относили от воды, то он переключался на плетение другой, «сухопутной» сети, более подходящей для нового места жительства. Однако ученые обнаружили интересный факт:, чтобы не плести «нелюбимый» вид сети, пауки возвращались в привычный ареал обитания. Но есть один вид членистоногих, проживающий на острова Кокос в Тихом океане, которые плетут три разных вида сетей для охоты. Почему паук принимает решение, какую сеть сплести, зависит это от местоположения или от личных предпочтений, ученым еще предстоит выяснить.
Почему паук съедает свою паутину вместе с жертвой?
Часто пауки повторно используют свою паутину, съедая сети, а на их месте строят новые. Зачем?
Известно, что паукам для выживания нужна вода. Она им необходима для увлажнения органов дыхания, состоящих из трахей и легких. Пауки, которые активно охотятся, пьют дождевую воду или росу. А те которые пассивно сидят на своих ловчих сетях имеют в составе паутины такие вещества, как карбоксилат, амид и ионы триметиламмония, способные связывать молекулы воды из воздуха. Таким образом паутина насыщается влагой и паук ее не съедает, а «выпивает». Другим объяснением данного факта – является пополнение потерянного белка. В организме паука есть специальный фермент, позволяющий ее переваривать.
Для чего еще пауку паутина
Но функции паутины не ограничиваются только добычей пропитания. Она занимает существенное значение в жизни паукообразных и не заменима в следующих случаях.
Процесс плетения паутины настолько загадочен и неповторим, что вызывает мировой интерес. Наука не нашла еще способы воспроизведения аналога ажурной ловушки.
Как и почему паук плетет свою паутину
Паукообразные выделяются из всех насекомых способностью плести удивительные паутинные узоры.
Как паук плетет паутину — невозможно себе представить. Маленькое существо создает большие и прочные сети. Удивительная способность сформировалась 130 млн лет назад.
Зачем пауку нужна паутина
Все возможности у животных появляются и закрепляются при естественном отборе неслучайно. Каждое действие имеет строго определенное назначение.
Паук плетет паутину для достижения жизненно важных целей:
Отряд пауков состоит из 42 тысяч видов, у каждого из которых есть свои предпочтения в использовании паутинной конструкции. Для удержания жертвы сетку используют все представители. Самцы — аранеморфы на сетке оставляют выделения семенной жидкости. Затем паук на паутине прогуливается, собирая выделения на органы совокупления.
После оплодотворения малыши формируются в защитном паутинном коконе. Некоторые самки на сетке оставляют ферромоны – вещества, привлекающие партнеров. Кругопряды обволакивают нитями листья, веточки. В результате получаются муляжи для отвлечения хищников. Серебрянки, живущие в воде, делают домики с воздушными полостями.
Как паук плетет паутину
Размеры сети зависят от вида пауков. Некоторые тропические паукообразные создают «шедевры» с диаметром 2 м, способные удержать даже птицу. Обычные паутинные сети имеют меньшие размеры.
Интересно узнать – сколько паук плетет паутину. Зоологам удалось выяснить, что крестовик справляется с работой за несколько часов. На создание узоров большой площади у представителей жарких стран уходит несколько дней. Главную роль в процессе выполняют специальные органы.
Строение паутинных желез
На брюшке насекомого имеются выросты – паутинные бородавки с отверстиями в виде трубочек.
По этим протокам из паутинной железы наружу поступает вязкая жидкость. При попадании на воздух гель превращается в тонкие волокна.
Химический состав паутины
Уникальная способность выделяющегося раствора застывать объясняется структурными компонентами.
В состав жидкости содержится большая концентрация белка, содержащая следующие аминокислоты:
Четвертичная структура белка при выталкивании из протока изменяется таким образом, что в результате формируются нити. Из нитевидных образований впоследствии получаются волокна, прочность которых
в 4 – 10 раз больше прочности человеческого волоса.,
в 1,5 – 6 раз прочнее стальных сплавов.
Теперь становится понятно — как паук плетет паутину между деревьями. Тонкие прочные волокна не разрываются, легко сжимаются, растягиваются, вращаются без скручивания, соединяют ветки в единую сеть.
Конструктивные особенности паутины
Цель жизни паука – добыча белковой пищи. Ответ на вопрос «Почему пауки плетут паутину» очевиден. Прежде всего, для охоты на насекомых. Они изготавливают ловчую сеть сложной конструкции. Внешний вид узорчатых структур отличается.
Конструкции зависят от условий проживания насекомых, их видовой принадлежности.
Заключение
Выяснив — как паук плетет паутину, каковы ее особенности, остается восхититься этим творением природы, пытаться создать что-то подобное. В нежных узорах вязанных шалей мастерицы копируют узоры. По аналогичным схемам делают антенны, сети для ловли рыб и животных. Полностью смоделировать процесс человеку пока не удалось.
Видео: Паук плетет паутину
Химические тайны паутины*
Пауки принадлежат к древнейшим обитателям Земли: следы первых паукообразных найдены в породах, которым 340–450 млн лет. Пауки примерно на 200–300 млн лет старше динозавров и более чем на 400 млн лет – первых млекопитающих. У природы было достаточно времени, чтобы не только умножить число паучьих видов (их известно около 60 тыс.), но и вооружить многих этих восьминогих хищников удивительным средством охоты – паутиной. Рисунок паутины может быть различным не только у разных видов, но и у одного паука в присутствии тех или иных химических веществ, например взрывчатых или наркотических. Пауков даже собирались запустить в космос для исследования влияния микрогравитации на рисунок паутины. Однако больше всего загадок таило вещество, из которого состоит паутина.
Паутина, как наши волосы, шерсть животных, нити шелковичных червей, состоит в основном из белков. Но полипептидные цепи в каждой паутинной нити переплетены столь необычным образом, что обрели почти рекордную прочность. Одиночная нить, производимая пауком, столь же прочна, как стальная проволока равного диаметра. Канат, сплетенный из паутины, толщиной всего примерно с карандаш, мог бы удержать на месте бульдозер, танк и даже такой мощный аэробус, как «Боинг-747». Но плотность стали в шесть раз больше, чем паутины.
Известно, сколь высока прочность шелковых нитей. Классическим примером служит наблюдение, сделанное аризонским врачом еще в 1881 г. На глазах этого врача произошла перестрелка, в которой один из стрелявших был убит. Две пули попали в грудь и прошли навылет. При этом с обратной стороны каждой раны торчали кусочки шелкового носового платка. Пули прошли сквозь одежду, мышцы и кости, но не смогли разорвать попавшегося им на пути шелка.
Почему же в технике применяют стальные конструкции, а не более легкие и эластичные – из материала, подобного паутине? Почему шелковые парашюты не заменяют этим же материалом? Ответ прост: попробуйте-ка сделать такой материал, какой ежедневно легко производят пауки, – не получится!
Ученые разных стран мира долго изучали химический состав паутины восьминогих ткачей, и сегодня картина ее строения раскрыта более или менее полно. Нить паутины имеет внутреннее ядро из белка, называемого фиброином, и окружающие это ядро концентрические слои гликопротеидных нановолокон. Фиброин составляет примерно 2/3 массы паутины (а также, кстати, и натурального шелкового волокна). Это вязкая, сиропообразная жидкость, полимеризующаяся и затвердевающая на воздухе.
Гликопротеидные волоконца, диаметр которых может составлять всего несколько нанометров, могут располагаться параллельно оси фиброиновой нити или образовывать спирали вокруг нити. Гликопротеиды – сложные белки, которые содержат углеводы и имеют молекулярную массу от 15 000 до 1 000 000 а.е.м, – присутствуют не только у пауков, но и во всех тканях животных, растений и в микроорганизмах (некоторые белки плазмы крови, мышечных тканей, оболочек клеток и др.).
При образовании паутины гликопротеидные волоконца соединяются между собой за счет водородных связей, а также связей между СО- и NН-группами, причем значительная доля связей образуется в паутинных железах паукообразных. Молекулы гликопротеидов могут образовывать жидкие кристаллы со стержневидными фрагментами, которые укладываются параллельно друг другу, что придает структуре прочность твердого тела при сохранении способности течь подобно жидкости.
Основные составные части паутины — простейшие аминокислоты: глицин Н2NCН2СООН и аланин СН3СHNН2CООН. В паутине содержатся и неорганические вещества – гидрофосфат калия и нитрат калия. Их функции сводятся к защите паутины от грибков и бактерий и, вероятно, созданию условий для образования самой нити в железах.
Отличительная особенность паутины — экологичность. Она состоит из легко усваиваемых природной средой веществ и не вредит этой среде. В этом отношении паутина пока не имеет аналогов, созданных руками человека.
Паук может выделять до семи разных по строению и свойствам нитей: одни – для ловчих «сетей», другие – для собственного перемещения, третьи – для сигнализации и т. д. Почти все эти нити могли бы найти широкое применение в промышленности и быту, если бы удалось наладить их широкое производство. Однако «приручить» пауков, как тутовых шелкопрядов, организовать своеобразные паучьи фермы вряд ли возможно: агрессивные привычки пауков и черты единоличника в их характере вряд ли позволят это сделать. А для производства всего 1 м ткани из паутины требуется «работа» более 400 пауков.
Можно ли воспроизвести химические процессы, проходящие в теле пауков, и скопировать природный материал? Ученые и инженеры уже довольно давно разработали технологию кевлара – арамидного волокна:
получаемого в промышленных масштабах и приближающегося по свойствам к паутине. Волокна из кевлара в пять раз слабее паутины, но все же настолько прочны, что их используют для изготовления легких пуленепробиваемых жилетов, защитных шлемов, перчаток, канатов и др. Но кевлар получают в среде горячих растворов серной кислоты, в то время как пауку требуется обычная температура. Химики пока не знают, как приблизиться к таким условиям.
Однако к решению материаловедческой проблемы приблизились биохимики. Сначала были выявлены и расшифрованы паучьи гены, программирующие образование нитей того или иного строения. Сегодня это касается пауков 14 видов. Затем американские специалисты из нескольких исследовательских центров (каждая группа самостоятельно) ввели эти гены бактериям, пытаясь получить нужные белки в растворе.
Ученые канадской биотехнологической фирмы «Нексиа» ввели такие гены мышам, затем перешли на коз, и козы стали давать молоко с тем самым белком, который образует нить паутины. Летом 1999 г. двух африканских карликовых козлов, Петера и Уэбстера, генетически запрограммировали давать потомство коз, молоко которых содержало такой белок. Эта порода хороша тем, что потомство становится взрослым уже в трехмесячном возрасте. Фирма пока хранит молчание, как делать нити из молока, но уже зарегистрировала название созданного ею нового материала – «BioSteel» («биосталь»). Статья о свойствах «биостали» опубликована в журнале «Science» («Наука», 2002, т. 295, с. 427).
Другим путем пошли немецкие специалисты из Гатерслебена: они ввели гены, подобные паучьим, в растения – картофель и табак. Им удалось получить в картофельных клубнях и табачных листьях до 2% растворимых белков, состоящих в основном из спидроина (главного фиброина пауков). Предполагается, что, когда количества производимого спидроина станут значительными, из него в первую очередь будут делать медицинские бинты.
Молоко, полученное от генетически измененных коз, вряд ли можно отличить по вкусу от натурального. Генетически модифицированный картофель похож на обычный: его в принципе тоже можно варить и жарить.
Материал подготовил Э.Г.Раков
* См. также № 29/2002 («Пауки для армии США»)
Из чего состоит паутина и как пауки плетут свои ловушки?
Многие животные умеют строить жилища и ловушки при помощи подручных средств. Например, практически все птицы вьют себе гнезда, а пчелы — создают огромные ульи. Но одни из самых сложных структур создают пауки, которые выделяют из своих желез паутину и плетут ловушки для своих жертв. Когда добыча попадается на липкие нити, каждый паук скорее спешит к ней, чтобы прыснуть в него ядом для превращения всех внутренностей в питательную смесь. Ученые на протяжении многих лет следят за этими удивительными созданиями и каждый раз открывают что-то новое. Например, недавно ученые из американского штата Мэриленд использовали камеры ночного видения и искусственный интеллект, чтобы лучше понять метод плетения паучьей паутины. Получилось довольно интересное видео.
Искусственный интеллект подсказал, как пауки плетут свою паутину
Что такое паутина?
Паутина — это секрет паутинных желез, которые расположены в задней части тела каждого паука. Внутри железы это вещество находится в жидком состоянии, но как только оно попадает на воздух, моментально застывает в виде нитей. Главным компонентом паутинной нити является белок фиброин, который в контакте с воздухом придает ей прочность. Считается, что одна нить паутины в несколько раз прочнее человеческого волоса такой же толщины. У пауков есть несколько типов желез, каждая из которых производит определенный тип паутины. Одна разновидность нужна для создания основы ловушки, другая используется для плетения «ловчей» сети, третья — для связывания жертвы и так далее.
Паук выпускает паутину из паутинной железы
Как плетется паутина?
Как пауки ходят по паутине?
Если паук наступит на ловчую сеть, он легко может в ней запутаться. Чтобы этого избежать, членистоногие касаются их только кончиками ног, которые покрыты большим количеством волосков — они уменьшают площадь контакта с клейкими веществами. Вдобавок к этому, конечности пауков обладают определенной долей маслянистости, что препятствует приклеиванию. Когда паутина уже полностью готова, хищники вовсе стараются ходить только по радиальным нитям.
Пауки не запутываются в паутине, потому что знают, как правильно по ней ходить
Как пауки создают сложную структуру паутины?
По данным научного издания Science Alert, недавно ученые из Университета Джона Хопкинса использовали камеру ночного видения и искусственный интеллект, чтобы проследить за каждой из восьми конечностей пауков во время плетения сети. По словам исследователя Эндрю Гордуса (Andrew Gordus), во время прогулки с сыном он задумался: как крошечный мозг пауков позволяет им плести настолько сложные узоры?
Расположение головного мозга паука
В качестве подопытных животных они взяли шесть не ядовитых пауков вида Uloborus diversus. Они не вырастают больше нескольких миллиметров и обитают в США. Используя инфракрасные камеры они снимали процесс плетения паутины. Так как обычному человеку было бы слишком сложно проследить за движением каждой конечности пауков, они обучили нейросеть отслеживать 26 точек: основание тела пауков, бедренную и большеберцовую кость каждой ноги, а также переднюю и самую заднюю точки тела.
Паук вида Uloborus diversus
Оказалось, что каждый паук плетет паутину по одному и тому же алгоритму. Объяснять каждое их движение нет смысла — это слишком долго и нудно, поэтому лучше просто посмотреть видео ниже. То, что движения конечностей у пауков одинаковы, означает, что инструкция по плетению ловушек заложена в них на генетическом уровне. В будущем ученые хотят узнать, какие именно участки мозга активируются у пауков во время плетения паутины.
Видео от Университета Джона Хопкинса
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
У некоторых пауков есть опасные враги — жуки-убийцы вида Stenolemus. Недавно ученые узнали, что эти создания очень хитрым образом приближаются к паукам и съедают их. Узнать подробности об этом открытии и посмотреть видео можно на нашем сайте.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Как бы вы не любили путешествия, на нашей планете есть места, куда вас не пустят ни за какие деньги. 💸 Большинство из этих мест опасны, потому что там вы можете заразиться опасными болезнями или стать жертвой аборигенов. Но есть и места, где проводятся таинственные ритуалы.
С тех пор как фильм «Метрополис» 1927 года познакомил зрителей с первым кинематографическим злым роботом (женского пола, причем), общество отреагировало на с…
Вы когда-нибудь задумывались над тем, какое же разрешение, эквивалентное пиксельному на фотоаппарате, имеет наше с вами зрение? Может ли конкурировать самая …
Паутина
Паутина — секрет паутинных желёз, который вскоре после выделения застывает в форме нитей. По химической природе представляет собой белок, близкий по составу к шёлку насекомых. Паутину способны выделять представители ряда групп паукообразных (пауки, ложноскорпионы, некоторые клещи) и губоногие многоножки.
Варианты использования паутины оказываются довольно разнообразны, но наиболее распространено применение её для построения яйцевых коконов, сперматофоров, ловчих сетей и укрытий на время линьки или неблагоприятных условий. Следует отметить, что ловчую сеть пауков также часто называют паутиной.
Содержание
Паутина пауков
Состав, выделение и свойства
Паутина пауков представляет собой белок, обогащённый глицином, аланином и серином. Внутри паутинной железы она существует в жидкой форме. При выделении через многочисленные прядильные трубочки, открывающиеся на поверхности паутинных бородавок, происходит изменение структуры белка, вследствие чего он затвердевает в форме тонкой нити. В дальнейшем паук переплетает эти первичные нити в более толстое паутинное волокно.
По прочности паутина близка к нейлону и значительно прочнее сходного с ней по составу секрета насекомых (например, гусениц тутового шелкопряда). Согласно одному из предположений различия обусловлены тем, что пауки формируют волокно, свисая на нём. [1]
Другое необычное свойство паутины — внутренняя шарнирность (поворотная изомерия): подвешенный на паутинном волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но вообще не будет создавать заметной силы противодействия. [2]
Функции
Наиболее известный вариант использования паутины пауками — построение ловчих сетей, которые в зависимости от строения способны полностью обездвижить добычу, затруднить её передвижения или только просигнализировать о её появлении. Пойманную добычу пауки также часто заворачивают в сеть. У аранеоморфных пауков с ловчими сетями связано очень сложное брачное поведение.
Перед размножением самцы плетут сперматическую сеточку, на которую выделяют каплю семенной жидкости для переноса её в резервуары цимбиумов (копулятивных органов на кончиках педипальп).
Кроме того, многие пауки оплетают ей стенки норки. Наконец, одними из наиболее экстравагантных применений паутины оказывается формирование страховочных нитей, препятствующих неудачному падению при прыжках, и «парашютов», с помощью которых молодь может распространяться с потоками воздуха.
Ловчие сети
Примечания
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Паутина» в других словарях:
ПАУТИНА — ПАУТИНА. В слове паутина предполагается народно этимологическое скрещивание с тянуть (Преображенский) или тина (Л. А. Булаховский). См. заметку Л. А. Булаховского «Russ. паутина, ukr. павутина Spinngewebe und Verwandtes»15. Но ср. А. И.… … История слов
Паутина — жизни, судьбы и времени ткется божественными силами. Сотканная пауком паутина это космический план с расхождением пространственных составляющих от центра. Радиальные лучи паутины сущностное начало, а круговые экзистенциальное и аналогическое.… … Словарь символов
паутина — сплетение; тенета; тенёта, сеть, интернет, паутинка Словарь русских синонимов. паутина сущ. • тенета сетка, которую плетет паук) Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012 … Словарь синонимов
ПАУТИНА — вязкое выделение паутинных желез у некоторых членистоногих (пауки, паутинные клещи и др.); способна растягиваться в тонкие, быстро затвердевающие на воздухе нити (называются также паутиной). Из паутины животных делают ловчие сети, убежища и… … Большой Энциклопедический словарь
ПАУТИНА — ПАУТИНА, паутины, жен. 1. Тонкая нить, волосок или сеть их, сплетенная из отвердевшего клейкого сока пауков и служащая паукам ля ловли добычи. «Лишь паутины тонкий волос блестит на праздной борозде.» Тютчев. 2. перен., чего. О чем нибудь, всецело … Толковый словарь Ушакова
паутина — ПАУТИНА, ы, жен. Сеть из тонких нитей, получающихся от выделения пауком клейкой быстро затвердевающей жидкости. Плести паутину (также перен.). Опутать паутиной лжи (перен.). П. заговора (перен.). | уменьш. паутинка, и, жен. В воздухе летают… … Толковый словарь Ожегова
ПАУТИНА — вязкое выделение паутинных желёз пауков и нек рых др. паукообразных, застывающее на воздухе в виде нитей. В осн. состоит из белка фиброина. Паутинная нить (диам. до неск. мкм) прочнее (прочность на разрыв от 40 до 260 кг/мм2) и эластичнее нити… … Биологический энциклопедический словарь
ПАУТИНА — «ПАУТИНА», Украина, ОДИССЕЙ, 1992, цв., 78 мин. Мистическая драма. По мотивам повести Валерия Алексеева «Удача по скрипке». Мечтая о карьере для своего ребенка, мать отдает душудьяволу, получая за нее для сына талант скрипача. В ролях: Елена… … Энциклопедия кино
паутина — ПАУТИНА, ы, ПАУТИНКА, и, ж. 1. Короткая цепочка для часов; любая короткая, тонкая цепочка. 2. Приспособление для игры детей во дворах в форме сферической металлической паутинообразной арматуры, на которой можно лазить, висеть и т. п. 1. Возм. из… … Словарь русского арго
паутина — дрожащая (Фруг); клейкая (Златовратский); липкая (Бальмонт, Вересаев, Сологуб); лучистая (Бальмонт); нежная (Рукавишников ); сквозная (Бунин, Фет); серая (Муйжель); тонкая (Бальмонт); шаткая (В.Иванов); цепкая (Городецкий) Эпитеты литературной… … Словарь эпитетов
Паутина — Паутина во сне обещает Вам приятное общество и удачливость в делах … Сонник Миллера