Za šta se web koristi? Nevjerovatna upotreba paukove mreže u medicinske svrhe
Kako pauk plete mrežu, stručnjaci su snimili video u kojem možete detaljno vidjeti postupke artropoda. Sposobnost tkanja ažurne tkanine, mreža u obliku lijevka i čahure za larve prenosi se genetski. Mladi pauk ponavlja sve radnje svoje majke, a da nikada ne vidi kako se to radi. Pauci prave mreže različitih oblika, veličina, struktura i koriste ih u različite svrhe.
Sastav paukove mreže
To je sekret arahnoidnih žlijezda. Nakon otpuštanja rasteže se i stvrdne u obliku tankih niti. Kasnije se prepliću i jačaju. Koristi se za formiranje uzorka ili kao građevinski materijal.
Od čega se sastoji paukova mreža - proteina obogaćenog alaninom, serinom, glicinom. Unutra arahnoidna žlezda supstanca je u tečnom obliku. U procesu prolaska kroz cijevi za predenje, stvrdne se i pretvara u konac.
Odakle paukova mreža dolazi od bradavica koje se nalaze u blizini genitalija. Unutar niti se formira kristalni protein koji povećava snagu i fleksibilnost vlakana. U zavisnosti od svrhe za koju će se mreža koristiti, debljina i čvrstoća se mijenjaju.
Zanimljivo!
Čvrstoća paukove mreže je bliska najlonu; zadržava napetost kada se niti rastežu ili stisnu. Predmet obješen na dugačkoj mreži može se dugo rotirati u jednom smjeru, neće se zapetljati, a neće čak pružati otpor prilikom kretanja. Zahvaljujući ovoj osobini, pauk može dugo visiti u zraku, pričvrstiti svoj kraj za biljku, a također i na velike udaljenosti uz pomoć naleta vjetra.
Zašto pauk plete mrežu - glavne funkcije
Web se ne pušta proizvoljno, već kada se ukaže potreba. Različiti ljudi koriste niti u različite svrhe, ali apsolutno sve ženke koriste posebnu tajnu kako bi privukle muškarce.
- Ako pažljivo pogledate gdje ženka oslobađa mrežu, primijetit ćete da se bradavice sa izlučevinama nalaze u blizini genitalija. Polno zrela ženka dodatno luči mirisne tvari čiji miris prepoznaje mužjak.
- Porodica plete mreže za zamke. Stvaranje velikih primjeraka u radijusu doseže 2 m. Gustoća platna je takva da se ptice, mali glodari i vodozemci zapliću u njega. Insekti i njihove larve se zapliću u mreže.
- Tlo, podzemni primjerci grade rupe u zemlji s brojnim labirintima. Ne prave mreže za zamke, već ulaz štite paučinom i rastezljivim signalnim nitima. Svojom vibracijom određuju pristup potencijalnoj žrtvi i odmah kreću u lov.
- Pauci žive usamljenim životom, okupljajući se u parove samo radi parenja. Posjed je podijeljen, a ako se naruše granice, dolazi do smrtonosnih borbi. Da bi se naselio i istražio novo područje, pauk plete jaku dugačku nit, pričvršćuje je za list ili grančicu, spušta se i čeka nalet vjetra. Zrakom, člankonožac može preletjeti nekoliko stotina kilometara ili sletjeti ispod obližnjeg grma. Aktivna migracija počinje nakon rođenja mlade generacije pauka.
- Nakon oplodnje, ženka počinje formirati čahuru od mreže. Unutra polaže od 50 do 1000 jaja. Osigurava ga na osamljenom mjestu ili ga vuče sa sobom kroz cijeli period razvoja larvi.
- Od jakih niti, arahnid gradi sebi kuću, sklonište za zimovanje. Jedinstveno stvorenje– , gradi gnijezdo pod vodom. U početku plete kuću od niti, ispunjava je vazduhom, živi unutra, pušta mužjaka unutra sezona parenja, tamo izleže mladunčad, uvuče uhvaćenu žrtvu unutra.
- Predator obavija svoj plijen mrežom nakon ubrizgavanja toksina. Nakon toga ostavlja plijen i gleda ga sa strane dok grčevi ne prestanu. Ako grabežljivac nije gladan, objesi uhvaćeni plijen na mrežu na osamljenom mjestu kao rezervu.
- Neke vrste člankonožaca omotavaju listove paučinom, razvlače dugačku nit i povlače je kako bi odvukli pažnju grabežljivaca iz svog skloništa. Prave lutku, kojom se onda vješto upravlja. Drugi majstor koristi improvizirane materijale da plete splav, pluta na površini vode i hvata mlade, ličinke i rakove.
Pauk napušta svoje mreže za hvatanje kada su niti značajno oštećene od insekata. Počinje formirati novo platno nakon 12 zarobljenih žrtava.
Napomenu!
Artropod često jede svoj izum. Ovaj fenomen se objašnjava nadopunjavanjem tijela proteinima i prisustvom vlage koja se akumulira na platnu zbog rose.
Kako pauk plete mrežu
Mnogi paukovi su noćni i bave se "tkanjem" u mraku. Koliko je vremena potrebno pauku da isplete mrežu zavisi od vrste artropoda. U prosjeku, tkaču kugle treba oko 1 sat da formira jake mreže za hvatanje. Ako je potrebna rekonstrukcija, proces traje nekoliko minuta.
Koliko brzo pauk plete svoju mrežu možete vidjeti u videu ispod. Zglavkonožac to radi automatski, ponavljajući svaki put isti obrazac. Najatraktivniji su ažurni uzorci tkača kuglica. U početku se uzima jaka mreža, rastegnuta u obliku trokuta, a zatim se formiraju ćelije različitih veličina.
Zanimljivo!
Mreža u kojoj živi tropske šume Brazil, toliko jak da ga lokalni ribari koriste za ulov ribe. Konci se koriste za tkanje tanke, ali vrlo izdržljive tkanine. Kraig Biocraft pravi pancire od prirodnih materijala pauka.
Kako pauk plete mrežu između drveća može se vidjeti u bašti, u uvjetima divlje životinje. Ažur tkanina ili lijevak svjetluca na suncu i privlači insekte. Ali sam proces, poput pauka koji proteže mrežu između dva stabla, zaslužuje divljenje. U početku, grabežljivac se spušta, čeka nalet vjetra, kreće se kroz zrak do obližnjeg drveta i tamo osigurava drugi kraj. Onda stvar ostaje mala.
Tokom leta, pauk kontroliše svoju brzinu podešavanjem dužine konca. Kod produžavanja se kreće sporije, kod skraćivanja brže. Da biste sletjeli, morate baciti mrežu na biljku ili drvo.
Mreža je vrsta tajne koju proizvode arahnoidne žlijezde. Takav sekret, nakon kratkog vremena nakon oslobađanja, može se učvrstiti u obliku jakih proteinskih niti. Paučinu proizvode ne samo pauci, već i neki drugi predstavnici grupe arahnida, uključujući pseudoškorpione i grinje, kao i labiopode.
Kako pauci prave mreže
Veliki broj arahnoidnih žlijezda nalazi se u trbušnoj šupljini pauka.. Kanali takvih žlijezda otvaraju se u sitne rotirajuće cijevi koje imaju pristup krajnjem dijelu posebnih arahnoidnih bradavica. Broj rotirajućih cijevi može varirati ovisno o vrsti pauka. Na primjer, vrlo uobičajeni križni pauk ih ima pet stotina.
Ovo je zanimljivo! Arahnoidne žlijezde proizvode tekući i viskozni proteinski sekret, čija je posebnost sposobnost da se pod utjecajem zraka gotovo trenutno stvrdne i pretvore u tanke dugačke niti.
Proces predenja mreže uključuje pritiskanje paukovih bradavica na podlogu. Prvi, beznačajni dio oslobođenog sekreta stvrdne se i pouzdano se zalijepi za podlogu, nakon čega pauk zadnjim nogama izvlači viskozni sekret. U procesu uklanjanja pauka s mjesta vezivanja mreže, proteinski sekret se rasteže i brzo stvrdne. Do danas je poznato sedam i prilično dobro proučeno. različite vrste arahnoidne žlezde koje proizvode različite vrste niti
Sastav i svojstva weba
Paukova mreža je proteinsko jedinjenje koje takođe sadrži glicin, alanin i serin. Enterijer Formirani filamenti su predstavljeni krutim proteinskim kristalima, čija veličina ne prelazi nekoliko nanometara. Kristali se drže zajedno visoko elastičnim proteinskim vezama.
Ovo je zanimljivo! Neobično svojstvo weba je njegova unutrašnja artikulacija. Kada se objesi na paukovu mrežu, bilo koji predmet može se rotirati neograničen broj puta bez uvijanja.
Primarne niti su isprepletene paukom i postaju deblja paukova vlakna. Pokazatelji čvrstoće mreže su bliski onima od najlona, ali su mnogo jači od sekreta svilene bube. Ovisno o svrsi za koju je mreža namijenjena, pauk može proizvesti ne samo ljepljivu, već i suhu nit, čija debljina značajno varira.
Funkcije weba i njegova svrha
Mreže pauci koriste u različite svrhe. Tkano od izdržljivog i pouzdan web sklonište vam omogućava da stvorite najpovoljnije mikroklimatske uvjete za člankonošce, a služi i kao dobro sklonište kako od lošeg vremena tako i od brojnih prirodnih neprijatelja. Mnogi pauči artropoda sposobni su da pletu svoju mrežu oko zidova svoje jazbine ili da od nje naprave svojevrsna vrata u svoj dom.
Ovo je zanimljivo! Neke vrste koriste mrežu kao transport, a mladi pauci napuštaju roditeljsko gnijezdo na dugim nitima koje vjetar pokupi i raznese na znatne udaljenosti.
Najčešće, pauci koriste mreže za tkanje ljepljivih mreža za hvatanje, što im omogućava da efikasno uhvate plijen i daju hranu člankonošcima. Ništa manje poznate su takozvane čahure jaja napravljene od mreže, unutar kojih se pojavljuju mladi pauci. Neke vrste tkaju sigurnosne niti nalik mrežici koje štite člankonošce od pada dok skaču i za kretanje ili hvatanje plijena.
Web za reprodukciju
Sezonu parenja karakterizira oslobađanje arahnoidnih niti od strane ženke, koje omogućavaju pronalaženje optimalnog para za parenje. Na primjer, mužjaci mreže-slingeri u stanju su pored mreža koje su kreirale ženke konstruirati minijaturne mreže za parenje u koje se namamljuju pauci.
Mužjaci krstastih paukova spretno pričvršćuju svoje horizontalne mreže na radijalno raspoređene niti mreže za hvatanje koje prave ženke. Snažnim udarcima udovima u mrežu mužjaci izazivaju vibriranje mreže i na ovaj neobičan način pozivaju ženke na parenje.
Mreža za hvatanje plijena
Kako bi uhvatile svoj plijen, mnoge vrste pauka pletu posebne mreže za hvatanje, ali neke vrste karakteriziraju korištenje osebujnih mrežnih lasa i niti. Pauci koji se kriju u nastambama u jazbinama postavljaju signalne niti koje se protežu od trbuha člankonožaca do samog ulaza u njegovo sklonište. Kada plijen upadne u zamku, vibracija signalne niti se trenutno prenosi na pauka.
Ljepljive spiralne mreže za hvatanje su građene po malo drugačijem principu. Prilikom stvaranja, pauk počinje tkati od ruba i postupno se kreće prema središnjem dijelu. U ovom slučaju se nužno održava isti jaz između svih zavoja, što rezultira takozvanom "Arhimedovom spiralom". Konci na pomoćnoj spirali su posebno izgrizeni od strane pauka.
Web za osiguranje
Pauci skačući koriste web niti kao osiguranje kada napadaju žrtvu. Pauci pričvršćuju sigurnosnu nit mreže na bilo koji predmet, nakon čega člankonožac skače na namjeravani plijen. Ista nit, pričvršćena za podlogu, služi kao sklonište preko noći i štiti člankonožaca od napada svih vrsta prirodnih neprijatelja.
Ovo je zanimljivo! Južnoruske tarantule, napuštajući svoj dom, povlače za sobom tanku nit, koja im omogućava da brzo pronađu put nazad ili ulaz u sklonište ako je potrebno.
Mreža kao transport
Do jeseni neke vrste pauka izlegu svoje mlade. Mladi pauci koji prežive proces odrastanja pokušavaju da se popnu što više, koristeći drveće, visoko grmlje, krovove kuća i drugih objekata, ograde u tu svrhu. Čekao sam dovoljno dugo jak vjetar, mali pauk proizvodi tanku i dugu mrežu.
Udaljenost kretanja direktno ovisi o dužini takve transportne mreže. Nakon što je sačekao dobru napetost mreže, pauk joj odgrize kraj i vrlo brzo poleti. U pravilu, "putnici" mogu letjeti nekoliko kilometara na mreži.
Srebrni pauci koriste mreže kao vodeni transport. Ovom pauku je potrebno disanje za lov u vodenim tijelima. atmosferski vazduh. Kada se spušta na dno, člankonožac je u stanju uhvatiti dio zraka i dalje vodenih biljaka od mreže je napravljeno svojevrsno zračno zvono koje zadržava zrak i omogućava pauku da lovi svoj plijen.
Objašnjenje razloga i odgovarajuća rasprava možete pronaći na stranici Wikipedija: Za brisanje/16. juna 2017. |
Julija Mihajlova - Gertruda, prijateljica i od 4 sezone - žena Tumanova (umrla od udarca u glavu mesinganim zglobovima u epizodi 12 5. sezone)
Marina Weinbrand - Marina Solomatina, kapetan/mlađi savjetnik pravde, istražitelj tužilaštva/istražnog odbora, bivša devojka Tumanova od njega čeka dijete
Ksenia Dementieva - Natalija Maretskaja, Grekovljeva žena
Ilja Rogovin - Ilya Golitsyn, forenzičar, informatičar(od sezone 6)
Sergej Plaskin - Stepanych, sudski veštak(od sezone 6)
Kiril Gracinski - Grigorij Žurbin, policijski poručnik, bivši radnik odeljenja „K“, tehničar(od sezone 6)
Anna Bachalova - Anastasia Malinkina, kardiolog, ljubavnica Tumanova(od sezone 7)
Anastasija Sapožnikova - Olga Medjanik, službenica Odjela za unutrašnju sigurnost(od sezone 8)
Televizijske ocjene
| Sezona | Kol epizode |
Prva epizoda sezone | Poslednja epizoda sezone | Prosječna publika (u milionima) |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
| datum | Broj gledalaca (u milionima) |
datum | Broj gledalaca (u milionima) |
|||
| 1 | 16 | 10. septembra 2008 | ||||
| 2 | 12 | 15. januara 2009 | ||||
Pauci pripadaju najstarijim stanovnicima Zemlje: tragovi prvih arahnida pronađeni su u stijenama starim 340-450 miliona godina. Pauci su oko 200-300 miliona godina stariji od dinosaurusa i više od 400 miliona godina stariji od prvih sisara. Priroda je imala dovoljno vremena da ne samo poveća broj vrsta pauka (poznato je oko 60 hiljada), već i da mnoge od ovih osmonožnih grabežljivaca opremi nevjerojatnim sredstvom za lov - mrežom. Uzorak mreže može biti različit ne samo kod različitih vrsta, već i kod jednog pauka u prisustvu određenih hemijske supstance, kao što su eksplozivi ili narkotici. Pauci su čak bili lansirani u svemir kako bi proučavali učinak mikrogravitacije na web obrazac. Međutim, supstanca koja čini mrežu skrivala je najviše misterija.
Mreža se, kao i naša kosa, životinjsko krzno i niti svilene bube, uglavnom sastoji od proteina. Ali polipeptidni lanci u svakoj paukovoj niti su isprepleteni na tako neobičan način da su stekli gotovo rekordnu snagu. Jedna nit koju proizvodi pauk je jaka kao čelična žica istog prečnika. Konopac satkan od mreže, samo otprilike debljine olovke, mogao je držati na mjestu buldožer, tenk, pa čak i tako moćan airbus kao što je Boeing 747. Ali gustoća čelika je šest puta veća od gustoće paukove mreže.
Poznato je kolika je čvrstoća svilenih niti. Klasičan primjer je zapažanje doktora iz Arizone davne 1881. godine. Pred ovim doktorom se dogodila pucnjava u kojoj je jedan od strijelaca ubijen. Dva metka su pogodila grudi i prošla pravo kroz njih. U isto vrijeme, komadići svilene maramice virili su sa stražnje strane svake rane. Meci su prolazili kroz odjeću, mišiće i kosti, ali nisu mogli pocijepati svilu koja im se našla na putu.
Zašto se u tehnologiji koriste čelične konstrukcije, a ne one lakše i elastičnije - napravljene od materijala sličnog paukovoj mreži? Zašto svileni padobrani nisu zamijenjeni istim materijalom? Odgovor je jednostavan: pokušajte napraviti materijal koji pauci lako proizvode svaki dan - neće uspjeti!
Naučnici različite zemlje Svijet je dugo proučavao kemijski sastav mreže osmokrakih tkalaca, a danas je slika njene strukture otkrivena manje-više u potpunosti. Mrežni lanac ima unutrašnju jezgru proteina zvanog fibroin, a oko ove jezgre nalaze se koncentrični slojevi glikoproteinskih nanovlakna. Fibroin čini otprilike 2/3 mase mreže (kao i, inače, prirodna svilena vlakna). To je viskozna, sirupasta tekućina koja se polimerizira i stvrdne na zraku.
Glikoproteinska vlakna, čiji promjer može biti samo nekoliko nanometara, mogu se nalaziti paralelno s osi fibroinske niti ili formirati spirale oko niti. Glikoproteini - složeni proteini koji sadrže ugljikohidrate i imaju molekulsku težinu od 15.000 do 1.000.000 amu - prisutni su ne samo u paucima, već iu svim tkivima životinja, biljaka i mikroorganizama (neki proteini u krvnoj plazmi, mišićnom tkivu, ćelijskim membranama itd. .).
Tokom formiranja mreže, glikoproteinska vlakna su međusobno povezana vodoničnim vezama, kao i vezama između CO i NH grupa, a značajan udio veza nastaje u arahnoidnim žlijezdama pauka. Molekuli glikoproteina mogu formirati tečne kristale sa fragmentima u obliku štapa koji se slažu paralelno jedni s drugima, dajući strukturi čvrstoću čvrste tvari, zadržavajući sposobnost da teče poput tekućine.
Glavne komponente mreže su najjednostavnije aminokiseline: glicin H 2 NCH 2 COOH i alanin CH 3 CHNH 2 COOH. Mreža sadrži i neorganske supstance - kalijum hidrogen fosfat i kalijum nitrat. Njihove funkcije se svode na zaštitu mreže od gljivica i bakterija i, vjerovatno, stvaranje uvjeta za stvaranje same niti u žlijezdama.
Posebnost weba je njegova ekološka prihvatljivost. Sastoji se od supstanci koje se lako apsorbuju u prirodnom okruženju i ne štete ovoj sredini. U tom smislu, web nema analoga stvorenih ljudskom rukom.
Pauk može proizvesti do sedam niti različite strukture i svojstava: neke za hvatanje „mreža“, druge za vlastito kretanje, treće za signalizaciju itd. Gotovo sve ove niti mogle bi naći široku primjenu u industriji i svakodnevnom životu, ako bi bilo bi moguće uspostaviti njihovu široku proizvodnju. Međutim, teško da je moguće "ukrotiti" pauke, poput svilene bube, ili organizirati jedinstvene farme pauka: agresivne navike pauka i osobine individualnog uzgoja u njihovom karakteru teško da će to omogućiti. A da bi se proizveo samo 1 m tkanine, potreban je „rad“ više od 400 pauka.
Da li je moguće reproducirati hemijske procese koji se odvijaju u tijelu pauka i kopirati prirodni materijal? Naučnici i inženjeri su odavno razvili tehnologiju kevlara - aramidnih vlakana:
proizvedeno u industrijskim razmjerima i približava se svojstvima paukove mreže. Vlakna od kevlara su pet puta slabija od paukove mreže, ali su i dalje toliko jaka da se koriste za izradu lakih pancira, kaciga, rukavica, užadi itd. Ali kevlar se proizvodi u vrućim otopinama sumporne kiseline, dok pauci zahtijevaju redovnu temperaturu. Hemičari još ne znaju kako pristupiti takvim uslovima.
Međutim, biohemičari su se približili rješavanju problema nauke o materijalima. Prvo su identificirani i dešifrirani geni pauka, programirajući formiranje niti jedne ili druge strukture. Danas se to odnosi na 14 vrsta pauka. Tada su američki stručnjaci iz nekoliko istraživačkih centara (svaka grupa samostalno) uveli ove gene u bakterije, pokušavajući da dobiju potrebne proteine u otopini.
Naučnici kanadske biotehnološke kompanije Nexia uveli su takve gene u miševe, zatim su prešli na koze, a koze su počele proizvoditi mlijeko s istim proteinom koji čini nit mreže. U ljeto 1999., dva afrička pigmeja, Peter i Webster, genetski su programirani da proizvode koze čije mlijeko sadrži ovaj protein. Ova pasmina je dobra jer potomci postaju odrasli u dobi od tri mjeseca. Kompanija i dalje ćuti o tome kako napraviti konce od mlijeka, ali je već registrovala naziv novog materijala koji je stvorila - "BioSteel". Članak o svojstvima "biočelika" objavljen je u časopisu "Science" ("Science", 2002, vol. 295, str. 427).
Njemački stručnjaci iz Gaterslebena krenuli su drugim putem: u biljke su uveli paukove gene - krompir i duhan. Uspeli su da dobiju do 2% rastvorljivih proteina u gomoljima krompira i listovima duvana, koji se uglavnom sastoje od spidroina (glavnog fibroina pauka). Očekuje se da će se, kada proizvedene količine spidroina postanu značajne, prvo koristiti za izradu medicinskih zavoja.
Mlijeko dobiveno od genetski modificiranih koza teško se može razlikovati po ukusu od prirodnog mlijeka. Genetski modificirani krompir je sličan običnom: u principu se može kuhati i pržiti.
Bilješka!
Od urednika
Biomolekul cijeni radoznalost i interesovanje za pronalaske. Po drugi put u takmičenju "bio/mol/tekst", izumitelj Yuri Shevnin dijeli svoje ideje i otkrića sa publikom našeg portala. Uredništvo je impresionirano autorovim kreativnim pristupom i željom da podijeli znanje s drugima, ali treba imati na umu da ovaj članak nije strog. naučno istraživanje, a u njemu opisani novi medicinski zavoji i dalje zahtijevaju ispitivanje mogućnosti upotrebe u kliničkoj praksi.
Sponzor nominacije" Najbolji članak o mehanizmima starenja i dugovječnosti“ je Fondacija Science for Life Extension. Nagradu publike sponzorirao je Helicon.
Pokrovitelji takmičenja: Biotehnološka istraživačka laboratorija 3D Bioprinting Solutions and Scientific Graphics, Animation and Modeling Studio Visual Science.
Ušao sam u sledeću prostoriju, gde su zidovi i plafon bili potpuno prekriveni paučinom, sa izuzetkom uskog prolaza za pronalazača. Čim sam se pojavio na vratima, ovaj je glasno viknuo da se čuvam i da mu ne kidam mrežu. Počeo je da se žali fatalna greška koje je svijet do sada ostvarivao, koristeći se radom svilenih buba, dok nam je uvijek pri ruci mnoštvo insekata beskrajno superiornih u odnosu na spomenute crve, jer su obdareni osobinama ne samo prelja, već i tkalaca. Pronalazač je dalje istakao da bi reciklaža pauka u potpunosti eliminisala troškove bojenja tkanina, a u to sam se u potpunosti uvjerio kada nam je pokazao puno prekrasnih raznobojnih mušica kojima je hranio paukove i čija je boja prema prema njegovim uvjeravanjima, mora se nužno prenijeti na pređu koju je napravio pauk. A kako je imao muhe svih boja, nadao se da će zadovoljiti svačiji ukus, čim je uspio pronaći odgovarajuću hranu za muhe u obliku gume, ulja i drugih ljepljivih tvari i tako dati veću gustoću i snagu mušicama. niti weba.
D. Swift
Guliverova putovanja. Putovanje u Laputu (1725.)
Medicinski zavoji napravljeni od paukove mreže
Zbog činjenice da je donacija skupa, jeste veliki broj ograničenja u oblasti medicine, naučnici i doktori širom svijeta rade na razvoju alternativne metode obnavljanje oštećenja ljudskog organizma. Istovremeno, široka rasprostranjenost oblika mikroorganizama otpornih na lijekove, prisutnost toksičnih, alergenih i drugih nuspojava u antibioticima i kemoterapiji diktiraju potrebu za traženjem novih netoksičnih lijekova sa antimikrobno dejstvo i stimulativno djelovanje na procese oporavka. Slična svojstva mogu se dati, na primjer, zavojima i zavojima protiv opekotina. Opekotine su jedna od najčešćih ozljeda na svijetu. traumatske povrede. U Rusiji se svake godine registruje više od 600 hiljada opekotina. Po broju smrtnih slučajeva, opekotine su na drugom mestu nakon povreda zadobijenih u saobraćajnim nesrećama.
Autoru se čini obećavajućim nabaviti obloge i obloge protiv opekotina sa weba. Svila je pristupačniji materijal i njena proizvodnja već postoji. Međutim, mreža, zbog posebne topologije svojih molekula i strukture u cjelini, ima velike perspektive za medicinske zavoje i matrice u tehnologiji skela * ( skela-tehnologija, sa engleskog skela- skela, skela) - kultivacija ćelija na trodimenzionalnim supstratima prirodnog ili vještačkog porijekla u svrhu prostornog formiranja izraslog organa ili njegovog fragmenta (Sl. 1).
* - O nekim drugim predivna svojstva web “Biomolecule” je ranije rekao: “ Pametno ljepilo napravljeno od paukove mreže» . - Ed.
Slika 1. Web Linothele megatheloides pod mikroskopom
Prema elektronskoj mikroskopiji, matrice napravljene od fibroina svile i rekombinantnog spidroina (proteina paukove mreže) razlikuju se po parametrima pora. Zidovi pora kod fibroinskih skela imaju ujednačeniju strukturu sa ljuskavom, hrapavom površinom, dok spidroinske skele imaju labaviju strukturu sa perforiranom površinom. Unutrašnja nanoporozna struktura rekombinantnog spidroinskog matriksa objašnjava njegovu sposobnost stvaranja povoljnijeg mikrookruženja za regeneraciju tkiva u tijelu. Međusobna povezanost struktura je neophodan uslov za ujednačenu distribuciju ćelija i efikasno klijanje tkiva in vivo, jer promovira aktivnu razmjenu plina, isporuku hranljive materije i pravilan metabolizam.
Ovo nevjerovatno svojstvo weba poznato je već dugo vremena. IN narodne medicine Postoji takav recept: da biste zaustavili krvarenje, možete nanijeti paučinu na ranu ili ogrebotinu, pažljivo je očistiti od zaglavljenih insekata i malih grančica.
Paukova mreža ima hemostatski učinak i ubrzava zacjeljivanje oštećene kože. Hirurzi i transplantolozi bi ga mogli koristiti kao materijal za šivanje i jačanje implantata, kao i kao podlogu za uzgoj umjetnih organa. Na primjer, ako mrežasti okvir napravljen od paukove mreže natopite otopinom matičnih stanica, one će se brzo ukorijeniti na njemu, a krvni sudovi i živci će se protegnuti do stanica. Sama mreža će se na kraju rastvoriti bez traga. Koristeći paukove mreže, možete značajno poboljšati svojstva mnogih materijala koji se trenutno koriste u medicini. Na primjer, mreže imaju elektrostatički naboj koji pomaže paucima da privuku plijen. Ova nabijena mreža može se koristiti i kao dio medicinskih zavoja. Mreža je negativno nabijena, a oštećeno područje tijela pozitivno. Dakle, kada rana stupi u interakciju sa mrežom, uspostavlja se električna ravnoteža, što pozitivno utiče na proces zarastanja. Zavoji s paučinom, zbog elektrostatičke interakcije s ranom, izvlače mikroorganizme iz nje i drže ih unutar samog zavoja, sprječavajući ih da se razmnožavaju.
Mreža sadrži tri supstance koje doprinose njegovoj trajnosti: pirolidin, kalijum hidrogen fosfat I kalijev nitrat. Pirolidin snažno upija vodu; ova supstanca sprečava sušenje niti paukove mreže. Kalijum hidrogen fosfat čini paukovu mrežu kiselom i sprečava rast gljivica i bakterija. Nizak pH uzrokuje denaturaciju proteina (čini ih netopivim). Kalijum nitrat inhibira rast bakterija i gljivica.
Mrežni zavoj osigurava drenažu eksudata rane i mikroorganizama s površine rane, inhibira patogenu mikrofloru, djeluje antiedematozno i protuupalno. Impregniran anestetikom, takođe će ublažiti bol, stvarajući optimalne uslove za proces zarastanja.
Istorija web produkcije
Glavni problem za široku upotrebu proizvoda koji sadrže paukovu mrežu je teškoća pribavljanja istih u industrijskim razmjerima. Stotinama godina u Evropi ljudi su pokušavali da izgrade farme paukove svile. U martu 1665. godine livade i ograde kod njemačkog Merseburga bile su prekrivene nevjerovatnom količinom paukove mreže, a žene iz okolnih sela su od nje pravile vrpce i druge ukrase.
Godine 1709. francuska vlada je zamolila prirodnjaka Renéa Antoinea de Reaumura da pronađe zamjenu za kinesku svilu i pokuša koristiti paukovu mrežu za izradu odjeće. Skupljao je mreže iz paučjih čahura i pokušavao napraviti rukavice i čarape, ali je nakon nekog vremena odustao od ove ideje zbog nedostatka materijala čak i za izradu jednog para rukavica. Izračunao je da bi bilo potrebno obraditi 522–663 pauka da bi se dobio jedan kilogram paukove svile. A industrijska proizvodnja će zahtijevati horde pauka i oblake muva da ih hrane - više nego da lete preko cijele Francuske. “Međutim”, napisao je Reaumur, “možda će s vremenom biti moguće pronaći pauke koji proizvode više svile od onih koji se obično nalaze u našoj državi.”
Takvi pauci su pronađeni - bili su pauci iz roda Nephila. Nedavno je od njihove mreže ispleten ogrtač težak više od kilograma. Gdje žive ovi divni pauci - u Brazilu i Madagaskaru - lokalno stanovništvo Od paučine prave pređu, šalove, ogrtače i mreže, skupljaju čahure jaja sa grmlja ili ih odmotavaju. Ponekad se konac izvlači direktno iz pauka, koji se stavlja u kutiju - iz njega viri samo vrh njegovog trbuha sa paukovim bradavicama. Niti mreže se izvlače iz bradavica.
Različitim metodama i od različiti pauci eksperimentatori su dobili, na primjer, niti ove dužine: 1) za dva sata od 22 pauka - pet kilometara, 2) za nekoliko sati od jednog pauka - 450 i 675 metara, 3) u devet "odmotavanja" jednog pauka preko 27 dana - 3060 metara. Opat Camboué je istraživao mogućnosti pauka sa Madagaskara Goleba punctata: toliko je unapredio svoj posao da je žive pauke u malim fiokama „povezao“ direktno na posebnu vrstu razboja. Mašina je izvlačila niti iz paukova i odmah ih utkala u najfiniju tkaninu. Pauci Goleba punctata pokušali su da se aklimatizuju u Francuskoj i Rusiji, ali ništa od toga nije bilo. U produkciji širokog weba Nephila jedva da će ikada stići: za održavanje Nephila ili križevi trebaju posebne farme, iako se ljeti mogu držati na lođi ili balkonu. Za rješavanje ovog stoljetnog problema potreban je moderan integrirani pristup i stvaranje optimalnih uvjeta za pauke i insekte, što bliže prirodnim.
Web produkcija danas
U 20. veku, sa pojavom hemijskih pesticida i sintetičkih tkanina, korisni insekti i pauci su zaboravljeni. Međutim, pesticidi sami po sebi nisu riješili problem štetočina usjeva. Izrađena je strategija očuvanja biološka raznolikost, koji uključuje integraciju korisnih insekata i pauka u sisteme usjeva za prirodnu kontrolu štetočina.
Danas, da bi se otvorila nova radna mjesta u Rusiji, potrebna je nova strategija za smanjenje monokulturnih usjeva i izgradnju mini farmi ne samo za uzgoj kičmenjaka, već i za uzgoj pauka i insekata.
To se može uraditi iu gradovima. Problem korištenja urbanog organskog otpada danas je posebno akutan. Ovaj otpad se može koristiti za ishranu insekata. U gradovima postoje samo male farme za uzgoj cvrčaka, žohara i zoobasa. Samo nekoliko entuzijastičnih čuvara uzgaja paukove. Istovremeno, podrumi i tavani, gdje uglavnom žive ove životinje, ni na koji način se ne koriste za odlaganje organskog otpada i za uzgoj ličinki insekata i pauka.
Ciljevi nove poljoprivredne strategije su ekološka poljoprivreda, povećanje biodiverziteta i ostvarivanje prihoda od izgradnje i rada malih porodičnih farmi za uzgoj insekata i pauka. Ovi organizmi, njihov otrov i mreže mogu se prodati i za izvoz.
Nemoguće je sintetizirati paukove mreže kemijski - struktura proteina je previše složena. Sve vodeće kompanije u svijetu odustale su od pokušaja sintetiziranja weba. Nekoliko laboratorija nastavlja s radom i pokušava nabaviti paukovu mrežu od kvasca, bakterija, pa čak i koza [4–6]. Svi ovi pristupi zahtijevaju vrlo složenu opremu i velike finansijske troškove. U isto vrijeme, njihove niti su potpuno drugačije kvalitete, inferiorne u odnosu na "original" u snazi i antibakterijskim svojstvima. Osim toga, količine mreže proizvedene u takvim laboratorijama su vrlo skromne: naučnici se ponekad prikazuju na televiziji kako demonstriraju uzorke sintetičke mreže veličine nokta u pinceti ili u maloj bočici.
Za skupljanje mreža napušteni su i živi pauci, iako je ova ideja predložena više puta. Bilo je nekoliko prepreka. Prije svega, pauci su svadljivi i skloni kanibalizmu: kada se drže zajedno, ove životinje se svađaju i jedu jedna drugu. Osim toga, većina pauka proizvodi vrlo malo mreže: procjenjuje se da će za proizvodnju 500 grama mreže biti potrebno 27 hiljada pauka srednje veličine; prema G.P. Kirsanov, krstasti pauci su proizveli 230 mg mreže za 24 sata. Četrnaest hiljada paukova iz roda Nephila daje otprilike 28 g mreže. Prema drugim izvorima, za dobijanje 29 g mreže potrebno je oko 23 hiljade pauka. Ova razlika u brojevima sugerira da podaci o performansama pauka zahtijevaju potvrdu. Nije poznato koje su vrste i pauci "srednje veličine" proizvodili mreže za vaganje u jednom ili drugom slučaju.
Prva opisana prepreka uzgoju pauka može se i treba pretvoriti u korist: paukova sklonost kanibalizmu potiče stvaranje kontejnera izolovanih jedni od drugih za njih, čime se sprječavaju i epidemije i masovna smrtnost. Istovremeno, za proizvodnju medicinskog materijala i lijekova od paukove mreže potrebno je koristiti nepaukove roda Nephila ili krstovi i pauci sa najvećim mrežnim dodacima - Linothele megatheloides(Sl. 2) i drugi Dipluridae.
Slika 2. Pauk Linothele megatheloides, žensko.
Kao rezultat istraživanja, autor je došao do podataka da su pauci ove vrste Linothele megatheloides proizvodi više od 2 g mreže mjesečno. U tu svrhu imaju dugačke (više od 20 mm) arahnoidne dodatke (slika 3). Ovi organi imaju više od hiljadu mikrofilamenata kroz koje se niti mreže pojavljuju poput filma.
Autor je testirao paukove mreže za stvaranje obloga protiv opekotina (slika 4). Kao rezultat korištenja ove mreže na opeklinama, izlječenje je nastupilo u roku od nedelju dana. U ovom slučaju nisu bili potrebni dodatni zavoji ili uklanjanje gnoja. Dvije sedmice kasnije od opekotine nije ostao ni trag.
Slika 3. Arahnoidni dodaci Linothele megatheloides pod mikroskopom.
Slika 4. Opeklina prekrivena zavojem. Linothele megatheloides.
Posađeno u posebnu posudu Linothele megatheloides u roku od sat vremena počinju sa radom i pokrivaju tekstilnu podlogu kontejnera površine 1 m 2 sloj po sloj paučinom. Nakon dva mjeseca, mreža jednog pauka dovoljna je da prekrije cijelu površinu ljudskog tijela. Ovaj inovativni materijal za medicinsku mrežu bi mogao spasiti život osobe s opekotinama preko 60% cijele površine tijela.
Kao rezultat svojih zapažanja, autor je otkrio da zahvaljujući posebnim dodacima ishrani, potomstvo i preživljavanje potomstva Linothele megatheloides su 100%. To je u prosjeku 50 mladih pojedinaca - potencijalnih proizvođača "druge kože" - u šest mjeseci. Za hranjenje jedne ženke potrebno je 2-3 žohara sedmično. Uslovi za držanje pauka su odsustvo sunčeve svetlosti, visoka vlažnost (80–90%), temperatura 28 °C, kompleksna ishrana i prskanje mreže jednom nedeljno. Stvaranjem povoljnih uslova za hranjenje, držanje, njegu i “muzu” pauka, moguće je postići povećanje predenja mreže za 2-3 puta.
Izrada zavoja i zavoja od paukove mreže Linothele megatheloides
Pletena mrežasta podloga (na primjer, gaza sa sadržajem vlage većim od 80%) postavlja se na dno polietilenske posude. Kontejner ima perforacije za ventilaciju, senzore vlage i temperature, podizni poklopac, kapilarnu mlaznicu i ventil za dovod žive hrane. Kontejneri su raspoređeni okomito, formirajući blok visok 1,5-2 metra (sl. 5).
Slika 5. Kućište Linothele megatheloides. A - Pauk u posudi sa pletenom podlogom. b - Dijagram kontejnera. V - Blok kontejnera.
Slika 6. Zavoj sa paučinom Linothele megatheloides (A) i sterilno pakovanje za njega ( b).
Jednom mjesečno se posuda otvara, pauk se stavlja u drugu malu plastičnu posudu, uklanja se preostala hrana, tekstilna podloga sa mrežom se poprska otopinom hijaluronske i pantotenske kiseline, anestetikom i antiseptikom, prekriva se plastikom. streč foliju i zamotajte. Zatim se rolna zajedno sa mrežom reže na 10 delova i stavlja u zatvoreno pakovanje (slika 6). Upakovane rolne se šalju na radijacijsku sterilizaciju. Pauk se pušta nazad u veliki kontejner.
Ovaj zavoj se postavlja odmotavanjem i skidanjem polietilenskog sloja, pomoću mreže, na ranu ili opekotinu. Kada su mreža i tekstilna podloga zasićeni limfom, baza se uklanja, a na rani ostaje samo zarastajući i dišni sloj mreže.
Nakon što osoba zaliječi svoju ranu mrežnim flasterom, nikada više neće ubiti ove divne životinje.
Povećana proizvodnja paučine 
Slika 7. Dizajn paukove farme Linothele megatheloides.
Da bi se povećala proizvodnja paučine i eliminisale bolesti žive hrane (žohari i cvrčci), insekti dobijaju dodatak ishrani u obliku hranljivog medijuma - dodatni izvor proteina i vitamina koji sadrži micelijsku biomasu otpada od proizvodnje penicilina i streptomicina, kao što je kao i dehidrirani otpad - od otpada iz proizvodnje pivskog kvasca. Hranljivi medij se čuva do dvije godine na temperaturi od +5 °C. Za hranjenje insekata, sitno nasjeckana mrkva i kupus bacaju se u zgnječeni hranjivi medij. Na ovoj hrani žohari i cvrčci ne obolijevaju, brzo rastu i razmnožavaju se. Istovremeno, pauci povećavaju proizvodnju mreže za 60%. Upotreba micelijske prehrane omogućava vam da stimulirate reprodukciju pauka i dobijete mrežu u najvećim mogućim količinama. Traži posao aditivi za hranu kako bi se povećala raznolikost hranjenja pauka nastavit će se. Za stvaranje farme za skupljanje paučine, predlaže se projektni projekt u obliku okruglog šatora promjera 12 m sa premazom koji radi u napetosti, slično kao što radi paučina (slika 7).
Razvojem ove ekološki prihvatljive metode stvaranja medicinskih zavoja i zavoja, mogući su eksperimenti na uzgoju produktivnijih hibrida pauka iz porodice Dipluridae. Intraspecifična hibridizacija, selekcija i posebna prehrana u ugodnim uvjetima ne isključuju genetske eksperimente za povećanje veličine pauka. Za sada to niko ne radi, a u društvu pojedinačnih uzgajivača pauka ova tema je tabu.
Moguće je proizvoditi mlijeko pomoću gljivica i bakterija - ali zašto, kada postoje krave? Struktura mreže je mnogo složenija od proteinske strukture mlijeka. Stoga, sve pretrage za sintetičkim analozima mreže mogu se odugovlačiti tokom evolucije pauka. Nove vrste dobijene genetskom modifikacijom i uzgojnim radom sa porodicom Dipluridaeće povećati veličinu pauka i njihovu produktivnost mreže za proizvodnju odjeće. Paukove mreže se mogu tretirati silikonom za proizvodnju tkanine za vanjsku odjeću jedinstvena svojstva. Takva tkanina neće koštati više od svile.
Zaključak
Opisano istraživanja stvara osnovu za novu vrstu stočarstva. Na osnovu toga, moguće je povećati proizvodnju paukove mreže uz niske troškove, a samim tim i komercijalizirati je. Tržišna potražnja za bioresorbabilnim pokrivačima za rane je 400 hiljada dm 2 /god. Predviđeni tržišni kapacitet u ovom segmentu je 150 miliona dolara.
Projekat se može proširiti ili povećanjem proizvodnje ili stvaranjem mini farmi za proizvodnju paučine. Bez komplikovane opreme visoke temperature, visokog pritiska i za ovu opciju tehnologije nisu potrebni toksični materijali. Trenutno se, na primjer, pčelarstvom bavi oko 5 hiljada farmi i 300 hiljada pčelara amatera, poljoprivrednika i individualnih preduzetnika. Ne mogu svi koristiti med, ali medicinski zavoji ili flasteri s paučinom bit će korisni svima. Dok se tehnologija razvija i certificira, možemo ponuditi svima koji žele sami uzgajati pauke i skupljati mreže. Za sterilizaciju se može koristiti ultraljubičasta lampa. Da biste sebi osigurali dva kvadratna metra mreže, trebat će vam jedan kontejner sa ženkom Linothele megatheloides i dva mjeseca. Žensko Linothele megatheloidesživi 10 godina. Na okućnici možete postaviti izolovani krevet za paukove dimenzija 3 x 6 metara sa dve prostorije (sl. 8). U jednom možete nabavljati sirovine, a u drugom možete praviti niti od paukove mreže, tkati platno i šiti odjeću. Takva mini fabrika jednostavno nema otpada.
Slika 8. Mini farma za uzgoj Linothele megatheloides, skupljaju svoje mreže i prave odjeću u bašti.
Od starih školjki koje je pauk izbacio tokom linjanja, možete napraviti suvenire i ukrase tako što ćete ih napuniti polimernom smolom. Otrov se može izdvojiti iz glava mrtvih paukova da bi se proizveli lekoviti lekovi*. Povrijeđeni i bolesni će dobiti novi lijek - prirodnu "kožu" - i svi će moći napraviti takvu mini-proizvodnju.
Autor nema nameru da pribavlja patente ili sertifikate na temu istraživanja, jer želi da to znanje bude dostupno svima.
* - I može postojati veliki izbor ovih lijekova (posebno analgetika) - uprkos jedinstvenom broju riječi "otrov": otrov jednog pauka može sadržavati stotine toksičnih komponenti potpuno različitih hemijske prirode. Clanak " » . - Ed.
Književnost
- biomolekula: “Pametno ljepilo iz paukove mreže”;
- Agapova O.I., Efimov A.E., Moisenovich M.M., Bogush V.G., Agapov I.I. (2015). Komparativna analiza trodimenzionalne nanostrukture poroznih biorazgradivih matrica od rekombinantnog spidroina i fibroina svile za regenerativnu medicinu. ;
- Pelerina od paukove svile biće izložena na izložbi u Evropi. Web stranica GlobalScience.ru, 2012;
- Tehnološka platforma “Medicina budućnosti”. Web stranica Evroazijske ekonomske komisije, 2012;
- Aksenova L. (2013). Pauci će vam pomoći da zaboravite na bol. Web stranica "Gazeta.ru";
- biomolekula: "Veliki spletkaroš to nije ni sanjao."
