Pajkova svila je čudežno vlakno narave

Pajkova svila je močna, a upogljiva. Getty Images/Vse kanadske fotografije/Mike Grandmaison

Pajkova svila je ena najbolj čudežnih naravnih snovi na Zemlji. Večina gradbenih materialov je močnih ali elastičnih, pajkova svila pa je oboje. Opisan je bil kot močnejši od jekla (kar ni povsem natančno, a blizu), bolj neprebojen kot Kevlar in bolj raztegljiv kot najlon. Prenese veliko obremenitev, preden se zlomi, kar je definicija trdnega materiala. Pajkova svila tudi prevaja toploto in je znano, da ima antibiotične lastnosti.

Vsi pajki proizvajajo svilo

Vsi pajki proizvajajo svilo, od najmanjših skakajoči pajek do največjih tarantela . Pajek ima na koncu svojega trebuha posebne strukture, imenovane predilnice. Verjetno ste že kdaj opazovali pajka, ki plete mrežo ali se spušča iz svilene niti. Pajek s svojimi zadnjimi nogami postopoma potegne svileno nit iz svojih predil.

Pajkova svila je narejena iz beljakovin

Toda kaj točno je pajkova svila? Pajkova svila je vlakno beljakovin, ki ga proizvaja žleza v pajkovem trebuhu. Žleza shranjuje svilene beljakovine v tekoči obliki, kar ni posebej uporabno za gradnjo struktur, kot so mreže. Ko pajek potrebuje svilo, gre utekočinjena beljakovina skozi kanal, kjer dobi kislo kopel. Kot je pH svilenih beljakovin se zmanjša (ker je zakisana), spremeni strukturo. Gibanje vlečenja svile iz predil povzroči napetost na snov, kar ji pomaga, da se strdi v trdno snov, ko nastane.

Strukturno je svila sestavljena iz plasti amorfnih in kristalnih beljakovin. Čvrstejši proteinski kristali dajejo svili moč, medtem ko mehkejši, brezoblični proteini zagotavljajo elastičnost. Beljakovine so naravno prisotne polimer (v tem primeru veriga amino kisline ). Pajkova svila, keratin in kolagen vse so sestavljene iz beljakovin.

Pajki pogosto reciklirajo dragocene beljakovine svile tako, da jedo svoje mreže. Znanstveniki so svilene beljakovine označili z radioaktivnimi označevalci in pregledali novo svilo, da bi ugotovili, kako učinkovito jo pajki predelajo. Zanimivo je, da so ugotovili, da lahko pajki zaužijejo in ponovno uporabijo svilene beljakovine v 30 minutah. To je neverjeten sistem recikliranja!

Ta vsestranski material bi lahko imel neomejene uporabe, vendar nabiranje pajkove svile v velikem obsegu ni zelo praktično. Izdelava sintetičnega materiala z lastnostmi pajkove svile je že dolgo sveti gral znanstvenih raziskav.

8 načinov, kako pajki uporabljajo svilo

Znanstveniki že stoletja proučujejo pajkovo svilo in se naučili kar nekaj o tem, kako se pajkova svila izdeluje in uporablja. Nekateri pajki lahko dejansko proizvedejo 6 ali 7 vrst svile z uporabo različnih svilenih žlez. Ko pajek tke svileno nit, lahko združi te različne vrste svile, da proizvede posebna vlakna za različne namene. Včasih potrebuje pajek bolj lepljivo svileno vrvico, drugič pa močnejšo.

Kot si lahko predstavljate, pajki dobro izkoriščajo svoje sposobnosti pridelovanja svile. Ko pomislimo na pajke, ki predejo svilo, običajno pomislimo na to, da gradijo mreže. Toda pajki uporabljajo svilo za številne namene.

1. Pajki uporabljajo svilo za lovljenje plena

Najbolj znana uporaba svile pri pajkih je izdelava mrež, s katerimi ujamejo plen. Nekateri pajki, npr tkalci krogle , izdelajo okrogle mreže z lepljivimi nitmi, da ujamejo leteče žuželke. Pajki za torbico imajo inovativen dizajn. Predejo pokončno svileno cev in se skrijejo vanjo. Ko žuželka pristane na zunanji strani cevi, pajek torbice prereže svilo in potegne žuželko v notranjost. Večina pajkov, ki pletejo mrežo, slabo vidi, zato zaznajo plen v mreži tako, da čutijo vibracije, ki potujejo po svilenih nitih. Nedavna študija je pokazala, da pajkova svila lahko vibrira na širokem razponu frekvenc , ki omogoča pajku, da zaznava gibe 'tako majhne kot sto nanometrov - 1/1000 širine človeškega lasu.'

Vendar to ni edini način, kako pajki uporabljajo svilo za lovljenje obrokov. Pajek bolas na primer prede nekakšno ribiško vrvico iz svile – dolgo nit z lepljivo kroglico na koncu. Ko gre mimo žuželka, vrvico pajek bolas vrže v plen in potegne svoj ulov. Pajki, ki mečejo mreže, pletejo majhno mrežo v obliki drobne mreže in jo držijo med svojimi nogami. Ko se žuželka približa, pajek vrže svojo svileno mrežo in ujame plen.

2. Spiders User Silk to Subdue Prey

Nekateri pajki, npr pajčevine , uporabljajo svilo, da popolnoma ukrotijo ​​svoj plen. Ste že kdaj opazovali pajka, ki je zgrabil muho ali veščo in jo hitro zavil v svilo kot mumijo? Pajčevinasti pajki imajo na tačkah posebne nastavke, ki jim omogočajo, da lepljivo svilo tesno navijajo okoli borijoče se žuželke.

3. Pajki uporabljajo svilo za potovanje

Vsak, ki bere Charlotte's Web kot otrok bo poznal to vedenje pajka, znano kot balon. Mladi pajki (imenovani pajki) se razkropijo kmalu po tem, ko izstopijo iz jajčne vrečke. Pri nekaterih vrstah bo pajek splezal na izpostavljeno površino, dvignil trebuh in vrgel svileno nit v veter. Ko zračni tok vleče svileno vrvico, postane pajček v zraku in ga je mogoče nositi kilometre.

4. Pajki uporabljajo svilo, da preprečijo padec

Koga še ni prestrašil pajek, ki se je nenadoma spustil na svileno nit? Pajki med raziskovanjem območja običajno za seboj puščajo sled svilene vrvi, znane kot dragline. Svilena varnostna vrvica pomaga pajku, da ne pade nenadzorovano. Pajki uporabljajo tudi dragline za nadzorovan spust. Če pajek spodaj najde težave, se lahko hitro povzpne po vrvi na varno.

5. Pajki uporabljajo svilo, da se ne izgubijo

Pajki lahko uporabijo tudi vlečno vleko, da najdejo pot domov. Če pajek zatava predaleč od svojega zatočišča ali rova, lahko sledi svileni črti nazaj do svojega doma.

6. Pajki uporabljajo svilo, da najdejo zatočišče

Mnogi pajki uporabljajo svilo, da zgradijo ali okrepijo zavetje ali zatočišče. Oboje tarantele in volčji pajki kopljejo rove v zemlji in obložijo svoje domove s svilo. Nekateri pajki, ki gradijo mreže, zgradijo posebna zatočišča v svojih mrežah ali ob njih. Pajki tkalci, na primer, na eni strani svoje mreže spletejo stožčasto zatočišče, kjer se lahko skrijejo pred plenom in plenilci.

7. Pajki uporabljajo svilo za parjenje

Pred parjenjem mora samec pajka pripraviti in pripraviti svojo spermo. Samo za ta namen samci pajkov predejo svilo in gradijo majhne mreže semenčic. Iz svoje genitalne odprtine prenese spermo v posebno mrežo in jo nato pobere s svojimi pedipalpami. S svojo spermo, varno shranjeno v njegovih pedipalpah, lahko išče sprejemljivo samico.

8. Pajki uporabljajo svilo za zaščito svojih potomcev

Samice pajkov proizvajajo posebno trdo svilo za izdelavo jajčnih vrečk. Nato odloži jajca v vrečko, kjer bodo zaščitena pred vremenskimi vplivi in ​​morebitnimi plenilci se razvijejo in izležejo v majhne pajke . Večina mater pajk pritrdi jajčno vrečko na površino, pogosto blizu njene mreže. Volčji pajki ne tvegajo in nosijo jajčne vrečke naokoli, dokler se ne pojavijo potomci.

_Viri:

• _{Borrorjev in Delongov uvod v preučevanje žuželk , 7. izdaja, Charles A. Triplehorn in Norman F. Johnson.}
• _{Enciklopedija entomologije , 2. izdaja, uredil John L. Capinera.}
• _{Znanstveniki ASU razkrivajo skrivnosti pajkove svile , Državna univerza Arizona, 27. januar 2013.}
• _{Inženir zvezne države Iowa odkrije, da pajkova svila prevaja toploto tako dobro kot kovine , Državna univerza Iowa, 5. marec 2012.}
• _{Znižanje pH uravnava proizvodnjo pajkove svile , Švedska univerza za kmetijske vede, 12. maj 2010.}
• _{Raziskovalec s Stanforda osvetljuje skrivnosti pajkove svile , Univerza Stanford, 4. februar 2013.}
• _{Bugs Rule! Uvod v svet žuželk , avtorja Whitney Cranshaw in Richard Redak.}
• _{Spiders, spletno mesto Nacionalnega prirodoslovnega muzeja Smithsonian.}
• _{Pajki poslušajo svoje mreže , Carrie Arnold, spletno mesto National Geographic, 5. junij 2014.}
• _{Net-Casting Spiders , spletno mesto Avstralskega muzeja.}
• _{Pajki Purseweb , Spletna stran za entomologijo Univerze v Kentuckyju.}