ما هي الحيوانات الأخرى التي تشكل شبكات؟ ما العقدة التي يستخدمها العنكبوت عند نسج شبكته؟ كيفية بناء شبكة صيد السمك
مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية إي. لوزوفسكايا
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
يتم توزيع المادة اللاصقة التي تغطي خيط دوامة الالتقاط بالتساوي في جميع أنحاء الويب على شكل قطرات خرزية. تُظهر الصورة المكان الذي يتم فيه ربط شظيتين من دوامة الماسك بنصف القطر.
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
المراحل الأولية لبناء شبكة صيد بواسطة العنكبوت المتقاطع.
يصف اللولب اللوغاريتمي تقريبًا شكل الخيط الحلزوني المساعد الذي يضعه العنكبوت عند بناء شبكة صيد على شكل عجلة.
تصف دوامة أرخميدس شكل خيط الملاءمة اللاصق.
الخيوط المتعرجة هي إحدى سمات شبكات العناكب من جنس Argiope.
تحتوي المناطق البلورية من ألياف الحرير على بنية مطوية مشابهة لتلك الموضحة في الشكل. ترتبط السلاسل الفردية بروابط هيدروجينية.
العناكب المتقاطعة الصغيرة التي خرجت للتو من شرنقة الويب الخاصة بها.
العناكب من عائلة Dinopidae spinosa تنسج شبكة بين أرجلها ثم ترميها على فريستها.
يُعرف العنكبوت المتقاطع (Araneus diadematus) بقدرته على نسج شبكات محاصرة كبيرة على شكل عجلة.
تقوم بعض أنواع العناكب أيضًا بربط "سلم" طويل بالمصيدة المستديرة، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة الصيد.
العلم والحياة // الرسوم التوضيحية
وهذا هو شكل الأنابيب العنكبوتية التي تخرج منها خيوط حرير العنكبوت تحت المجهر.
قد لا تكون العناكب هي المخلوقات الأكثر جاذبية، ولكن صنعها، الشبكة، ليس أقل من كونه مذهلاً. تذكر كيف أن الانتظام الهندسي لأرقى الخيوط المتلألئة في الشمس، والممتدة بين أغصان الأدغال أو بين العشب الطويل، يأسر العين.
العناكب هي واحدة من أقدم سكان كوكبنا، واستقرت على الأرض منذ أكثر من 200 مليون سنة. يوجد حوالي 35 ألف نوع من العناكب في الطبيعة. هذه المخلوقات ذات الأرجل الثمانية، والتي تعيش في كل مكان، يمكن التعرف عليها دائمًا وفي كل مكان، على الرغم من الاختلافات في اللون والحجم. ولكن الشيء الأكثر أهمية هو سمة مميزة- هي القدرة على الإنتاج خيوط العنكبوت، ألياف طبيعية لا مثيل لها في القوة.
تستخدم العناكب الشبكات لأغراض مختلفة. إنهم يصنعون منه شرانقًا للبيض ، ويبنون ملاجئ لفصل الشتاء ، ويستخدمونه كـ "حبل أمان" عند القفز ، وينسجون شبكات محاصرة معقدة ويلفون الفريسة التي تم صيدها. تنتج الأنثى الجاهزة للتزاوج خيطًا على شبكة الإنترنت يحمل علامة الفيرومونات، وبفضل ذلك يجد الذكر بسهولة شريكًا يتحرك على طول الخيط. تطير العناكب الصغيرة من بعض الأنواع بعيدًا عن عش الوالدين على خيوط طويلة تحملها الرياح.
تتغذى العناكب بشكل رئيسي على الحشرات. تعتبر أجهزة الصيد التي يستخدمونها للحصول على الطعام من أكثر الأجهزة أشكال مختلفةوأنواع. تقوم بعض العناكب ببساطة بتمديد عدة خيوط إشارة بالقرب من ملجأها، وبمجرد أن تلمس الحشرة الخيط، فإنها تندفع إليها من الكمين. يقوم آخرون برمي خيط به قطرة لزجة في النهاية للأمام، مثل نوع من اللاسو. لكن ذروة النشاط التصميمي للعناكب لا تزال عبارة عن شبكات دائرية على شكل عجلة تقع أفقيًا أو رأسيًا.
لبناء شبكة صيد على شكل عجلة، ينتج العنكبوت المتقاطع، وهو ساكن مشترك في غاباتنا وحدائقنا، خيطًا طويلًا وقويًا إلى حد ما. النسيم أو تدفق الهواء المرتفع يرفع الخيط إلى أعلى، وإذا تم اختيار مكان بناء الشبكة جيدًا، فإنه يتمسك بأقرب فرع أو أي دعم آخر. يزحف العنكبوت على طوله لتأمين النهاية، وأحيانًا يضع خيطًا آخر للقوة. ثم يطلق خيطًا معلقًا بحرية ويعلق ثلثًا في منتصفه، بحيث يتم الحصول على هيكل على شكل حرف Y - أول ثلاثة أنصاف أقطار من أكثر من خمسين. عندما تكون الخيوط والإطار الشعاعي جاهزين، يعود العنكبوت إلى المركز ويبدأ في وضع دوامة مساعدة مؤقتة - شيء مثل "السقالات". يعمل اللولب المساعد على تثبيت الهيكل معًا ويعمل كمسار للعنكبوت عند إنشاء حلزوني جذاب. يتكون الإطار الرئيسي للشبكة بالكامل، بما في ذلك نصف القطر، من خيط غير لاصق، ولكن بالنسبة لدوامة الماسك، يتم استخدام خيط مزدوج مطلي بمادة لاصقة.
ما يثير الدهشة هو أن هذين الحلزونين لهما أشكال هندسية مختلفة. يحتوي اللولب المؤقت على عدد قليل نسبيًا من المنعطفات، وتزداد المسافة بينهما مع كل دورة. يحدث هذا لأنه عند وضعه يتحرك العنكبوت بنفس الزاوية مع نصف القطر. شكل الخط المكسور الناتج قريب مما يسمى بالدوامة اللوغاريتمية.
تم بناء دوامة الملاءمة اللاصقة وفقًا لمبدأ مختلف. يبدأ العنكبوت من الحافة ويتحرك نحو المركز، مع الحفاظ على نفس المسافة بين المنعطفات، مما يخلق دوامة أرخميدس. في الوقت نفسه، يعض خيوط اللولب المساعد.
يتم إنتاج حرير العنكبوت بواسطة غدد خاصة تقع في الجزء الخلفي من بطن العنكبوت. ومن المعروف سبعة أنواع على الأقل الغدد العنكبوتية، إنتاج خيوط مختلفة، ولكن لا شيء منهم الأنواع المعروفةلم يتم العثور على جميع أنواع العناكب السبعة مرة واحدة. عادة ما يكون لدى العنكبوت من واحد إلى أربعة أزواج من هذه الغدد. إن نسج شبكة الإنترنت ليس مهمة سريعة، ويستغرق بناء شبكة صيد متوسطة الحجم حوالي نصف ساعة. للتبديل إلى إنتاج نوع مختلف من الويب (للصيد الحلزوني)، يحتاج العنكبوت إلى فترة راحة لمدة دقيقة. غالبًا ما تعيد العناكب استخدام الشبكات عن طريق تناول بقايا الشبكات التي تضررت بسبب المطر أو الرياح أو الحشرات. يتم هضم الويب في أجسامهم بمساعدة إنزيمات خاصة.
لقد تم تطوير بنية حرير العنكبوت بشكل مثالي على مدى مئات الملايين من السنين من التطور. هذه المادة الطبيعية تجمع بين اثنين خصائص رائعة- القوة والمرونة. يمكن لشبكة مصنوعة من خيوط العنكبوت أن تمنع الحشرة من الطيران بأقصى سرعة. الخيط الذي تنسج منه العناكب قاعدة شبكة الصيد الخاصة بها هو أرق من شعرة الإنسان، وقوة الشد المحددة (أي المحسوبة لكل وحدة كتلة) أعلى من قوة الفولاذ. إذا قارنت خيوط العنكبوت بسلك فولاذي من نفس القطر، فإنها ستتحمل نفس الوزن تقريبًا. لكن حرير العنكبوت أخف بست مرات، مما يعني أنه أقوى بست مرات.
مثل شعر الإنسان، وصوف الأغنام، والحرير الناتج من شرانق دودة القز، تتكون شبكات العنكبوت في المقام الأول من البروتينات. من حيث تكوين الأحماض الأمينية، فإن بروتينات شبكة العنكبوت - السبيدروينات - قريبة نسبيًا من الألياف الليفية، وهي البروتينات التي تشكل الحرير الذي تنتجه يرقات دودة القز. يحتوي كلاهما على كميات عالية بشكل غير عادي من الأحماض الأمينية ألانين (25%) والجليسين (حوالي 40%). تشكل مناطق جزيئات البروتين الغنية بالألانين مناطق بلورية معبأة بكثافة في طيات، مما يوفر قوة عالية، وتلك المناطق التي يوجد بها المزيد من الجلايسين تمثل مادة أكثر غير متبلورة يمكن أن تتمدد بشكل جيد وبالتالي تضفي مرونة على الخيط.
كيف يتم تشكيل مثل هذا الخيط؟ لا توجد إجابة كاملة وواضحة على هذا السؤال حتى الآن. تمت دراسة عملية غزل الويب بمعظم التفاصيل باستخدام مثال الغدة الأمبولية للعنكبوت الذي ينسج الجرم السماوي Nephila clavipes. وتتكون الغدة الأمبولية، التي تنتج أقوى أنواع الحرير، من ثلاثة أقسام رئيسية: كيس مركزي، وقناة منحنية طويلة جدًا، وأنبوب ذو مخرج. من الخلايا الموجودة على السطح الداخلي للكيس تظهر قطرات كروية صغيرة تحتوي على نوعين من جزيئات بروتين السبيدروين. يتدفق هذا المحلول اللزج إلى ذيل الكيس، حيث تفرز الخلايا الأخرى نوعًا مختلفًا من البروتين - البروتينات السكرية. بفضل البروتينات السكرية، تكتسب الألياف الناتجة بنية بلورية سائلة. البلورات السائلة رائعة لأنها موجودة بالفعل من ناحية درجة عاليةالانتظام، ومن ناحية أخرى، الحفاظ على السيولة. عندما تتحرك الكتلة السميكة نحو المخرج، يتم توجيه جزيئات البروتين الطويلة ومحاذاة بعضها البعض في اتجاه محور الألياف المشكلة. في هذه الحالة، يتم تشكيل روابط هيدروجينية بين الجزيئات بينهما.
لقد قامت البشرية بنسخ العديد من اكتشافات تصميم الطبيعة، ولكن هذا عملية صعبة، مثل غزل شبكة الإنترنت، لا يمكن إعادة إنتاجها بعد. يحاول العلماء الآن حل هذه المشكلة الصعبة باستخدام تقنيات التكنولوجيا الحيوية. وكانت الخطوة الأولى هي عزل الجينات المسؤولة عن إنتاج البروتينات التي تشكل الشبكة. تم إدخال هذه الجينات إلى خلايا البكتيريا والخميرة (انظر "العلم والحياة" رقم 2، 2001). وقد ذهب علماء الوراثة الكنديون إلى أبعد من ذلك، حيث قاموا بتربية ماعز معدلة وراثيا يحتوي حليبها على بروتينات شبكة العنكبوت المذابة. لكن المشكلة لا تكمن فقط في الحصول على بروتين حرير العنكبوت، بل في ضرورة النمذجة عملية طبيعيةالدوران. لكن العلماء لم يتعلموا بعد هذا الدرس من الطبيعة.
تقوم معظم أنواع العناكب بنسج شبكات، ولكن ليس كلها، مثل الرتيلاء. تحفر العديد من الرتيلاء في الأرض وتطلق شبكة صغيرة تغطي مدخل "الكهف" لتسهيل اصطياد الحشرات الطائرة. جميع العناكب، بغض النظر عما إذا كانت تنسج شبكات أم لا، لديها عدة السمات المشتركة: لها ثمانية أرجل، تتغذى جميعها على الحشرات. تذكر أن العناكب نفسها ليست حشرات.
تنتمي العناكب إلى العناكب أو العناكب - وهي حيوانات تنتمي إلى نفس مجموعة القراد والعقارب. هناك حوالي 40 ألف نوع من العناكب.
لماذا هناك حاجة إلى شبكة الإنترنت؟
يمكنهم نسج منتجات بسيطة جدًا، أو يمكنهم نسج أعمال فنية حقيقية. حتى عندما تكون الشبكة جاهزة، فإن العنكبوت لا يستقر فيها إلى الأبد. يمكن للعنكبوت نفسه أن يختبئ تحت ألواح السقف أو في زاوية إطار النافذة أو تحت صخرة. الغرض من الويب هو صيد الحشرات. قد يستغرق الأمر عدة ساعات لنسج شبكة عالية الجودة.
مواد ذات صلة:
ذرة مشعة
كيف تنسج العناكب الشباك؟
على سبيل المثال، يستخدم العنكبوت الحائك عدة أنواع من الخيوط لبناء شبكته. لإنشاء القاعدة، الإطار، إذا جاز التعبير، فإنه يفرز أنسجة العنكبوت الجافة. ومن أجل اصطياد الحشرات، يضع الحائك شبكة لزجة على القاعدة. يتم إفراز الخيط العنكبوتي (نوع من "الحرير") عن طريق غدد خاصة موجودة على بطن العنكبوت. تفرز غدد مختلفة أنواع مختلفةحرير. اعتمادا على الغرض من نسج الويب، يمكن للعنكبوت استخدام مادة ويب واحدة أو أخرى.
يبدأ العنكبوت المستدير في نسج شبكة، وإلقاء الخيط في مهب الريح. يطير الحرير في مهب الريح ويلتصق بجسم ما، مثل فرع شجرة، مما يسمح للعنكبوت بتسلق هذا الخيط وإضافة خيط آخر إلى الخيط الأصلي لجعله أقوى. بعد أن يقوم العنكبوت بعمل المخطط العام للشبكة، فإنه يقوم بتدوير خيط يربط أحد جانبي الويب بالآخر. من وسط هذا الخيط المتصل، يبدأ العنكبوت في نسج خيط آخر، والذي سيربط مركز الويب بالخيط الجانبي.
مواد ذات صلة:
اخطر الحيوانات
ثم يضع العنكبوت الكثير من الخيوط الجافة المتصلة من حواف الويب على طول نصف قطرها إلى المركز، مثل المتحدث في عجلة الدراجة. ثم يتم نسج هذه "المكبرات" بخيوط دائرية. والنتيجة هي شبكة جافة حلزونية. ثم يتم تطبيق خيط لاصق على سطح الشبكة الجافة. الآن يتخلص العنكبوت من الشبكة الجافة ويأكلها. تم تجهيز معدات الصيد، وأفخاخ الحشرات جاهزة.
تصميم الويب
ويعتقد الخبراء أن تصميم الويب يختلف باختلاف طريقة الصيد. بالنسبة لنا، تبدو شبكة الويب بأكملها كما هي وتتكون من عناصر قياسية تمامًا. يتم إنشاء هذا الانطباع المضلل لأننا لا نرى الويب في الضوء فوق البنفسجي.
عند مشاهدة الحشرات في الصيف، يمكنك الإعجاب بالسرعة والنعمة التي ينسج بها العنكبوت شبكته. ليس من قبيل الصدفة أن جميع ثقافات العالم لديها مراجع ومقارنات مع شبكة الإنترنت باعتبارها شيئًا معقدًا ومشؤومًا بشكل لا يصدق. ولكن من أين يحصل العنكبوت على الخيط الذي يبني به أفخاخه العبقرية؟
10 حقائق عن الويب
أقل من 10 حقائق مثيرة للاهتمامعن الشبكة التي تنتجها هذه الحشرات:
- تقريبا جميع أنواع العناكب تنسج الشبكات.
- فقط البعض منهم يستخدمه كمصيدة.
- لا تزال العناكب التي تعيش في الجحور تربط الجدران بخيوطها، فهي أكثر ملاءمة لها.
- تتلقى الحشرة الموجودة في شبكة الإنترنت جميع المعلومات حول العالم من حولها بسبب اهتزاز الخيوط.
- تقوم بعض العناكب بنسج شبكات لا تلتقط الضحية، بل تحذر فقط من اقترابها.
- ليست كل العناكب بارعة بنفس القدر. بالنسبة لبعض الحشرات، يستغرق الأمر حياتها بأكملها تقريبًا لتتعلم كيفية إدارة شبكتها.
- نادرا ما يكونون متشابكين في شبكة الإنترنت الخاصة بهم، ولكن هذا ممكن تماما.
- الخيوط نفسها متينة للغاية، ويمكن أن تستمر لعشرات أو حتى مئات السنين.
- حجم العنكبوت والشبكة مستقلان عن بعضهما البعض، لذا لا تخف إذا صادفت شبكة ضخمة في منزلك أو حديقتك. ربما تم نسجها بواسطة عنكبوت صغير غير ضار.
- الأكثر سمية و الحشرات الخطرةتوجد في خطوط العرض الجنوبية، لذلك قد لا تقلق سكان المناطق الشمالية كثيرا.
هيكل وتكوين الويب
لديك فكرة عامة عن سبب نسج العناكب للشبكات، يمكنك محاولة اكتشافها ما هذا التشابك بين الخيوط؟:
- يتكون من العديد من الخيوط المفردة.
- جميعها متصلة بسطح صلب عند نقطة واحدة على الأقل.
- يذهبون في نفس الطائرة، ولكن في اتجاهات مختلفة.
- في البداية، ينسج العنكبوت خيوطا طويلة، مما يشكل نوعا من الإطار.
- ثم ينسجها بخيوط طولية على شكل دائرة، ليكمل العمل.
- يعتمد مدى التصاق الويب على مدة وجوده ونوع العنكبوت.
- يجب أن تكون الحشرة نفسها حذرة للغاية، لأنها، مثل فريستها، ليست في مأمن من احتمال الوقوع في فخها.
- الشبكة ما هي إلا موطن مؤقت، فإذا تغيرت الظروف البيئية أو زادت المنافسة، سينتقل العنكبوت دون تردد إلى مكان آخر ويبدأ في نسج شبكة جديدة.
ولكن لأي بناء فمن الضروري مادة. وحسب خصائصه خيط العنكبوت فريد:
- يتكون بشكل رئيسي من البروتينات.
- خصائصه تشبه النايلون.
- لديه هامش كبير من قوة الشد. ما يصل إلى مائتي كيلوغرام لكل 1 مليمتر مربع.
- إذا تعلمت البشرية تصنيع هذا النوع من الأنسجة، فسيتم استخدامه في العديد من فروع العلوم والإنتاج المتقدمة.
القليل من تشريح العنكبوت
دعونا معرفة ذلك كيف يحصل العنكبوت على هذا الخيط؟:
ونتيجة لذلك، تتم العملية برمتها على ثلاث مراحل:
- تنشيط الغدد الموجودة في بطن العنكبوت. ويرافق هذه العملية تخليق مادة بروتينية لاصقة، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى شبكة.
- مرور الإفراز المنطلق عبر الأنابيب وتراكمه.
- إفراز خيوط العنكبوت من خلال 6 حليمات تقع في أسفل البطن.
أظهرت دراسات أكثر تفصيلاً أن عدد الغدد والأنابيب والحليمات يمكن أن يختلف اعتمادًا على نوع العنكبوت.
هناك أنواع مع نظام إنتاج ويب أكثر تعقيدًا. لكن الأمر كله يرجع إلى حقيقة أن الحشرة ترش كمية صغيرة من القماش على سطح صلب وتبدأ في نسج خيط يجف فورًا عند تعرضه للهواء.
لماذا لا تستطيع قتل العناكب؟
هناك عدد كبير من الخرافات حول العناكب وشبكاتها. وفي معظم الحالات يعتبر قتل هذه الحشرة أو تدمير منزلها علامة سيئة. هناك سبب لذلك:
- يتغذى العنكبوت على الحشرات الأخرى ويقتل الذباب والبعوض وغيرهم من الضيوف غير المدعوين.
- سيعمل أحد هؤلاء المقيمين ذو 8 أقدام، الذي يستقر في منزلك، بشكل أفضل من فرقة من المبيدين. ولن يطلب شيئا مقابل عمله.
- بمجرد القضاء على جميع الحشرات، لن يكون لدى العنكبوت خيارات للطعام وسيضطر إلى مغادرة منزلك.
ولكن هناك دائما عيوب:
- يجمع الويب كل الغبار والأوساخ.
- إذا كنت تعيش في المناطق الجنوبية، فقد تواجه أنواعًا سامة ومهددة للحياة من العناكب.
- لم يقم أحد بإلغاء رهاب العناكب، فالخوف من العناكب سيجعلك تنسى على الفور كل فائدتها.
لذلك، قرر بنفسك كيفية التعامل مع الضيف غير المدعو. إذا قتلت جميع الحشرات الأخرى دون تردد، فلا فائدة من تقديم أي تنازلات لصاحب الأرجل الثمانية.
ومن ناحية أخرى، فإن الشفقة على المخلوقات غير الضارة يجب أن تكون موجودة دائمًا، على الأقل على مستوى ما.
من أين تأتي شبكات العنكبوت في الواقع؟
ولتبديد بعض الخرافات، دعنا نقول:
- يقوم العنكبوت بإنتاج خيطه باستخدام الغدد الموجودة في البطن.
- إنها لا تخرج من بين كفوفه مثل بطل القصص المصورة والأفلام.
- يتم توفير الإفراز عن طريق حليمات خاصة تقع في أسفل البطن.
- يخرج من فتحة الشرج، والويب ليس نفايات.
- تكوينه لا يعتمد بشكل خاص على النظام الغذائي للعنكبوت. الشيء الرئيسي هو أن هناك تغذية كافية.
- من الصعب تقييم إنتاجية العمل لدى العناكب، ولكن من المعروف بشكل موثوق أن العناكب يمكنها نسج الخيط دون توقف عدة عشرات من الأمتار الطويلة.
- هذه كلها بيانات تجريبية، في الحياه الحقيقيهلا تحتاج الحشرات الصغيرة إلى مثل هذه الشباك الضخمة.
- من ناحية أخرى، يمكن تقدير حجم المأساة إذا تحققت إحدى مؤامرات أفلام الرعب حول غزو هذه الحشرات الضخمة في الحياة الحقيقية.
- لا يحتوي العنكبوت على أي خيوط في بطنه، ويتم إنتاج النسيج في شكل شبه سائل ولا يتصلب إلا في الهواء.
- من الصعب تصديق أن مثل هذا الخيط الرفيع يمكن أن يكون بهذه القوة. ولكن الأمر كله يتعلق بالخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي للمادة.
غالبًا ما يطرح الأطفال أسئلة تبدو بسيطة، لكنهم لا يستطيعون العثور على الإجابة على الفور. الآن انت تستطيع بكلمات بسيطةاشرح لطفلك من أين يحصل العنكبوت على خيوطه ولماذا ينسج شبكاته البارعة. فقط حول "آفاق" الغزو العناكب العملاقةمن الأفضل أن تصمت، اختراع الكتّاب سيبقى مجرد خيال.
فيديو: كيف يصنع العنكبوت الخيط؟
سيوضح هذا الفيديو بالضبط كيف ينتج العنكبوت خيوطه، وكيف ينسج شبكة ويصطاد فريسته فيها:
يحتوي بطن العناكب على العديد من الغدد العنكبوتية. تفتح قنواتها في أنابيب غزل صغيرة، والتي تقع في نهايات ستة ثآليل عنكبوتية على بطن العنكبوت. العنكبوت المتقاطع، على سبيل المثال، لديه حوالي 500-550 مثل هذه الأنابيب. تنتج الغدد العنكبوتية إفرازًا سائلًا لزجًا يتكون من البروتين. هذا السر لديه القدرة على التصلب على الفور في الهواء. لذلك، عندما يتم إفراز البروتين من الغدد العنكبوتية عبر أنابيب الغزل، فإنه يتصلب على شكل خيوط رفيعة.
12
1. العنكبوت المتقاطع (ذو تجويف البطن المفتوح)
2. الثآليل العنكبوتية
يبدأ العنكبوت بتدوير شبكته على النحو التالي: يضغط ثآليل الويب على الركيزة. وفي الوقت نفسه، يتصلب جزء صغير من الإفراز المنطلق ويلتصق به. ثم يواصل العنكبوت سحب الإفراز اللزج من أنابيب الويب باستخدام رجليه الخلفيتين. عندما يتحرك بعيدًا عن موقع التعلق، فإن بقية الإفراز يمتد ببساطة إلى خيوط تتصلب بسرعة.
تستخدم العناكب الشبكات لأغراض مختلفة. في ملجأ الويب، يجد العنكبوت مناخا محليا مناسبا، حيث يلجأ أيضا من الأعداء والطقس السيئ. تقوم بعض العناكب بنسج شبكات حول جدران جحورها. ينسج العنكبوت شباكًا لزجة من شبكته لالتقاط الفريسة. شرانق البيض، التي يتطور فيها البيض والعناكب الصغيرة، مصنوعة أيضًا من خيوط العنكبوت. تستخدم العناكب أيضًا الشبكة للسفر - حيث يستخدمها طرزان الصغار لنسج خيوط الأمان التي تحميهم من السقوط عند القفز. اعتمادًا على الغرض من الاستخدام، يمكن للعنكبوت أن يفرز خيطًا لزجًا أو جافًا بسماكة معينة.
بواسطة التركيب الكيميائيو الخصائص الفيزيائيةالويب قريب من حرير دودة القز واليرقات، ولكنه أقوى بكثير وأكثر مرونة: إذا كان حمل كسر حرير اليرقة يتراوح بين 33-43 كجم لكل 1 مم 2، فبالنسبة للويب يتراوح من 40 إلى 261 كجم لكل مم 2 (حسب النوع) !
يمكن أيضًا للعناكب الأخرى، مثل سوس العنكبوت والعقارب الكاذبة، إنتاج شبكات. ومع ذلك، فإن العناكب هي التي حققت إتقانًا حقيقيًا في نسج الشبكات. بعد كل شيء، من المهم ليس فقط أن تكون قادرًا على إنشاء شبكة، ولكن أيضًا إنتاجها كميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يجب وضع "المنوال" في مكان يكون أكثر ملاءمة للاستخدام. في العقارب الكاذبة و العناكبتقع قاعدة المادة الخام للنسيج في الرأس، ويقع جهاز النسيج على الزوائد الفموية. في ظروف النضال من أجل الوجود، تكتسب الحيوانات التي تكون رؤوسها مثقلة بالأدمغة، وليس بأنسجة العنكبوت، ميزة. هذا ما هي العناكب. إن بطن العنكبوت عبارة عن مصنع شبكي حقيقي، وتتكون أجهزة الغزل - الثآليل العنكبوتية - من أرجل البطن الضامرة على الجانب السفليالبطن وأطراف العناكب هي ببساطة "ذهبية" - فهي تدور ببراعة بحيث يحسدها أي صانع دانتيل.
تتميز العناكب عن جميع الحشرات بقدرتها على نسج أنماط ويب مذهلة.
من المستحيل تخيل كيف ينسج العنكبوت شبكة الإنترنت. يخلق المخلوق الصغير شبكات كبيرة وقوية. تشكلت هذه القدرة المذهلة منذ 130 مليون سنة.
ليس من قبيل الصدفة أن تظهر جميع الفرص في الحيوانات ويتم تعزيزها من خلال الانتقاء الطبيعي. كل إجراء له غرض محدد بدقة.
ينسج العنكبوت شبكة لتحقيق أهداف حيوية:
- اصطياد الفريسة
- التكاثر؛
- تقوية المنك.
- التأمين ضد السقوط؛
- خداع الحيوانات المفترسة.
- تسهيل الحركة على الأسطح.
يتكون ترتيب العنكبوت من 42 ألف نوع، لكل منها تفضيلاته الخاصة في استخدام بناء الويب. يستخدم جميع الممثلين الشبكة لتقييد الضحية. تترك ذكور الأشكال السائل المنوي على الشبكة. ثم يمشي العنكبوت على شبكة الإنترنت ويجمع الإفرازات على أعضاء الجماع.
بعد الإخصاب، يتشكل الأطفال في شرنقة عنكبوتية واقية. تترك بعض الإناث الفيرمونات على الشبكة - وهي مواد تجذب الشركاء. يقوم النساجون الجرم السماوي بلف الخيوط حول الأوراق والأغصان. والنتيجة هي دمى لتشتيت انتباه الحيوانات المفترسة. تعيش الأسماك الفضية في الماء، وتبني منازل بها تجاويف هوائية.
يعتمد حجم الويب على نوع العنكبوت. تصنع بعض العناكب الاستوائية "روائع" يبلغ قطرها 2 متر، وهي قادرة على حمل حتى طائر. شبكات العنكبوت التقليدية أصغر حجما.
ومن المثير للاهتمام معرفة المدة التي ينسج فيها العنكبوت شبكة الإنترنت. تمكن علماء الحيوان من معرفة أن المعالج المتقاطع يتعامل مع العمل في غضون ساعات قليلة. يستغرق ممثلو البلدان الساخنة عدة أيام لإنشاء أنماط واسعة النطاق. دور أساسييتم تنفيذ العملية بواسطة أجهزة خاصة.
هيكل الغدد العنكبوتية
توجد نواتج على بطن الحشرة - ثآليل عنكبوتية ذات ثقوب على شكل أنبوب.
يتدفق السائل اللزج عبر هذه القنوات من الغدة العنكبوتية. عند تعرضه للهواء، يتحول الجل إلى ألياف رقيقة.
التركيب الكيميائي للويب
يتم تفسير القدرة الفريدة للمحلول الذي تم إصداره على التصلب من خلال مكوناته الهيكلية.
يحتوي السائل على نسبة عالية من البروتين الذي يحتوي على الأحماض الأمينية التالية:
- الجليكاين.
- ألانين.
- سيرين
يتغير التركيب الرباعي للبروتين، عند طرده من القناة، بحيث تتشكل الخيوط نتيجة لذلك. من التكوينات الشبيهة بالخيوط، يتم الحصول على الألياف فيما بعد، وقوتها
4 – 10 مرات أكثر متانة من شعر الإنسان.,
1.5 - 6 مرات أقوى من سبائك الفولاذ.
أصبح من الواضح الآن كيف ينسج العنكبوت شبكة بين الأشجار. ألياف رفيعة وقوية لا تنكسر، وتضغط بسهولة، وتتمدد، وتدور دون التواء، وتربط الفروع في شبكة واحدة.
الغرض من حياة العنكبوت هو الحصول على الغذاء البروتيني. الإجابة على السؤال "لماذا تنسج العناكب شبكاتها" واضحة. في المقام الأول لصيد الحشرات. إنهم يصنعون شبكة محاصرة ذات تصميم معقد. مظهرالهياكل المنقوشة مختلفة.
- في أغلب الأحيان نرى شبكات متعددة الأضلاع. في بعض الأحيان تكون مستديرة تقريبًا. يتطلب النسيج من العناكب مهارة وصبرًا لا يصدق. يجلسون على الفرع العلوي ويشكلون خيطًا معلقًا في الهواء. إذا كنت محظوظا، فسوف يلتصق الخيط بسرعة بفرع في مكان مناسب وسينتقل العنكبوت إلى نقطة جديدة لمزيد من العمل. إذا لم يمسك الخيط بأي شكل من الأشكال، فإن العنكبوت يسحبه نحو نفسه، ويأكله حتى لا يختفي المنتج، ويبدأ العملية مرة أخرى. تشكيل إطار تدريجيا، تبدأ الحشرة في إنشاء قواعد شعاعية. عندما تكون جاهزة، كل ما تبقى هو إجراء ربط المواضيع بين نصف القطر؛
- ممثلو مسار التحويل لديهم نهج مختلف. يصنعون قمعًا ويختبئون في الأسفل. عندما تقترب الضحية، يقفز العنكبوت ويسحبه إلى القمع؛
- يشكل بعض الأفراد شبكة من الخيوط المتعرجة. إن احتمال عدم خروج الضحية من هذا النمط أكبر بكثير؛
- العنكبوت المسمى "بولا" لا يزعج نفسه، فهو ينسج خيطًا واحدًا فقط، وفي نهايته قطرة من الغراء. يطلق الصياد خيطًا على الضحية ويلصقه بإحكام ؛
- تبين أن الغيلان العنكبوتية أكثر مكرًا. يصنعون شبكة صغيرة بين أقدامهم، ثم يرمونها فوق الجسم المطلوب.
تعتمد التصاميم على الظروف المعيشية للحشرات وأنواعها.
خاتمة
بعد أن تعلمت كيف ينسج العنكبوت شبكة الإنترنت، وما هي ميزاته، يبقى فقط الإعجاب بهذا الخلق من الطبيعة ومحاولة إنشاء شيء مماثل. تقوم الحرفيات بنسخ الأنماط في الأنماط الدقيقة للشالات المحبوكة. يتم تصنيع الهوائيات والشباك لصيد الأسماك والحيوانات باستخدام مخططات مماثلة. ولم يتمكن البشر بعد من محاكاة العملية بشكل كامل.
فيديو: عنكبوت ينسج شبكة
