يطلق عليه شبكة العنكبوت. كيف يدور العنكبوت شبكته ، من أين يأتي حرير العنكبوت؟ كيف تستخدم أنواع مختلفة من العناكب الويب

الصيف الهندي هو وقت رائع من الخريف ، حيث يمكنك امتصاص أشعة الشمس الدافئة الأخيرة من العام ، والاستمتاع بالطقس الممتاز ، ورؤية الصيف الماضي. لكن ، كالعادة ، يجب أن يفسد برميل العسل شيئًا. الويب. هي في كل مكان. إنه يسمم سعادتي ويخيفني ويفسد المزاج. هي مزعجة! يسارع الويب لمقابلتي في أكثر الأماكن غير المتوقعة ، حتى عندما مر شخص ما أمامي قبل دقيقة ، حتى في حالة عدم وجود نباتات قريبة.

ويقولون أيضًا أن الويب مادة قوية ومتينة بشكل لا يصدق. كيف ينسج العنكبوت شبكة تنشرها في كل مكان؟

خوارزمية نسيج العنكبوت

قرأته ، اتضح صنع الدانتيل gossamer عملية شاقة للغايةللمخلوقات ذات الثمانية أرجل (بالمناسبة ، لا يمكن تسمية العناكب بالحشرات). إنهم يعملون مثل هذا:

• بعد اختيار مكان مناسب ، يتم عزل سر خاص عن ثآليل شبكة العنكبوت الموجودة على البطن ، والتي تتجمد ، يتحول إلى خيط طويل أنحف ؛
• انتظر متى النسيم سيلتقط هذا الخيطوحمله إلى نوع من الدعم - الأغصان ، وشفرات العشب ، والأوراق ، إلخ. والزحف إلى المكان الذي يتم فيه ربط الخيط ، وربطه بإحكام ؛
• تشكل موضوع آخركرر الأول ، أصلحه ؛
• الزحف إلى منتصف الخيط الثاني و تشكيل الخيط الثالث ،وضعه بشكل عمودي على الأولين ، وثبته بحيث يتكون شكل يشبه الحرف Y.

هذا هو أساس الويب في المستقبل.ثم يمتد العنكبوت عدة أنصاف أقطار أخرى من نقطة تقاطع الخيوط ، وربط نهاياتها بأجزاء من الخيط. اتضح أن الهيكل العظمي للشبكة ، أضلاع غريبة ذات حواف. علاوة على ذلك ، يرفرف العنكبوت فوق هذا الفراغ ، وسرعان ما يحبك نمط الدانتيل عليه.

يتم إنشاء الأنماط باستخدام حلزوني.ينسج العنكبوت الأول غير اللاصق من منتصف الالتواء ، ويكرر تمامًا شكل اللولب اللوغاريتمي ، بينما ينسج العنكبوت الثاني اللزج في الاتجاه المعاكس ويكرر تمامًا شكل دوامة أرخميدس.

أنواع الويب

هناك 35 ألف نوع من العناكب على هذا الكوكب. ليست كل المخلوقات ذات الثمانية أرجل تنسج شبكات ضيقة.

بعض الممثلين نسج شبكة صغيرة من أنسجة العنكبوت بين كفوفها ،ينتظرون الفريسة ويرمون شبكة لزجة جاهزة فوقها. وهناك ممثلون لا يهتمون بالنسيج على الإطلاق. يمسكون بالفريسة شبكة العنكبوت محلية الصنع لاسومع نقطة من مادة لزجة في النهاية. هناك أنواع تعمل معًا نسج أنسجة العنكبوت على مساحات شاسعة.

ما هو استخدام الويب

أكثر وظائف الويب شيوعًا هي اصطياد الفريسة للطعام.لكن هذا بعيد كل البعد عن غرضه الوحيد.

يتم استخدام شبكة ويب أخرى:

• لحماية المنزل
• كديكور منزلي
• للشرانق التي تضع فيها الإناث بيضها ؛
• كوسيلة من وسائل النقل.

إنها النقطة الأخيرة التي تفسر حقيقة غزو الخريف لشبكة الطيران. لذلك استقرت العناكب الصغيرة في المنطقة.

مظهر

بشكل عام ، عادة ما تكون أنثى الرتيلاء جالوت أكبر من الذكور. يصل حجم جسمها الناعم إلى 9 سم ، بينما لا يزيد حجمها عند الذكور عن 8 سم. العناكب العملاقةيتراوح من 25 سم إلى 28 سم ويزن أكبر الأفراد حوالي 150 جرامًا.

يختلف لون الرتيلاء الواقي من الأسود إلى الأصفر البرتقالي. يحدث هذا عادة قبل طرح الريش مباشرة. رأس هذه المخلوقات ، وكذلك بطنها ، مغطاة بشعر قصير ولكن كثيف. الكفوف مغطاة بشعر طويل محمر.

أين يعيش أكبر عنكبوت في العالم؟

الأماكن المفضلة لهذه المخلوقات هي المناطق الجبلية ذات الكثافة السكانية العالية و الغابات الرطبة. الموطن الأمثل لهذه "العمالقة" هو المناطق الرطبة والمستنقعية ، وتقع بشكل رئيسي في فنزويلا الغابات الاستوائية. بالإضافة إلى ذلك ، تنتشر الرتيلاء جالوت في الغابات المطيرة في غيانا وسورينام والبرازيل.

يسكن رتيلاء جالوت جحورًا بأكملها يصل عمقها إلى متر واحد ، وفي الخارج يضفرونها بأنسجة عنكبوت سميكة لمنع الغرباء من الدخول. تقضي الإناث معظم حياتهن في الجحور. يخرجون فقط للصيد في الليل. وهذا على الرغم من ضعف بصرهم.

الصيد

الرتيلاء جالوت هو عنكبوت لاحم. قبل مهاجمة ضحية محتملة ، يتربص هذا المخلوق في كمين مرتجل. لذلك يكمن العنكبوت في انتظار "عشاءه". بمجرد أن تقترب الفريسة المستقبلية من مسافة كافية للهجوم ، تنقض الرتيلاء عليها مستخدمة أنيابها.

خلافا لاسمه ، الرتيلاء لا يأكل الطيور على الإطلاق. كانت هذه على ما يبدو حالة منعزلة. الحقيقة هي أن هذا النوع من العنكبوت من رتبة العناكب قد لوحظ لأول مرة على وجه التحديد عندما أكل طائرًا لسبب ما. توصل علماء الحيوان الذين كانوا يراقبون الجالوت لفترة طويلة إلى استنتاج مفاده أن الطعام المفضل والرئيسي لهذه المخلوقات هو اللافقاريات (الفراشات والخنافس) والفقاريات (الفئران والثعابين الصغيرة والضفادع).

فترة الحياة

بشكل عام ، يطلق علماء الحيوان على الرتيلاء البالغين الأفراد الذين بلغوا سن الثالثة. متوسط ​​العمر المتوقع لرجل جالوت هو 6 سنوات. تعيش الأنثى ضعف العمر - حتى 14 عامًا. من الغريب أن حياة الذكور غالبًا ما تنتهي بعد التزاوج مع أنثى.

والحقيقة هي أنه أثناء ألعاب التزاوج ، فإن الرتيلاء جالوت ، مثل فرس النبي ، يكون له طقوس: بعد التزاوج ، تأكل الأنثى "عريسها" دون موافقته. ومع ذلك ، ليس كل الخاطبين العنكبوت على استعداد لتحمل هذا الوضع. هذا هو السبب في أن الطبيعة كافأتهم بمسامير حادة تقع على الزوج الأول من الأطراف. أنها بمثابة حماية ضد الإناث العدوانية.

ما هو مصنوع وأين تم تشكيله

يتضمن تكوين الويب المواد التالية:

• مركبات العضوية- بروتين الفبروين ، الذي يتكون منه الخيط الداخلي الرئيسي ، والبروتينات السكرية التي تشكل ألياف نانوية تقع حول الخيط الرئيسي. بفضل الفيبروين ، تتشابه شبكة الويب في تكوينها مع الحرير ، ولكنها أكثر مرونة ومتانة ؛
• مواد غير عضوية- مركبات كيميائية من البوتاسيوم (هيدرو فوسفات ونترات). عددهم صغير ، لكنهم يمنحون الويب خصائص مطهرة وتحميها من الفطريات والبكتيريا ، ويخلقون بيئة مواتية في غدد العنكبوت لتكوين الخيوط.

توجد في بطن العنكبوت غدد عنكبوتية ، حيث تتشكل مادة سائلة ، والتي تخرج من خلال أنابيب الغزل الموجودة على الثآليل العنكبوتية. يمكن ملاحظتها في أسفل البطن.
يخرج سائل لزج من الأنبوب ويتصلب بسرعة في الهواء. بمساعدة رجليه الخلفيتين ، يسحب العنكبوت الخيط ويستخدمه للنسيج. عنكبوت واحد قادر على إنتاج خيط بطول 0.5 كم.

ما هي أنواعها

يمكن للعناكب ، اعتمادًا على الأنواع ، نسج شبكة مختلفة.

قد يكون النموذج كما يلي:

كيف ومتى تنسج العناكب الويب

ينسج العنكبوت أشهر شبكة دائرية لمدة 0.5 - 3 ساعات. مدة النسيج تعتمد على حجم الشبكة والطقس. في هذه الحالة ، تصبح الريح عادة أفضل مساعد ، حيث تحمل الخيط الذي أطلقه العنكبوت إلى مسافة مناسبة.

يقع الويب الممتد بين الأشجار في اتجاه الريح. يحمل تيار الهواء خيطًا رفيعًا ، ويتشبث بشجرة مجاورة ويقاوم تمامًا تحركات خالقها.

يقوم بشكل دوري بتجديد الشبكة المنسوجة ، حيث تفقد بمرور الوقت قدرتها على الإمساك بالفريسة.

عادة ما يأكل العنكبوت الشبكات القديمة ليعيل نفسه. مواد بناءضروري لنسج منتج جديد. يتم وضع الإجراءات التلقائية لبناء شبكة على المستوى الجيني ويتم توريثها.

الخصائص والوظائف

يحتوي الويب على الخصائص التالية:

1. دائم جدا. نظرًا لهيكلها الخاص ، فإن قوتها يمكن مقارنتها بالنايلون ، فهي أقوى بعدة مرات من الفولاذ.


2. مفصلة داخلية. يمكن تدوير كائن معلق على خيط gossamer في اتجاه واحد لطالما تريد دون التواء.
3. نحيف جدا. خيط العنكبوت رقيق للغاية مقارنة بخيوط الكائنات الحية الأخرى. في العديد من عائلات العناكب ، يبلغ 2-3 ميكرون. للمقارنة ، يتراوح سمك خيوط دودة القز بين 14-26 ميكرون.
4. لزوجة. الخيوط نفسها ليست لزجة ، فهي منقطة بقطرات من السائل اللزج. ومع ذلك ، لإنشاء شبكة ، لا ينبعث العنكبوت فقط مادة لاصقة ، ولكن أيضًا خيطًا خاليًا من جزيئات الغراء.

شبكة الإنترنت ضرورية لحياة العنكبوت.
يؤدي الوظائف التالية:

1. لجأ.تعمل الشبكة المنسوجة كمأوى جيد من سوء الأحوال الجوية ، وكذلك من الأعداء في البيئة الطبيعية.
2. خلق مناخ محلي ملائم.على سبيل المثال ، في العناكب المائية ، تمتلئ بالهواء وتسمح لها بالتواجد تحت الماء. يقومون أيضًا بإغلاق القذائف التي يعيشون فيها في الأسفل.
3. مصيدة للأشياء الغذائية.يعتبر العنكبوت لاحمًا ، ويتكون نظامه الغذائي من حشرات متشابكة في شبكة لزجة.
4. مادة لصنع شرنقة تخرج منها العناكب الجديدة.


5. تكيف يلعب دورًا في عملية التكاثر.أثناء موسم التزاوجنسج الإناث خيطًا طويلًا وتتركه معلقًا حتى يتمكن الذكر المار من الوصول إليها بسهولة.
6. خداع الحيوانات المفترسة.تستخدمه بعض العناكب التي تنسج الجرم السماوي في لصق القمامة وصنع الدمى التي يتم ربط الخيط بها. في حالة الخطر ، يسحبون الخيط ويحولون الانتباه عن أنفسهم بدمية متحركة.
7. تأمين.قبل مهاجمة الفريسة ، تقوم العناكب بإرفاق خيط ويب ببعض الأشياء وتقفز على الفريسة ، باستخدام الخيط كتأمين.
8. عربة.تغادر العناكب الصغيرة "بيت الأب" بمساعدة خيط طويل. تستخدم العناكب التي تعيش في المسطحات المائية نسج جوسامرمثل النقل المائي.

كيف يمكن لأي شخص استخدام الويب

في الصين ، قوة وخفة مذهلة ، يسمى نسيج نسيج العنكبوت "النسيج البحر الشرقى". يستخدم البولينيزيون خيوط العنكبوت الخاصة بعناكب الويب الكبيرة للخياطة ، وإلى جانب ذلك ، يقومون أيضًا بنسج الشباك لصيد الأسماك.

تمكن العلماء في اليابان من صنع أوتار كمان من حرير العنكبوت. في الوقت الحاضر ، يسعى العلماء جاهدين لتجميع مادة لها خصائص شبكة العنكبوت لاستخدامها في مختلف المجالات - من إنتاج السترات الواقية من الرصاص إلى بناء الجسور.

لكن العلم ليس قادرًا بعد على إنشاء نظير للمادة التي ينتجها العنكبوت. للقيام بذلك ، يحاول بعض الباحثين إدخال جينات العنكبوت إلى كائنات حية أخرى.

صنع عالم الأحياء الهولندي عبد الوهاب الخلبزوري والفنان جليل السعيدي نسيجًا فائق القوة ، وهو مزيج عضوي من نسيج العنكبوت والجلد البشري ، من خلال الأنشطة البحثية.

قبل ذلك ، كان النسيج الأكثر متانة هو ألياف كيفلر التي تنتجها شركة دوبونت ، والتي تزيد قوتها عن 5 مرات من الفولاذ ، والمواد التي يتم الحصول عليها باستخدام خيوط العنكبوت أقوى 15 مرة من الفولاذ. لكن مثل هذه المادة الاصطناعية لها عدد من العيوب التي لا يزال العلماء يعملون عليها.

شبكة الويب رائعة ليس فقط لقوتها. تم استخدام الخصائص المضادة للبكتيريا لمنتج العنكبوت هذا لفترة طويلة. حتى في العصور القديمة ، استخدم الشخص شبكة نسيج العنكبوت كضمادة.

تلصق هذه المادة اللاصقة الجلد وتخلق حاجزًا للبكتيريا والفيروسات لدخول الجرح. تعمل العديد من المؤسسات البحثية مع الويب ، في محاولة لتطبيق خصائصه في الطب لإنشاء مادة يمكنها تجديد الأطراف.

يقول العلماء الأوروبيون إنهم سيكونون قادرين في غضون 5 سنوات على تصنيع أوتار وأربطة اصطناعية من شبكات العنكبوت.

في العالم الحديثتُستخدم خيوط نسيج العنكبوت في الصناعة البصرية لتعيين الشعيرات المتصالبة في الأجهزة البصرية ، وكذلك الخيوط في الجراحة المجهرية. ومن المعروف أيضًا أن علماء الأحياء المجهرية قد ابتكروا محللًا للهواء باستخدام خصائص خيوط العنكبوت لالتقاط الجسيمات الدقيقة من الآثار المحيطة.
وتجدر الإشارة إلى أن دراسة خصائص الويب ستسمح مستقبلاً بتحقيق نتائج عظيمة في العديد من الصناعات ، فضلاً عن المساهمة في تطوير وظهور تقنيات متقدمة مهمة للبشرية.

لماذا لا يلتصق العنكبوت بشبكته؟

البحث عن ضحاياه (الذباب والبراغيش والحشرات الأخرى) المتشابكة في شباك لزجة ، العنكبوت نفسه لا يلتصق بفخه.

ضع في اعتبارك العوامل التي لا يلتصق بها العنكبوت بمنتجه:

1. ليست كل شبكات العنكبوت مغطاة بسائل لاصق ، ولكن فقط بعض المناطق المعروفة جيدًا لمنشئها. الخيوط الدائرية هي اللزجة ، والخيوط المركزية غير مشربة بمادة لزجة.
2. أرجل العنكبوت مغطاة بالكامل بشعر قصير ورقيق. تزيل هذه الشعيرات بسرعة قطرات الغراء غير المرئية للعين من خيوط الويب. عندما يقع المخلب في موقع الشبكة العنكبوتية ، فإن جزيئات الصمغ تكون على الشعر. عندما يزيل العنكبوت مخلبه من المنطقة بدون صمغ ، فإن الشعر ، عند الانزلاق على الخيط ، يعيد جزيئات الغراء مرة أخرى.
3. مادة خاصة تغطي أرجل العنكبوت تقلل من مستوى التفاعل مع المادة اللاصقة ، مما يساعد على الالتصاق.

فيديو: حول شبكة العناكب لذلك ، يتم تصنيع الويب بتنسيق الغدد العنكبوتيةالفأس ، وتقع على بطن العناكب ، ولها تركيبة بروتينية في الغالب. هذه المفصليات تنسجها لاحتياجات مختلفة ، وتأتي في أشكال متنوعة. علاوة على ذلك ، لها خصائص غير عادية يمكن للبشرية استخدامها لأغراضها الخاصة. العلماء دول مختلفةفي محاولة لتوليف مادة مماثلة لها.

الاسم اللاتيني لهذا العنكبوت هو Tegenaria domestica. على الرغم من حقيقة أنه "كعكة الشوكولاتة" ، يمكنك رؤيته ليس فقط في الزوايا المظلمة للشقق ، ولكن أيضًا في الخزانات والمظلات المحيطة العالم. هذا العنكبوت لا يخاف عمليا ، لأنه يكفي شائعفي بيوتنا ، وإلى جانب ذلك ، فإن سمها لا تشكل خطورة على الإنسان ، رغم أنها مؤلمة للغاية.

ملامح مسكن وصيد عنكبوت المنزل

سيكون من المفيد معرفة المكان الذي يعيش فيه هذا العنكبوت عادة. منزله عبارة عن أنبوب ويب خاص يقود من الشبكة إلى الملجأ.

بالطبع ، هذه العناكب تنسج شبكة ، لكنها تختلف إلى حد ما عن تلك التي ينسجها أقاربها في الشوارع. إن شبكتها أكثر سمكًا ورخوة ، وتنسج "عناكب الشوارع" نسيجًا رقيقًا لزجًا بعُقد لزجة. وبالتالي ، فإن طعامه المستقبلي في شبكة فضفاضة هو حرفيًا وبالطبع يحاول الخروج من أسره. يلاحظ العنكبوت محاولات الخروج من الويب. شبكتها مسطحة تقريبًا ، لكن مركزها ينخفض ​​بشكل حاد بزاوية طفيفة ، مكونًا أنبوب الويب الحي للغاية الذي ينتظر فيه العنكبوت إشارات من الضحية. بمجرد أن يبدأ الضحية في محاولة الخروج من الويب ، سرعان ما خرج من ملجأه وانقض عليها ، وألصق فكيه الخطافيين. بداخلها سم يضرب الضحية حتى الموت. ومع ذلك ، لا يمكن للعنكبوت أن يأكل الضحية المتوفاة - فله فم صغير ، وفك المضغ (المستخدم في طحن الطعام) غائب أيضًا. لذلك يجب أن يمتص العنكبوت العناصر الغذائيةمن الضحية بسبب حقيقة أن الجسم ، تحت تأثير السم ، يبدأ في هضم نفسه.

وبالتالي ، فهو يقضي على الحشرات الضارة مثل الذباب والذباب ويرقات قمل الخشب أو العث. بشكل عام ، فإنه يقدم مساهمة مجدية في مكافحة الحشرات الضارة.

ومع ذلك ، فإن العنكبوت لا يتمكن دائمًا من أكل فريسته. على سبيل المثال ، إذا دخلت نملة في شبكتها ، فمن المرجح أن تعيش - بعد كل شيء ، لا يعرف عنكبوت المنزل كيفية لف فريسته ، ويكون للسم تأثير ضعيف على النمل الكبير.

ميزة أخرى لتغذية العناكب المنزلية هي عدم الحاجة إلى نسج شبكة كبيرة - فبعض الأفراد ، وخاصة الذكور ، قادرون على المرور بعدة خيوط إشارة ، لكنهم يحتاجون إلى منطقة "عمل" أكبر يعلقون عليها شبكتهم.

مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية E. Lozovskaya

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

يتم توزيع المادة اللاصقة التي تغطي خيط اللولب اللولبي بالتساوي على الويب في شكل حبيبات قطرات. تُظهر الصورة مكان إرفاق جزأين من دوامة الملاءمة بنصف القطر.

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

المراحل الأولية لبناء شبكة محاصرة بها صليب عنكبوت.

يصف اللولب اللوغاريتمي تقريبًا شكل الخيط اللولبي الإضافي الذي يضعه العنكبوت أثناء بناء شبكة محاصرة على شكل عجلة.

يصف لولب أرخميدس شكل خيط محاصر لزج.

الخيوط المتعرجة هي إحدى ميزات شبكات العنكبوت من جنس Argiope.

تتميز المناطق البلورية لألياف الحرير ببنية مطوية ، مماثلة لتلك الموضحة في الشكل. ترتبط السلاسل الفردية بروابط هيدروجينية.

صغار العناكب ، خرجت للتو من شرنقة بيت العنكبوت.

تنسج العناكب من عائلة Dinopidae spinosa شبكة من أنسجة العنكبوت بين أرجلها ثم ترميها فوق فرائسها.

يُعرف صليب العنكبوت (Araneus diadematus) بقدرته على نسج شباك محاصرة كبيرة على شكل عجلة.

تعلق بعض أنواع العناكب أيضًا "سلمًا" طويلًا بالمصيدة المستديرة ، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة الصيد.

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

هذا ما تبدو عليه أنابيب شبكة العنكبوت تحت المجهر ، والتي تخرج منها خيوط حرير العنكبوت.

ربما لا تكون العناكب أكثر المخلوقات جاذبية ، لكن خلقها - الويب - لا يمكن إلا أن يثير الإعجاب. تذكر كيف أن الدقة الهندسية لأرقى الخيوط المتلألئة في الشمس ، الممتدة بين أغصان الأدغال أو بين العشب الطويل ، تبهر العين.

تعد العناكب واحدة من أقدم سكان كوكبنا ، حيث سكنت الأرض منذ أكثر من 200 مليون عام. في الطبيعة ، هناك حوالي 35 ألف نوع من العناكب. يمكن التعرف على هذه المخلوقات ذات الثمانية أرجل المنتشرة في كل مكان وفي كل مكان ، على الرغم من الاختلافات في اللون والحجم. لكن أهمها السمة المميزةهي القدرة على الإنتاج خيوط العنكبوتوهي ألياف طبيعية لا مثيل لها في القوة.

تستخدم العناكب شبكاتها لأغراض متنوعة. يصنعون منه شرانق البيض ، ويبنون ملاجئ لفصل الشتاء ، ويستخدمونه "كحبل أمان" عند القفز ، ونسج شباك محاصرة معقدة ، ولفوا الفريسة التي تم اصطيادها. الأنثى ، الجاهزة للتزاوج ، تنتج خيط ويب مميزًا بالفيرومونات ، بفضله يجد الذكر ، الذي يتحرك على طول الخيط ، شريكًا بسهولة. تطير العناكب الصغيرة من بعض الأنواع بعيدًا عن العش الأم على خيوط طويلة تلتقطها الرياح.

تتغذى العناكب بشكل رئيسي على الحشرات. أجهزة الاصطياد التي يستخدمونها للحصول على الطعام هي الأكثر أشكال مختلفةوأنواع. تقوم بعض العناكب ببساطة بتمديد بعض خيوط الإشارة بالقرب من مأواها ، وبمجرد أن تلامس الحشرة الخيط ، فإنها تندفع نحوه من كمين. يرمي الآخرون خيطًا به قطرة لزجة في نهايته للأمام ، مثل نوع من اللاسو. لكن ذروة نشاط تصميم العناكب لا تزال مستديرة ، وشبكات على شكل عجلة ، تقع أفقيًا أو رأسيًا.

لبناء عجلة شبكة محاصرة، عنكبوت متقاطع ، ساكن مشترك في غاباتنا وحدائقنا ، ينتج خيطًا طويلًا وقويًا إلى حد ما. نسيم أو تيار من الهواء يرفع الخيط ، وإذا تم اختيار مكان بناء الويب جيدًا ، فإنه يتمسك بأقرب فرع أو أي دعم آخر. يزحف العنكبوت على طوله لتأمين النهاية ، وفي بعض الأحيان يضع خيطًا آخر للقوة. ثم يطلق خيطًا معلقًا بحرية ويربط ثلثًا بوسطه ، بحيث يتم الحصول على هيكل على شكل حرف Y - أول ثلاثة أنصاف أقطار من أكثر من خمسين. عندما تكون الخيوط الشعاعية والإطار جاهزين ، يعود العنكبوت إلى المركز ويبدأ في وضع حلزوني إضافي مؤقت - مثل "السقالة". يربط اللولب الإضافي الهيكل ويعمل كمسار للعنكبوت عند بناء دوامة محاصرة. يتكون الإطار الرئيسي للشبكة بالكامل ، بما في ذلك نصف القطر ، من خيط غير لاصق ، ولكن بالنسبة لولب المحاصرة ، يتم استخدام خيط مزدوج مطلي بمادة لاصقة.

والمثير للدهشة أن هذين اللولبين لهما أشكال هندسية مختلفة. يحتوي اللولب الزمني على عدد قليل نسبيًا من المنعطفات ، وتزداد المسافة بينهما مع كل دورة. يحدث هذا لأنه ، أثناء وضعه ، يتحرك العنكبوت بنفس الزاوية إلى نصف القطر. شكل الخط المكسور الناتج قريب مما يسمى اللولب اللوغاريتمي.

يتم بناء لولب الاصطياد اللاصق وفقًا لمبدأ مختلف. يبدأ العنكبوت من الحافة ويتحرك باتجاه المركز ، مع الحفاظ على نفس المسافة بين الملفات ، ويتم الحصول على لولب أرخميدس. في الوقت نفسه ، يعض ​​خيوط اللولب الإضافي.

يتم إنتاج حرير العنكبوت بواسطة غدد خاصة موجودة في الجزء الخلفي من بطن العنكبوت. من المعروف أن سبعة أنواع على الأقل من الغدد العنكبوتية تنتج خيوطًا مختلفة ، ولكن لا يوجد أي منها الأنواع المعروفةلا تحدث العناكب السبعة جميعًا في وقت واحد. عادةً ما يكون للعنكبوت واحد إلى أربعة أزواج من هذه الغدد. لا يعد نسج الويب عملاً سريعًا ، ويستغرق إنشاء شبكة ويب متوسطة الحجم حوالي نصف ساعة. للتبديل إلى إنتاج نوع مختلف من الويب (لولبية محاصرة) ، يحتاج العنكبوت إلى دقيقة راحة. غالبًا ما تعيد العناكب استخدام الويب ، فتأكل بقايا شبكة محاصرة تضررت بفعل المطر أو الرياح أو الحشرات. يتم هضم الشبكة في أجسامهم بمساعدة إنزيمات خاصة.

تم وضع بنية حرير العنكبوت بشكل مثالي على مدى مئات الملايين من السنين من التطور. هذه المادة الطبيعية تجمع بين اثنين خصائص خارقة- القوة والمرونة. شبكة من الشبكات قادرة على إيقاف حشرة تطير بأقصى سرعة. إن الخيط الذي تنسج منه العناكب أساس نسيجها المحاصر أرق من شعرة الإنسان ، وقوة شدها الخاصة (أي محسوبة لكل وحدة كتلة) أعلى من تلك الموجودة في الفولاذ. إذا قارنا خيط gossamer بسلك فولاذي من نفس القطر ، فسوف يتحملون نفس الوزن تقريبًا. لكن حرير العنكبوت أخف ست مرات ، وبالتالي أقوى بست مرات.

مثل شعر الإنسان وصوف الأغنام وحرير شرانق دودة القز ، تتكون الشبكات أساسًا من البروتينات. من حيث تكوين الأحماض الأمينية ، فإن بروتينات الويب - spidroins - قريبة نسبيًا من الألياف الليفية ، وهي البروتينات التي تشكل الحرير الذي تنتجه يرقات دودة القز. كلاهما يحتوي على كميات عالية بشكل غير عادي من الأحماض الأمينية ألانين (25٪) والجليسين (حوالي 40٪). مناطق جزيئات البروتين الغنية بالألانين تشكل مناطق بلورية معبأة بكثافة توفر قوة عالية ، وتلك المناطق التي يوجد بها المزيد من الجليسين هي مادة غير متبلورة يمكن أن تتمدد جيدًا وبالتالي تعطي مرونة للخيط.

كيف يتم تشكيل هذا الخيط؟ لا توجد إجابة كاملة وواضحة على هذا السؤال حتى الآن. تمت دراسة عملية غزل الويب بأكبر قدر من التفصيل على مثال الغدة على شكل أمبولة لعنكبوت شبكة الجرم السماوي ونيفيلا كلافيبس. تتكون الغدة الأمبولويدية ، التي تنتج أقوى أنواع الحرير ، من ثلاثة أقسام رئيسية: كيس مركزي ، وقناة منحنية طويلة جدًا ، ونبيب بمخرج. من الخلايا الموجودة على السطح الداخلي للكيس تخرج قطرات كروية صغيرة تحتوي على نوعين من جزيئات بروتين سبيدروين. يتدفق هذا المحلول اللزج إلى ذيل الكيس ، حيث تفرز الخلايا الأخرى نوعًا آخر من البروتين يسمى البروتينات السكرية. بفضل البروتينات السكرية ، تكتسب الألياف الناتجة بنية بلورية سائلة. البلورات السائلة رائعة في ذلك ، من ناحية ، لديهم بدرجة عاليةالنظام ، ومن ناحية أخرى ، يحتفظون بالسيولة. عندما تتحرك الكتلة السميكة نحو المخرج ، توجه جزيئات البروتين الطويلة نفسها وتصطف بالتوازي مع بعضها البعض في اتجاه محور الألياف الناشئة. في هذه الحالة ، تتشكل روابط هيدروجينية بين الجزيئات بينهما.

لقد نسخ الجنس البشري العديد من نتائج تصميم الطبيعة ، ولكن هذا هو الحال عملية صعبة، مثل تدوير الويب ، لم يكن من الممكن التكاثر بعد. يحاول العلماء الآن حل هذه المشكلة الصعبة بمساعدة تقنيات التكنولوجيا الحيوية. كانت الخطوة الأولى هي عزل الجينات المسؤولة عن إنتاج البروتينات التي يتكون منها الويب. تم إدخال هذه الجينات في الخلايا البكتيرية والخميرة (انظر "العلم والحياة" رقم 2 ، 2001). لقد ذهب علماء الوراثة الكنديون إلى أبعد من ذلك - فقد قاموا بتربية ماعز معدل وراثيًا يحتوي حليبها على بروتينات نسيج العنكبوت الذائبة. لكن المشكلة لا تكمن فقط في الحصول على بروتين حرير العنكبوت ، بل من الضروري تصميمه عملية طبيعيةالدوران. وهذا الدرس من الطبيعة لم يتعلمه العلماء بعد.

تتميز العناكب عن جميع الحشرات بالقدرة على نسج أنماط نسيج العنكبوت المذهلة.
كيف يمكن للعنكبوت أن يدور على شبكة الإنترنت أمر لا يمكن تصوره. مخلوق صغير يخلق شبكات كبيرة وقوية. تم تشكيل قدرة مذهلة منذ 130 مليون سنة.

ليس من قبيل المصادفة أن تظهر كل الاحتمالات عند الحيوانات وتثبت أثناء الانتقاء الطبيعي. كل عمل له غرض محدد بدقة.

يقوم العنكبوت بتدوير الويب لتحقيق أهداف حيوية:

• اصطياد الفريسة
• تربية؛
• تقوية المنك.
• تأمين السقوط
• خداع الحيوانات المفترسة.
• تسهيل الحركة على الأسطح.

يتكون ترتيب العناكب من 42 ألف نوع ، لكل منها تفضيلاته الخاصة في استخدام الهيكل العنكبوتي. لعقد الضحية ، يتم استخدام الشبكة من قبل جميع الممثلين. الذكور - aranemorphs على الشبكة تترك إفرازات من السائل المنوي. ثم يمشي العنكبوت على الويب ، ويجمع الإفرازات على أعضاء الجماع.

بعد الإخصاب ، يتم تكوين الأطفال في شرنقة شبكية واقية. تترك بعض الإناث الفيرومونات على الشبكة - وهي مواد تجذب الشركاء. يقوم الغزالون بلف الخيوط حول الأوراق والأغصان. والنتيجة هي دمى لإلهاء الحيوانات المفترسة. الأسماك الفضية التي تعيش في الماء تجعل المنازل بها تجاويف هوائية.

يعتمد حجم الويب على نوع العنكبوت. تصنع بعض العناكب الاستوائية "روائع" بقطر 2 متر ، قادرة على حمل حتى طائر. شبكات العنكبوت العادية أصغر حجمًا.
من المثير للاهتمام معرفة مقدار العنكبوت الذي ينسج الويب. تمكن علماء الحيوان من معرفة أن الصليب يتكيف مع العمل في غضون ساعات قليلة. يستغرق ممثلو البلدان الساخنة عدة أيام لإنشاء أنماط من منطقة كبيرة. دور أساسيفي هذه العملية من قبل هيئات خاصة.

هيكل الغدد العنكبوتية

توجد على بطن الحشرة نواتج - ثآليل عنكبوتية بها ثقوب على شكل أنابيب.
من خلال هذه القنوات ، يتدفق سائل لزج من الغدة العنكبوتية. عند تعرضه للهواء ، يتحول الجل إلى ألياف رقيقة.

التركيب الكيميائي للويب

تفسر المكونات الهيكلية القدرة الفريدة للحل الذي تم إصداره على التصلب.

تحتوي تركيبة السائل على تركيز عالٍ من البروتين يحتوي على الأحماض الأمينية التالية:

• جليكاين.
• ألانين.
• سيرين

التركيب الرباعي للبروتين ، عند دفعه خارج القناة ، يتغير بطريقة تتشكل فيها الشعيرات نتيجة لذلك. من التكوينات الخيطية ، بعد ذلك ، يتم الحصول على الألياف ، والتي تكون قوتها
4 إلى 10 أضعاف قوة شعرة الإنسان.،
1.5 - 6 مرات أقوى من سبائك الصلب.

أصبح من الواضح الآن كيف ينسج العنكبوت شبكة بين الأشجار. لا تنكسر الألياف القوية الرفيعة ، فهي سهلة الضغط ، وتمتد ، وتدور دون التواء ، وتربط الفروع في شبكة واحدة.

الغرض من حياة العنكبوت هو استخراج غذاء بروتيني. الجواب على السؤال "لماذا تنسج العناكب الشبكات" واضح. بادئ ذي بدء ، لصيد الحشرات. إنهم يصنعون شبكة محاصرة ذات تصميم معقد. مظهرالهياكل المنقوشة مختلفة.

• غالبًا ما نرى شبكات متعددة الأضلاع. في بعض الأحيان تكون مستديرة تقريبًا. يتطلب النسيج من العناكب مهارة وصبرًا لا يصدقان. يجلسون على الفرع العلوي ، ويشكلون خيطًا معلقًا في الهواء. إذا كنت محظوظًا ، فسوف يلتصق الخيط بسرعة بفرع في مكان مناسب وسينتقل العنكبوت إلى نقطة جديدة لمزيد من العمل. إذا لم يمسك الخيط بأي شكل من الأشكال ، يسحبه العنكبوت تجاه نفسه ، ويأكله حتى لا يختفي المنتج ، ويبدأ العملية مرة أخرى. بالتدريج ، تقوم الحشرة بتشكيل إطار ، وتبدأ في إنشاء أسس نصف قطرية. عندما يكونون جاهزين ، فإن الشيء الوحيد المتبقي هو عمل خيوط ربط بين نصف القطر ؛
• ممثلو القمع لديهم نهج مختلف. يصنعون قمعًا ويختبئون في الأسفل. عندما تقترب الضحية ، يقفز العنكبوت ويسحبها إلى القمع ؛
• يشكل بعض الأفراد شبكة من الخيوط المتعرجة. إن احتمال عدم خروج الضحية من هذا النمط أكبر بكثير ؛
• العنكبوت الذي يحمل الاسم "بولا" لا يزعج نفسه ، يدور خيطًا واحدًا فقط ، يوجد عليه قطرة من الغراء في النهاية. يطلق الصياد الخيط على الضحية ويلصقه بإحكام ؛
• العناكب - الغيلان كانوا أكثر دهاء. يصنعون شبكة صغيرة بين الكفوف ، ثم يلقيون على الكائن المطلوب.

تعتمد التصميمات على الظروف المعيشية للحشرات وأنواعها.

استنتاج

بعد أن اكتشفت كيف ينسج العنكبوت شبكة ، وما هي سماته ، يبقى الإعجاب بهذا الخلق للطبيعة ومحاولة إنشاء شيء مشابه. في الأنماط الدقيقة للشالات المحبوكة ، تنسخ الحرفيات الأنماط. تصنع الهوائيات وشبكات صيد الأسماك والحيوانات وفقًا لمخططات مماثلة. حتى الآن ، لم يتمكن الشخص من محاكاة العملية بشكل كامل.

فيديو: العنكبوت ينسج شبكة

بالرغم من كل كراهية البشرية للعناكب وكثرة التحيزات و قصص مخيفةفيما يتعلق بهم ، فإن مسألة كيفية دوران العنكبوت لشبكة تظهر عند الأطفال في وقت واحد تقريبًا مع الاهتمام ، والماء رطب. غالبًا ما تشبه نتيجة عمل هذه الحيوانات غير الجذابة الدانتيل الأنيق. وإذا كانت العناكب نفسها غير سارة في النظر إليها ، وكان الكثيرون يخافون منها ، فإن شبكة الويب التي أنشأوها تجذب الانتباه بشكل لا إرادي وتسبب الإعجاب الصادق.

وفي الوقت نفسه ، لا يعلم الجميع أن مثل هذه "الستائر" لا ينسجها جميع ممثلي المفرزة. كل الأنواع تقريبًا قادرة على إنشاء خيط للالتواء ، ولكن فقط الأنواع التي تصطاد بالفخاخ تصنع شباكًا للصيد. يطلق عليهم الظلال. يتم فصلهم حتى في عائلة منفصلة منفصلة "Araneoidea". وتحتوي أسماء العناكب التي تنسج شباك الصيد على ما يصل إلى 2308 عنصرًا ، من بينها أيضًا عناصر سامة - نفس الشيء وكاراكورت. أولئك الذين يصطادون أو يهاجمون من كمين أو يتعقبون فريسة ، يستخدمون الويب حصريًا للأغراض المنزلية.

الصفات الفريدة لمنسوجات العنكبوت

على الرغم من صغر حجم المبدعين ، فإن ميزات الويب تسبب بعض الحسد من جانب تاج الطبيعة - الإنسان. بعض معالمها لا تصدق حتى مع إنجازات العلم الحديث.

1. قوة. لا يمكن أن تنكسر الشبكة من وزنها إلا إذا قام العنكبوت بتدويرها بطول 50 مترًا.
2. دقة استثنائية. يمكن ملاحظة نسيج العنكبوت المنفصل فقط عندما يصطدم بشعاع من الضوء.
3. المرونة والمرونة. يتم شد الخيط دون أن ينكسر بمقدار 2-4 مرات ، ودون فقدان القوة.

وتتحقق كل هذه الصفات بدون أي معدات تقنية - يتعامل العنكبوت مع ما زودته به الطبيعة.

أنواع خيوط العنكبوت

من المثير للاهتمام ليس فقط كيف ينسج العنكبوت شبكة ، ولكن أيضًا حقيقة أنه قادر على إنتاج "درجات" مختلفة. بشكل تقريبي ، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع:

يسلط العلماء الضوء أيضًا على نوع آخر من الويب يعكس الضوء فوق البنفسجي ، ويغري الفراشات. يعتقد الكثير أن الويب النهائي له بالضرورة نمطه الخاص. ومع ذلك ، فإن الأمر ليس كذلك: يمكن حساب أسماء العناكب القادرة على إبداع المسرات دون صعوبة كبيرة ، وكل هؤلاء الفنانين ينتمون إلى ممثلي araneomorphic من هذا الترتيب من المفصليات.

ما هي؟

إذا سألت شخصًا ما لماذا يحتاج العنكبوت إلى شبكة ، فسوف يجيب دون أدنى شك: للصيد. لكن هذا لا يستنفد وظائفها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيقه في المجالات التالية:

• لتدفئة المنك قبل الشتاء ؛
• لإنشاء شرانق ينضج فيها النسل ؛
• للحماية من المطر - تصنع العناكب منه نوعًا من الستائر لمنع الماء من دخول "المنزل" ؛
• من اجل السفر. تتحرك بعض العناكب بمفردها وترافق أطفالها خارج رحم الأسرة على خيوط عنكبوت طويلة تحملها الرياح.

تشكيل مواد البناء

لذا ، دعنا نتعرف على كيفية نسج العنكبوت شبكة. يوجد على بطن "الحائك" ستة غدد ، والتي تعتبر من أساسيات الساقين. داخل الجسم ، يتم إنتاج سر خاص يسمى عادة الحرير السائل. عندما يخرج من خلال أنابيب الغزل ، يبدأ في التصلب. أحد هذه الخيوط رقيق للغاية بحيث يصعب رؤيته حتى تحت المجهر. مع وجود الكفوف بالقرب من الغدد "العاملة" حاليًا ، يقوم العنكبوت بلف عدة خيوط في نسيج واحد - تقريبًا كما فعلت النساء في الأيام الخوالي عند الدوران من السحب. في الوقت الذي ينسج فيه العنكبوت الويب ، يتم وضع السمة الرئيسية للشبكة المستقبلية - الالتصاق أو القوة المتزايدة. وما هي آلية الاختيار ، لم يكتشفها العلماء بعد.

تقنية التمدد

من أجل فعاليتها ، يجب شد شبكة الملاءمة بين شيء ما - على سبيل المثال ، بين الفروع. عندما يصنع الخيط الأول طويلًا بما يكفي بواسطة صانعها ، فإنه يتوقف عن الدوران وينشر أعضاء الغزل. لذلك استحوذ على الريح. أقل تحريك للريح (حتى من الأرض الساخنة) يحمل نسيج العنكبوت إلى "الدعم" المجاور ، والذي يتمسك به. يتحرك العنكبوت على طول "الجسر" (غالبًا ما يتدلى إلى أسفل) ويبدأ في نسج خيط شعاعي جديد. فقط عندما يتم إصلاح القاعدة ، يبدأ في التحرك في دائرة ، ونسج خطوطًا عرضية لزجة فيها. يجب أن أقول أن العناكب مخلوقات اقتصادية للغاية. إنهم يلتهمون الويب التالف أو القديم الذي تبين أنه غير ضروري ، مما يترك "المواد القابلة لإعادة التدوير" في الجولة الثانية من الاستخدام. ويصبح قديمًا ، وفقًا للخالق ، سريعًا إلى حد ما ، لأن العنكبوت غالبًا ما يدور شبكة كل يوم (أو ليلاً ، إذا كان Shadowhunter).

ماذا تأكل العناكب

جوهريا سؤال مهم، لأن العنكبوت ينسج شبكة ، أولاً وقبل كل شيء ، لاستخراج الطعام. لاحظ أنه بدون استثناء ، جميع أنواع العناكب مفترسة. ومع ذلك ، فإن نظامهم الغذائي يعتمد بشكل كبير على الحجم وطرق الصيد والمكان الذي يعيشون فيه. جميع عناكب الويب (شبكات النسيج) آكلة للحشرات ، ويعتمد نظامها الغذائي بشكل أساسي على أشكال الطيران. على الرغم من أنه إذا سقطت شخصية زاحفة على شبكة الإنترنت من شجرة ، فلن يحتقرها صاحبها. أولئك الذين يعيشون في الجحور وعلى مقربة من الأرض يأكلون بشكل رئيسي الأجنحة والخنافس ، على الرغم من أنهم قد يسحبون حلزونًا صغيرًا أو دودة إلى ملجأهم. من بين مجموعة متنوعة من ما تأكله العناكب ، هناك أيضًا أشياء أكبر. بالنسبة لممثل المياه لقبيلة تسمى Argyroneta ، تصبح القشريات والحشرات المائية وزريعة الأسماك ضحايا. تتغذى الرتيلاء العملاقة الغريبة على الضفادع والطيور والسحالي الصغيرة والفئران ، على الرغم من أن نفس الحشرات تشكل غالبية نظامهم الغذائي. ولكن هناك أيضًا أنواع أكثر صعوبة. أفراد عائلة Mimetidae يفترسون فقط العناكب التي لا تنتمي إلى نوعهم. الرتيلاء الضخم Grammostola يأكل الثعابين الصغيرة - ويدمرها بأعداد مذهلة. خمس عائلات من العناكب (على وجه الخصوص ، Ancylometes) تصطاد ، وهي قادرة على الغوص والسباحة وتعقب الفريسة وحتى سحبها إلى الأرض.