Главная Разное

Практическая польза от паутины.

В брюшной полости пауков есть многочисленные паутинные железы. Их протоки открываются мельчайшими прядильными трубочками, которые находятся на концах шести паутинных бородавок на брюшке паука. У паука-крестовика, например, таких трубочек около 500-550. Паутинные железы вырабатывают жидкий вязкий секрет, состоящий из белка. Этот секрет обладает способностью мгновенно затвердевать на воздухе. Поэтому, когда белковый секрет паутинных желез выделяется через прядильные трубочки, он застывает в форме тонких нитей.

12
1. Паук-крестовик (со вскрытой брюшной полостью)
2. Паутинные бородавки паука

Паук начинает прясть свою паутину так: он прижимает паутинные бородавки к субстрату; при этом небольшая порция выделившегося секрета, застывая, приклеивается к нему. Затем паук продолжает вытягивать вязкий секрет из паутинных трубочек при помощи задних ног. Когда он удаляется от места прикрепления, остальной секрет просто растягивается в быстро затвердевающие нити.

Пауки используют паутину для самых разных нужд. В паутинном убежище паук находит благоприятный микроклимат, там же он укрывается от врагов и непогоды. Некоторые пауки оплетают паутиной стенки норки. Из паутины паук плетет липкие ловчие сети для поимки добычи. Яйцевые коконы, в которых развиваются яйца и молодые паучки, тоже делаются из паутины. Паутина используется пауками также для путешествий - из нее маленькие тарзаны плетут страховочные нити, которые защищают от падения при прыжках. В зависимости от цели использования паук может выделять липкую или сухую нить определенной толщины.

По химическому составу и физическим свойствам паутина близка к шелку тутовых шелкопрядов и гусениц, только она гораздо прочнее и эластичнее: если нагрузка разрыва для гусеничного шелка составляет 33-43 кг на 1 мм 2 , то для паутины - от 40 до 261 кг на мм 2 (в зависимости от вида)!

Паутину могут выделять и другие паукообразные, например, паутинные клещи и ложноскорпионы. Однако подлинного мастерства в плетении паутины достигли именно пауки. Ведь важно не только уметь делать паутину, но и производить ее в большом количестве. Кроме того, «ткацкий станок» должен быть расположен в том месте, где им удобнее пользоваться. У ложноскорпионов и паутинных клещей сырьевая база паутины располагается... в голове, а ткацкий аппарат - на ротовых придатках. В условиях борьбы за существование преимущество получают животные, у которых голова утяжелена мозгами, а не паутиной. Такими и являются пауки. Брюшко паука - самая настоящая паутинная фабрика а прядильные устройства - паутинные бородавки - образованы из атрофированных брюшных ног на нижней стороне брюшка. Да и конечности пауков просто "золотые" - они прядут так ловко, что им может позавидовать любая кружевница.

Наверняка каждый из вас обращал внимание на утонченные, ажурные, шелковистые «платочки», которые развешивают пауки на деревьях и траве солнечным летом. Когда серебристые росинки блестят на ажурной паучьей пряже - зрелище, согласитесь, безумно красивое и завораживающее. Но возникает несколько вопросов: "где образуется и как используется пауком паутина", "откуда она берется и из чего состоит". Попытаемся сегодня разобраться, зачем же это животное украшает все вокруг своей «вышивкой».

Остановились на часок

Очень многие ученые посвящали паукам и их паутине не только целые трактаты и часы, но и годы своей жизни. Как говорил Андре Тилькин, известный философ из Франции, плетение паутины - это удивительный спектакль, который можно смотреть часами и часами. Он написал более пятисот страниц трактата о паутине.

Немецкий ученый Г. Петерс утверждал, что, наблюдая за пауками часами, даже не замечаешь, как пролетает время. Он еще до Тилькина рассказал миру о том, кто такие эти удивительные создания, как паук плетет свою паутину, для чего она ему необходима.

Наверняка и вы не раз, увидев на листочке маленького паучка, занимающегося своей кропотливой работой, останавливались и наблюдали. Но у нас всегда не хватает времени на прекрасные мелочи, мы всегда в спешке, поэтому и не можем остановиться, задержаться чуть дольше. Если бы находилось это самое время, каждый из нас наверняка мог бы ответить на вопрос: «Как появляется паутина, почему паук не прилипает к своей паутине?»

Давайте остановимся все-таки на мгновенье и разберемся. Ведь вопрос действительно интересный, а процесс завораживающий.

Откуда она берется?

Пауки - древнейшие создания, живущие на земле более двухсот миллионов лет. Без своей паутины они, пожалуй, не были бы так интересны человечеству. Так откуда выделяется паутина у пауков и что собой представляет?

Паутина - это содержимое специальных желез, которые имеют многие членистоногие (ложноскорпионы, пауки, паутинные клещи и т. д.). Жидкое содержимое способно вытягиваться и не рваться при этом. Образовавшиеся тончайшие нити очень быстро затвердевают на воздухе.

Каждый паук имеет несколько специфических желез на теле, которые отвечают за выработку паутины. Разные железы образуют различного вида и плотности паутину. Располагаются они на брюшке в виде тончайших протоков и носят название «паучьи бородавки». Именно из этих отверстий и выделяется жидкий секрет, вскоре превращающийся в прекрасную паутину.

С помощью лап паук распределяет, «развешивает» паутину там, где это ему необходимо. Самые длинные у паука передние лапки, именно они выступают в главной роли. А с помощью задних лап он захватывает капли жидкости и растягивает их до необходимой длины.

Ветер в помощь

Правильному распределению паутины способствует и ветерок. Если паук выбирает правильное место для размещения, к примеру между деревьев или в листьях, то ветер помогает разнести нити туда, куда нужно. Если вы хотели для себя ответить на вопрос о том, как паук плетет паутину между деревьями, то вот и ответ. Ему помогает ветер.

Когда одна нить зацепилась за нужную веточку, паук проползает, проверяет прочность основы и выпускает следующую. К середине первой прикрепляет вторую и так далее.

Этапы строительства

Основание паутины очень похоже на снежинку или точку, из центра которой расходится несколько лучиков. Эти центральные нити-лучики самые плотные и толстые по своей структуре. Иногда паук делает основу сразу из нескольких нитей, как бы заранее укрепляя свои тропы.

Когда основание будет готово, животное переходит к строительству «ловчих спиралей». Они изготавливаются уже совершенно из другого вида паутины. Эта жидкость отличается клейкостью, хорошо липнет. Именно из липкой паутины и строятся круги на основании.

Паук начинает свое строительство с внешнего круга, постепенно продвигаясь к центру. Он удивительным образом чувствует расстояние между кругами. Совершенно не имея под рукой циркуля или специальных измерительных приборов, паук безошибочно распределяет паутину так, что между кругами исключительно одинаковое расстояние.

Почему сам не прилипает?

Наверняка все вы знаете, как пауки охотятся. Как их добыча путается в липкой паутине и погибает. И, пожалуй, каждый хоть раз задавался вопросом: «А почему паук не прилипает к своей паутине?»

Разгадка кроется в специфической тактике строительства паутины, которую мы описывали чуть выше. Паутина делается из нескольких видов нитей. Основа, по которой паук и перемещается, делается из обычной, очень прочной и совершенно безопасной нити. А вот «ловчие» круги изготавливаются, наоборот, из липкой и смертоносной для многих насекомых нити.

Функции паутины

Итак, мы разобрались, как появляется паутина и где образуется. И как используется пауком паутина, тоже сможем теперь ответить. Первостепенная задача паутины - конечно же, добыча пропитания. Когда «пища» попадает в паутину, паук сразу чувствует вибрацию. Он приближается к добыче, быстренько ее заворачивает в прочное «одеяло», открывает край и уносит еду в то место, где никто ему не помешает насладиться трапезой.

Но кроме добычи пропитания, паутина служит пауку еще для некоторых целей. Из нее делается кокон для яиц и дом для жилья. Паутина выступает в роли своеобразного гамака, на котором происходят брачные игры и спаривание. Она выступает в роли парашюта, который позволяет быстро удрать от опасных врагов. С ее же помощью пауки при необходимости могут передвигаться по деревьям.

Прочнее стали

Итак, мы уже знаем, как паук плетет паутину и каковы ее особенности, как она образуется и как строятся липкие сети для добычи пищи. Но остается вопрос о том, почему же паутина такая прочная.

Несмотря на то что все паучьи конструкции разнообразны, они имеют одинаковое свойство - повышенную прочность. Это обеспечивается за счет того, что в состав паутины входит белок - кератин. Кстати, он также содержится в когтях животных, в шерсти, в перьях птиц. Волокна паутины отлично растягиваются и потом возвращаются в свой первоначальный вид, при этом не рвутся.

Ученые говорят, что паутина по своей прочности намного превосходит натуральный шелк. Последний имеет прочность разрыва 30-42 г/мм 2 , а вот паутина - около 170 г/мм 2 . Чувствуется разница.

Как паук плетет паутину - это понятно. Что она прочная - тоже вопрос решили. А вот знали ли вы, что несмотря на такую прочность, паутина в несколько тысяч раз тоньше, чем волос человека? Если сравнивать показатели разрыва паутины и других нитей, она превосходит не только шелк, но и вискозу, нейлон, орлон. Даже крепчайшая сталь не сравнится по прочности с ней.

Знали ли вы, что от того, как паук плетет паутину, будет завесить количество жертв, которые в ней окажутся?

Когда в паутине оказывается добыча, она не только прилипает к «ловчей» сети, но и поражается электрическим зарядом. Он образуется от самих насекомых, которые в процессе полета накапливают заряд, а попадая в паутину, отдают его нитям и поражают сами себя.

Зная, как паук плетет паутину и какие она имеет «прочные» качества, почему люди до сих пор не изготавливают из таких нитей одежду? Оказывается, во времена Людовика XIV один из мастеров попытался сшить из нитей паука перчатки и носки для короля. Однако работа эта оказалась очень сложной, кропотливой и длительной.

В Южной Америке паучьи сети помогают не только самим изготовителям, но и местным обезьянкам. Животные благодаря прочности сетей ловко и безбоязненно передвигаются по ним.

Паук (лат. Araneae) относится к типу членистоногие, классу паукообразные, отряду пауки. Их первые представители появились на планете приблизительно 400 миллионов лет назад.

Паук – описание, характеристики и фотографии.

Тело паукообразных состоит из двух частей:

Головогрудь, покрытая панцирем из хитина, с четырьмя парами длинных суставчатых ног. Кроме них здесь расположена пара ногощупалец (педипальп), используемых половозрелыми особями для спаривания, и пара коротких конечностей с ядовитыми крючками – хелицерами. Они являются частью ротового аппарата. Количество глаз у пауков колеблется от 2 до 8.
Брюшко с расположенными на нем дыхательными отверстиями и шестью паутинными бородавками для плетения паутины.

Размер пауков в зависимости от вида колеблется от 0,4 мм до 10 см, а размах конечностей может превышать 25 см.

Окраска и рисунок на особях разного вида зависят от структурного строения покровов чешуек и волосков, а также наличия и локализации различных пигментов. Поэтому пауки могут иметь как тусклый одноцветный, так и яркий окрас различных оттенков.

Виды пауков, названия и фотографии.

Учеными описано более 42 000 видов пауков. На территории стран СНГ известны около 2900 разновидностей. Рассмотрим несколько разновидностей:

Птицеед сине-зеленый (лат. Chromatopelma cyaneopubescens) – один из самых эффектных и красивых по окрасу пауков. Брюшко у птицееда красно-оранжевое, конечности ярко-синие, карапас зеленый. Размеры птицееда составляют 6-7 см, в размахе лапок до 15 см. Родиной паука является Венесуэла, но встречается этот паук в странах Азии и на Африканском континенте. Несмотря на принадлежность к птицеедам, данный вид пауков не кусается, а лишь мечет специальные волоски, расположенные на брюшке, да и то в случае сильной опасности. Для человека волоски не опасны, но вызывают небольшие ожоги на коже, по воздействию напоминающие ожог крапивы. Удивительно, но самки хроматопельмы являются долгожителями по сравнению с самцами: продолжительность жизни самки паука составляет 10-12 лет, тогда как особи мужского пола живут всего 2-3 года.

Цветочный паук (лат. Misumena vatia) относится к семейству пауков-бокоходов (Thomisidae). Окраска варьируется от абсолютно белого цвета до ярко-лимонного, розового или зеленоватого. Пауки самцы маленькие, длиной 4-5 мм, самки достигают размеров в 1-1,2 см. Вид цветочных пауков распространен по всей европейской территории (исключая Исландию), встречается в США, Японии, на Аляске. Паук обитает на открытой местности, с обилием цветущего разнотравья, так как питается соками пойманных в свои «объятия» и .

Граммостола пульхра (лат. Grammostola Pulchra) – разновидность , который в естественной среде обитает лишь в Уругвае и в южных областях Бразилии. Довольно массивный паук, достигающий размеров 8-11 см, с темной окраской и характерным «металлическим» блеском волосков. В природе предпочитает жить среди корней растений, а вот собственные норки практически никогда не роет. Часто пульхра становится домашним любимчиком у ценителей экзотичных питомцев.

Аргиопа Брюнниха или паук-оса (лат. Argiope bruennichi) – паук с необычной окраской тельца и конечностей – в желто-черно-белую полосочку, за что и получил название. Правда, самцы паука-осы не такие яркие, да и в размерах уступают самкам: «барышни» достигают величины в 2,5 см, а вместе с лапками – 4 см, а вот самец редко вырастает более 7 мм в длину. Вид широко распространен в Европе, в Азии и на юге России, на территории Поволжья и в Северной Африке. Паук аргиопа обитает на лугах с изобилием травы, на опушках леса. Паутина аргиопы очень прочная, поэтому ее сложно порвать, она лишь растянется под давлением.

Охотник каемчатый (лат. Dolomedes fimbriatus) широко распространен на евразийском континенте и встречается вдоль берегов водоемов со стоячей или очень медленно текущей водой. Часто селится на заболоченных лугах, в тенистых лесах или садах с высокой влажностью. Длина тела самки каемчатого охотника варьируется от 14 до 22 мм, самец мельче и редко бывает крупнее 13 мм. Окраска пауков этого вида обычно желтовато-коричневая либо почти черная, по бокам брюшка проходят светло-желтые или белые полоски.

(лат. Lycosa tarantula) - вид пауков, принадлежащих к семейству пауков-волков (лат. Lycosidae). Обитает на просторах Южной Европы: часто встречается в Италии и Испании, роет норы полуметровой глубины в Португалии. Размеры тарантула внушительные – до 7 см в длину, особи обычно окрашены в рыжие, реже – в коричневые тона, на тельце имеется несколько поперечных полосок светлого цвета и одна продольная.

Шипастый паук-кругопряд или «рогатый паук» (лат. Gasteracantha cancriformis) распространен в тропиках и субтропиках, в южной части США, в Центральной Америке, на Филиппинах, в Австралии. Размер самки составляет 5-9 мм, ширина достигает 10-13 мм. Самцы имеют длину 2-3 мм. Лапки шипастого паука короткие, а по краям брюшка находятся 6 шипов. Окраска паука очень яркая: белая, желтая, красная, черная. На брюшке находится рисунок из черных точек.

Павлиний паук (лат. Maratus volans). В окрасе этого паука встречаются всевозможные цвета: красный, синий, голубой, зеленый, желтый. Расцветка самок более бледная. Взрослая особь достигает размеров 4-5 мм. Своим красивым нарядом самцы привлекают самок. Павлиний паук обитает в Австралии – в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе.

Улыбающийся паук (лат. Theridion grallator) или паук со счастливым лицом совершенно безвреден для человека. Обитает этот необычный паук на Гавайских островах. Длина его тела составляет 5 мм. Окраска паучка может быть разнообразной – бледной, желтой, оранжевой, голубой. Питается этот вид мелкими , а яркая окраска особи помогает сбивать с толку врагов, в особенности птиц.

Черная вдова (лат. Latrodectus mactans) – это очень опасный и ядовитый вид пауков. Обитает в Австралии, Северной Америке, а также встречается в России. Размеры самок достигают 1 см, самцы значительно меньше. Тело черной вдовы имеет черный окрас, а на брюшке расположено характерное красное пятно в виде песочных часов. Самцы имеют коричневую окраску с белыми полосками. Укус смертельно опасен.

Каракурт (лат. Latrodectus tredecimguttatus) – это вид смертельно ядовитых пауков из рода черные вдовы. Самка каракурта имеет размеры 10-20 мм, самец гораздо мельче и имеет размер 4-7 мм. На брюшке этого страшного паука расположено 13 красных пятнышек. У некоторых разновидностей пятна имеют окаймления. Некоторые половозрелые особи лишены пятен и имеют полностью черное блестящее тельце. Обитает в Киргизии, в Астраханской области, в странах Средней Азии, на юге России, Украины, в Причерноморье и Приазовье, на юге Европы, в Северной Африке. Также каракурт был замечен в Саратовской области, Волгоградской области, Оренбургской области, Курганской области, на юге Урала.

Пауки обитают повсеместно и распространены во всех уголках земного шара. Не живут они только в районах, где поверхность земли круглый год скрыта под ледяным панцирем. Число видов в странах с влажным и жарким климатом больше, чем в умеренном или холодном. За исключение нескольких видов, пауки являются наземными жителями и обитают в построенных гнездах или норках, проявляя активность ночью.

Пауки-птицееды и другие виды мигаломорфных пауков живут в кронах экваториальных деревьев и кустарников. «Засухоустойчивые» виды пауков предпочитают норы, расщелины грунта и любые укрытия на уровне земли. Например, пауки-землекопы (атипичные тарантулы) обитают колониями, расселенными по индивидуальным норкам, расположенным на глубине до 50 см. Некоторые виды мигаломорфных пауков закрывают свои норы специальными заслонками, сделанными из почвы, растительности и шелка.

Пауки-сенокосцы (долгоножки) любят селиться во влажных, темных пещерах, в заброшенных животными логовах, погребах и старых сараях. В жилых домах долгоножки встречаются висящими вниз головой на теплых, южных окнах.

Пауки-скакуны живут в самых разнообразных местах: в лесах, пустынях, горной местности, а также строят паутину на каменных и кирпичных стенах домов.

Пауки-бокоходы (пауки-крабы) большую часть жизни проводят сидя на цветах в ожидании добычи, хотя некоторых представителей семейства можно встретить на коре деревьев или лесной подстилке.

Представители семейства воронковых пауков располагают свою паутину на высокой траве и ветвях кустарников.

Пауки-волки предпочитают сырые, травянистые луга и заболоченную лесистую местность, где во множестве встречаются среди опавшей листвы.

Водяной (серебряный) паук строит гнездо под водой, прикрепляя его с помощью паутинок к различным донным предметам. Свое гнездо он наполняет кислородом и использует в качестве водолазного колокола.

Чем питаются пауки?

Пауки – довольно оригинальные существа, которые очень интересно питаются. Некоторые виды пауков могут не есть длительное время – от недели до месяца и даже года, но уж если начнут, то мало что останется. Интересно, что вес пищи, которую могут съесть все пауки в течение года, составляет в несколько раз больше, чем масса всего населения, проживающего в наше время на планете.
Как и что едят пауки? В зависимости от вида и размера пауки добывают пищу и питаются по-разному. Одни пауки плетут паутину, тем самым организуя хитроумные ловушки, которые насекомым очень сложно заметить. В пойманную добычу впрыскивается пищеварительный сок, разъедающий ее изнутри. Через некоторое время «охотник» втягивает в желудок образовавшийся «коктейль». Другие пауки во время охоты «плюются» клейкой слюной, тем самым притягивая к себе добычу.жуков и прямокрылых, а некоторые виды способны затащить к себе в жилище или дождевого червя и там спокойно их съесть.
Паук-королева охотится только ночью, создавая клейкую приманку-паутинку для неосторожных мотыльков. Замечая рядом с приманкой насекомое, королева-пряха своими лапками быстро раскачивает нить, тем самым привлекая внимание жертвы. Мотылек с радостью вьется вокруг такой приманки, а коснувшись ее, сразу же остается на ней висеть. В результате паук может спокойно его к себе притянуть и наслаждаться добычей.

Большие тропические пауки-птицееды с удовольствием охотятся на мелких лягушек

Водяные виды пауков добывают себе пищу из воды, вылавливая себе при помощи паутины головастиков, небольшую рыбу или мошек, плавающих на поверхности воды. Некоторые пауки, которые являются хищниками, ввиду отсутствия жертв могут насытиться и растительной пищей, к которой можно отнести пыльцу или листья растений. Пауки-сенокосцы предпочитают зерна злаков.

Судя по многочисленным заметкам ученых, огромное количество пауков уничтожает мелких грызунов и насекомых в несколько раз больше, нежели животные, обитающие на планете.

вернуться к содержанию

Как паук плетет паутину?

В задней части брюшка паука располагается от 1 до 4 пар паутинных желез (паутинных бородавок), из которых выделяется тонкая ниточка паутины. Это особый секрет, который в наше время многие называют жидким шелком. Выходя наружу из тонких прядильных трубочек, он твердеет на воздухе, а получившаяся в результате ниточка оказывается такой тонкой, что ее довольно сложно увидеть невооруженным глазом.

Для того чтобы сплести паутину, паук растопыривает свои прядильные органы, после чего дожидается легкого ветерка, чтобы спряденная паутинка зацепилась на близлежащей опоре. После того как это произойдет, он перемещается по вновь созданному мостику спиной вниз и начинает плести радиальную нить. Когда будет создана основа, паук двигается по кругу, вплетая в свое «изделие» поперечные тонкие нити, которые достаточно липкие.

Стоит отметить, что пауки – довольно экономные существа, поэтому испорченную или старую паутину они поглощают, после чего вторично ее используют. А старой паутина становится очень быстро, так как паук плетет ее почти каждый день.

Кандидат физико-математических наук Е. Лозовская

Наука и жизнь // Иллюстрации

Клейкое вещество, покрывающее нить ловчей спирали, равномерно распределяется по паутине в виде капелек-бусинок. На снимке показано место присоединения двух фрагментов ловчей спирали к радиусу.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Начальные этапы построения ловчей сети пауком-крестовиком.

Логарифмическая спираль приближенно описывает форму вспомогательной спиральной нити, которую прокладывает паук при строительстве колесовидной ловчей сети.

Спираль Архимеда описывает форму клейкой ловчей нити.

Зигзагообразные нити - одна из особенностей тенет пауков рода Argiope.

Кристаллические области шелкового волокна имеют складчатую структуру, наподобие той, что изображена на рисунке. Отдельные цепи соединены водородными связями.

Юные паучки-крестовики, только что выбравшиеся из паутинного кокона.

Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут сетку из паутины между своих ног и затем набрасывают ее на жертву.

Паук-крестовик (Araneus diadematus) известен своим умением плести большие колесовидные ловчие сети.

Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и длинную "лестницу", которая существенно повышает эффективность охоты.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Так выглядят под микроскопом паутинные трубочки, из которых выходят нити паутинного шелка.

Возможно, пауки - не самые привлекательные создания, но их творение - паутина - не может не вызывать восхищения. Вспомните, как завораживает взгляд геометрическая правильность переливающихся на солнце тончайших нитей, растянутых между ветвями кустарника или среди высокой травы.

Пауки - одни из древнейших обитателей нашей планеты, заселившие сушу более 200 миллионов лет назад. В природе насчитывается около 35 тысяч видов пауков. Эти восьминогие существа, обитающие повсеместно, узнаваемы всегда и всюду, несмотря на различия в окраске и размерах. Но самая главная их отличительная особенность - это способность производить паутинный шелк, непревзойденное по прочности натуральное волокно.

Пауки используют паутину для самых разных целей. Они делают из нее коконы для яиц, строят убежища для зимовки, используют в качестве "страховочного каната" при прыжках, плетут замысловатые ловчие сети и заворачивают пойманную добычу. Готовая к спариванию самка производит паутинную нить, помеченную феромонами, благодаря чему самец, двигаясь вдоль нити, легко находит партнершу. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром.

Питаются пауки в основном насекомыми. Ловчие приспособления, которыми они пользуются для добывания пищи, бывают самых разных форм и видов. Некоторые пауки просто протягивают несколько сигнальных нитей рядом со своим убежищем и, как только насекомое задевает за нить, бросаются на него из засады. Другие - выбрасывают нить с клейкой каплей на конце вперед, как своеобразный аркан. Но вершина конструкторской деятельности пауков - это все-таки круглые колесовидные тенета, расположенные горизонтально или вертикально.

Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик, обычный обитатель наших лесов и садов, выпускает довольно длинную прочную нить. Ветерок или восходящий поток воздуха поднимает нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или другую опору. Паук проползает по ней, чтобы закрепить конец, иногда прокладывая для прочности еще одну нить. Затем он выпускает свободно свисающую нить и к ее середине прикрепляет третью, так что получается конструкция в форме буквы Y - первые три радиуса из более чем полусотни. Когда радиальные нити и рама готовы, паук возвращается в центр и начинает прокладывать временную вспомогательную спираль - что-то вроде "строительных лесов". Вспомогательная спираль скрепляет конструкцию и служит пауку дорожкой при построении ловчей спирали. Весь основной каркас сети, включая радиусы, делается из неклейкой нити, а вот для ловчей спирали используется двойная нить, покрытая клеящим веществом.

Удивительно то, что эти две спирали имеют разную геометрическую форму. Временная спираль имеет относительно мало витков, и расстояние между ними с каждым витком увеличивается. Происходит это потому, что, прокладывая ее, паук движется под одинаковым углом к радиусам. Форма получившейся ломаной линии близка к так называемой логарифмической спирали.

Липкая ловчая спираль строится по другому принципу. Паук начинает с края и продвигается к центру, сохраняя одинаковое расстояние между витками, и получается спираль Архимеда. При этом он обкусывает нити вспомогательной спирали.

Паутинный шелк производится особыми железами, расположенными в задней части брюшка паука. Известно по крайней мере семь типов паутинных желез, производящих разные нити, но ни у одного из известных видов пауков не встречаются все семь типов сразу. Обычно у паука от одной до четырех пар этих желез. Плетение паутины дело не быстрое, и на построение ловчей сети среднего размера уходит примерно полчаса. Чтобы переключиться на производство паутины другого вида (для ловчей спирали), пауку требуется минутная передышка. Пауки часто используют паутину повторно, съедая остатки ловчей сети, поврежденной дождем, ветром или насекомыми. Паутина переваривается в их организме с помощью специальных ферментов.

Структура паутинного шелка идеально отработана за сотни миллионов лет эволюции. Этот природный материал сочетает в себе два чудесных свойства - прочность и эластичность. Сеть из паутины способна остановить насекомое, летящее на полной скорости. Нить, из которой пауки плетут основу своей ловчей сети, тоньше человеческого волоса, а ее удельная (то есть пересчитанная на единицу массы) прочность на разрыв выше, чем у стали. Если сравнивать паутинную нить со стальной проволокой такого же диаметра, то они выдержат примерно одинаковый вес. Но паутинный шелк в шесть раз легче, а значит, в шесть раз прочнее.

Подобно человеческому волосу, шерсти овцы и шелку коконов гусеницы шелкопряда, паутина состоит в основном из белков. По аминокислотному составу белки паутины - спидроины - относительно близки к фиброинам, белкам, из которых состоит шелк, вырабатываемый гусеницами шелкопряда. И те и другие содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (около 40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым придающий нити эластичность.

Как же образуется такая нить? На этот вопрос пока нет полного и ясного ответа. Наиболее подробно процесс прядения паутины был изучен на примере ампуловидной железы паука-кругопря да Nephila clavipes. Ампуловидная железа, производящая самый прочный шелк, состоит из трех основных отделов: центрального мешочка, очень длинного изогнутого канала и трубочки с выходным отверстием. Из клеток на внутренней поверхности мешочка выходят маленькие сферические капельки, содержащие молекулы белка спидроина двух типов. Этот вязкий раствор перетекает в хвостовую часть мешочка, где другие клетки выделяют белки другого типа - гликопротеины. Благодаря гликопротеинам образующееся волокно приобретает жидкокристаллическую структуру. Жидкие кристаллы замечательны тем, что, с одной стороны, они имеют высокую степень упорядоченности, а с другой - сохраняют текучесть. Пока густая масса движется к выходному отверстию, длинные молекулы белков ориентируются и выстраиваются параллельно друг другу в направлении оси формирующегося волокна. При этом между ними образуются межмолекулярные водородные связи.

Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести пока не удается. Эту непростую задачу ученые сейчас пытаются решить с помощью биотехнологических приемов. Первым шагом стало выделение генов, ответственных за производство белков, из которых состоит паутина. Эти гены были внедрены в клетки бактерий и дрожжей (см. "Наука и жизнь" № 2, 2001 г.). Канадские генетики пошли еще дальше - они вывели генетически модифицированных коз, молоко которых содержит растворенные белки паутины. Но проблема не только в том, чтобы получить белок паутинного шелка, необходимо смоделировать природный процесс прядения. А этот урок природы ученым еще предстоит выучить.

Какие виды паутины существуют? и для чего она нужна?

Разные виды пауков плетут разную паутину. Самая обыкновенная - и, пожалуй, самая красивая - круглая паутина часто попадается на глаза где-нибудь в парке или на заднем дворе. Особую красоту ей придают капельки росы, осевшие на тонких нитях прохладным утром. По форме она близка к кругу, в котором из центра во все стороны разбегаются спицы радиальных нитей, соединенных тончайшими липкими спиралями. В эти силки и попадают зазевавшиеся насекомые. Ловчие сети почти всех пауков-круглопрядов обычно невелики, но в тропиках они достигают гигантских размеров. Так, огромные древесные пауки растягивают между деревьями прочные тенета диаметром до 2 метров, способные удержать даже мелкую птичку. У большинства плетущих паутину пауков плохое зрение, и добывать пропитание они могут только с помощью ловчих сетей. Одни пауки-круглопряды устраивают засаду в центре сети, другие прячутся где-нибудь в уголке, держа лапку на сигнальной нити, прикрепленной к одной из "спиц" паутины. Попав в липкие тенета, насекомое пытается из них вырваться. От его движений вся сеть начинает вибрировать, и паук получает сигнал "есть улов". Он тотчас выбегает из засады, наносит жертве смертельный укол и опутывает ее паутиной.

ЗАГАДКИ ПАУТИНЫ
Воронковые пауки придают своей ловчей сети форму конуса. Сплетя большую воронку в стеблях высокой травы, между камней или бревен, паук прячется на ее дне. Стоит жертве оказаться слишком близко, как он выбегает из убежища, хватает ее и затаскивает внутрь.
Другие пауки сплетают огромные бесформенные полотнища. Нитей-липучек в них нет, но есть нити-"подножки", заставляющие насекомое потерять равновесие. Едва беспечная букашка споткнется и запутается в паутине, ее хозяин тут как тут со своим смертоносным уколом. Именно такую сеть плетут домовые пауки.

Можно использовать паутину и по-другому. К примеру, североамериканский паук-бола выпускает ниточку длиной около 5 см. К ее кончику прикреплена бусинка клея, которой паук наносит жертве хлесткий удар. Этот клей содержит особые химические вещества, привлекающие самцов мотыльков. Паук размахивает ловчей нитью, привлекая добычу запахом. Едва жертва приблизится, он наносит ей удар этим своеобразным кистенем, намертво приклеивая к шарику, и подтягивает к себе, словно рыбешку на удочке.