Вы, наверное, знакомы с тем, насколько странно выглядит паутина. Вы слышали о том, что она сильнее, чем кажется, или о том, что пауки ткут уникальные узоры благодаря чистому инстинкту и терпению. Что вам, вероятно, больше всего знакомо, так это то, как она появляется из паучьего тела или чего-то в этом роде. Непрерывным потоком. Но в чем, собственно, вопрос? Почему ботаникам вроде нас так интересно исследовать эту сеть? Паутина — одна из самых крутых, странных и увлекательных частей животного мира. Нет ничего похожего на них или на удивительную биологию, лежащую в основе работы пауков!

Почему паутина удивительна

Паучий шелк не просто суперпрочный и суперэластичный. Это всё одновременно. Прежде всего: если измерять в пропорциях, то вес паучьего шелка в пять раз прочнее, чем тот же вес стали. Несмотря на невероятную прочность на разрыв, паутинный шелк почти так же эластичен, как резина, в соотношении веса одного материала к весу другого. Некоторые виды паучьего шелка могут растягиваться в четыре раза по сравнению с первоначальной длиной, не разрываясь и не теряя своей прочности. Эти два качества приводят к тому, что данный материал в два-три раза прочнее синтетических волокон, таких как кевлар. Ну, вы знаете, из которого делают бронежилеты. Все это так, ппи этом паучий шелк натуральный, биоразлагаемый и даже противомикробный. Многие исследователи были очарованы паучьим шелком на протяжении тысячелетий, и это увлечение продолжается и по сей день. Если бы ученые могли разработать способ искусственного синтеза паучьего шелка, это привело бы к бесчисленным революционным технологиям в промышленности и человеческом быте.

Что такое паутина?

Секрет того, как паутина может быть такой прочной и в то же время такой эластичной, кроется в ее уникальном химическом составе. На молекулярном уровне паучий шелк состоит из нескольких белков или аминокислот, расположенных в виде цепочки. Две основные аминокислоты, составляющие данную последовательность — это глицин и аланин. В паутине глицин и аланин периодически соединяются в «блоки». Каждый из этих белков содержит три отдельных «области», которые имеют свои собственные свойства. Область, составляющая большую часть «тела» обоих белков, состоит из аморфного эластичного матрикса. Этот гибкий материал поглощает кинетическую энергию, а также придает паутине эластичность. Две другие области белка встроены в аморфную область. Обе эти области являются кристаллическими, то есть они очень прочные и сопротивляются растяжению. Одна из двух областей также является жесткой. Менее жесткая кристаллическая область белков движется вместе с аморфной частью. При этом кристаллы в жесткой области сцепляются друг с другом с кристаллами в не жесткой области. Такое соотношение позволяет жесткой кристаллической области перемещаться вместе с аморфными областями без растяжения и разрушения. В результате получается паутина, одновременно прочная, жесткая и эластичная.

Как создается паутина?

Все виды пауков выдавливают шелк из специализированных «прядильных машин», расположенных на их брюшке. Спиннеретка (Spinneret) — это внешняя часть шелковой железы паука. Шелковые железы органически производят и хранят «предшественник» паучьего шелка. Когда пауки потребляют белок, его часть расщепляется и перестраивается в компоненты, являющиеся предшественниками паучьего шелка. В своем исходном состоянии паучий шелк представляет собой своего рода кристаллический жидкий гель. Чтобы превратить жидкость в шелковистое состояние, она должна пройти через ряд каналов. Эти протоки соединяют фильеру с шелковой железой. Когда жидкий шелк проходит через эти каналы, клетки в каналах вытягивают из него воду. Когда обезвоженный жидкий шелк достигает фильерной железы, второй канал вводит в нее водород. Эта комбинация создает кислотную ванну внутри железы. Кислотная ванна превращает жидкий белок в гель. Затем паук вытягивает этот гель через крошечное отверстие в фильере, придавая ему чрезвычайно тонкую форму. Гель паучьего шелка застывает в твердую форму сразу же при контакте с воздухом.

Для чего нужна паутина?

На самом деле существует большое разнообразие видов паучьего шелка. Каждый сорт имеет разную относительную прочность, эластичность, вязкость и консистенцию. Большинство пауков могут самостоятельно производить несколько разновидностей шелка, используя несколько разных прядильных машин. Один паук может сделать целых семь разных видов шелка! Все паутины на самом деле состоят из нескольких видов шелка, каждый из которых имеет свое структурное назначение. Существует семь типов прядильных желез и, следовательно, семь типов шелка. Они есть:

• Большая ампулярная железа Spinneretт: передняя.
✅ Шелк: Эта железа производит шелк «драглайн», который образует внешний край и спицы паутины.

• Жгутиковая железа Spinneret: задняя.
✅ Шелк: «Вязкий» или «жгутиковый» шелк, который пауки используют для создания липких спиральных рядов своей паутины.

• Совокупная железа Spinneret: задняя.
✅ Шелк: «клееподобный» шелк, используемый для поимки добычи живой. Эта железа необычна тем, что вместе со своим шелком производит клеевидные капли.

• Малая ампулярная железа Spinneret: срединная передняя часть.
✅ Шелк: основной шелк, который используется в качестве временной основы при создании паутины.

• Цилиндрическая железа Spinneret: срединная задняя.
✅ Шелк: «трубчатый» шелк, который паук использует для создания защитных яичных мешков.

Ациновидная железа Spinneret: срединная задняя.
✅ Шелк: «Ацинивидный» шелк, используемый для обертывания и фиксации только что пойманной добычи.

• Грушевидная железа Spinneret: передняя.
✅ Шелк: используется для соединения других видов шелка для создания устойчивой паутины.

Паутина — невероятное и красивое произведение природы. Это также своего рода грубые выделения из задней части тельца паука, которые вы не хотите иметь в своем доме. Обе эти вещи могут быть правдой. Если у вас дома паутина занимает пространство и приносит ощущение дискомфорта, позвоните или напишите нашему специалисту в любое время. У нас есть все необходимое, чтобы ваши пауки могли постоянно плести свою паутину не в вашем доме, а где-нибудь еще.