Pajki so spretni inženirji, nadarjeni z neverjetnimi znanji načrtovanja in materialom, ki jim omogoča natančno oblikovanje strogih in funkcionalnih mrež.
Sorodne vsebine
- Vprašaj Smithsonian: Ali lahko sloni skočijo?
- Na desetine žuželk in pajkov lahko živijo v vsaki sobi vaše hiše
- Vprašajte Smithsonian: Kako barve vplivajo na naše razpoloženje?
- Vprašaj Smithsonian: Kaj je pege?
- Vprašajte Smithsoniana: Kako si naredite mamico?
Material - pajkova svila - ima kemične lastnosti, zaradi katerih je bujna, močna in lahka. Je močnejši od jekla in ima impresivno natezno trdnost, kar pomeni, da se lahko veliko raztegne, preden se zaskoči. Znanstveniki že desetletja poskušajo dešifrirati točno tisto, kar daje svili tako trdnost kot elastičnost, vendar so doslej našli le namige.
Vsak posamezen pajek lahko naredi do sedem različnih vrst svile, največ pa jih ustvari od štiri do pet vrst, pravi Jonathan Coddington, direktor Global Genome Initiative in višji znanstvenik Smithsonian's National Museum of Natural History.
Pajki uporabljajo svojo svilo za več namenov, vključno s spletno gradnjo. Te raznolikosti si ni težko predstavljati, glede na to, da Zemlja gosti 45.749 vrst pajkov, kaže svetovni katalog o pajkih. Število se nenehno spreminja s pogostim odkrivanjem novih vrst.
Zakaj graditi splet? Služijo kot "precej zamere in obrambe", pravi Coddington. "Če boste živeli v spletu, bo to obrambna struktura, " pravi, pri čemer opaža, da lahko vibracije v prameh pajke opozorijo na plenilce. Spleti se uporabljajo tudi za lov plena, pravi Coddington, katerega raziskave so se deloma osredotočile na pajevo evolucijo in taksonomijo.
Včasih pajki jedo svoje mrežo, ko končajo z njimi, kot način, da napolnijo zalogo svile.
Pajkova svila je narejena iz povezanih beljakovinskih verig, ki pomagajo, da je močna, skupaj z nepovezanimi predeli, ki ji omogočajo prožnost. Nastane v notranjih žlezah, prehaja iz topne oblike v utrjeno obliko, nato pa se spinneretti na pajkovem trebuhu vrtijo v vlakna.
Pajkovi večkratni spinnereti in osem nog so na voljo za spletno gradnjo. Coddington pravi, da je arhitektura spleta zelo specifična za vrste. "Če mi pokažete splet, vam lahko povem, kaj je pajek naredil, " pravi in dodaja, da pajki "mislijo" o tem, kje bodo naredili splet. Nekateri so morda doma na dnu papirnate skodelice, medtem ko se drugi ne bi dotaknili tega prostora.
Večina gradnje spletnih strani se zgodi pod pokrovom teme.
Tipični pajek tkalca (skupina, ki jo Američani najbolj poznajo) bo zgradil planarno mrežo, ki jo obesi sedem vrst, pritrjenih na liste, vejice, skale, telefonske drogove ali druge površine. Pajk mora viseti iz listja ali kakšnega drugega predmeta, ki mora s svojo točko preiti na drugo površino.
Pajek začne s potegom svile iz žleze z njo četrto nogo. Nasprotna četrta noga se uporablja za izvlečenje več niti iz svile iz približno 20 dodatnih svilenih žlez, kar ustvarja balon podobno strukturo. Pajek potrpežljivo sedi, vedoč, da bo sčasoma topel vetrič prevzel balon, ki odnese prvo svilo.
Sčasoma se spuščeni svileni prameni balona potegnejo - in kot ribič z ribo na progi lahko pajek začuti zadetek. Vleče se, da se prepriča, da je svileni pramen resnično pritrjen, nato pa potegne novo svilnico in pritrdi pramen na vse, kar se je prilegalo, in začne nabirati zataknjen pramen, vleče se proti končni točki, ves čas pa odloži novo svilo za seboj to. Ta nova svila je prva ravninska linija. Pajek lahko to stori 20-krat, tako da ustvari mrežo suhih (ne lepljivih) svilenih linij, ki se ločijo v vseh smereh.
Pajek mora nato določiti, katera od teh črt predstavlja sedem dobrih pritrdilnih točk - biti morajo v ravnini in jih "koristno razporejati po krogu, ki ga bo zasedel splet, " pravi Coddington. Pajek odreže 13 vrstic, ki jih ne bo uporabil. "Zdaj, ko imate sedem nastavkov, ki jih potrebujete, se vam ni treba več dotikati tal, listov, vejic, česar koli ... ste v svojem, zagotovo solipsističnem svetu."
Potem pajek začne vrteti svojo mrežo, sorazmerno preprost in predvidljiv postopek. Začne se od zunaj in se potrudi, pritrdi odsek za segmentom z nogami, ustvarja koncentrične kroge in konča s sredinsko spiralo lepljive svile, ki lovi prepotreben plen - vso energijo, vloženo v to, da splet porabi zaloge beljakovin.
Lepljive stvari zgolj imobilizirajo plen. Coup de grâce prihaja iz pajkove čeljusti. "Večina pajkov napade z zobmi, " pravi Coddington. "Pravkar so stvar pregrizli in jo ugriznili do smrti." To je tvegano mnenje, saj plen morda ni povsem obtičal.
Kar nekaj družin pajkov je razvilo alternativni način napada: napad lepljive svile. Ti pajki so ležali po zemlji pramen lepljive svile. Ko žuželka prestopi, vibracija opozori na pajka, ki ga nato napade, tresenje linij lepljive, močne svile okoli žuželke in jo ovije, dokler ni popolnoma imobilizirana. Pajek se nato pomakne za smrtnim ugrizom. Toda to je bolj redkost kot pravilo v pajčevem svetu.
Številni raziskovalci preučujejo pajkovo vedenje in pajkovo svilo v upanju, da bodo nekoč material lahko kmetovali ali ga morda posnemali z genskim inženiringom. Svila se lahko uporablja na primer za povečanje trdnosti telesnih oklepov ali za ustvarjanje kožnih cepljenk. "To bi bilo super za človeško raso, " pravi Coddington.
V pajkovo svilo trenutno investira kar nekaj podjetij, med njimi Ann Arbor, laboratorij Kraig Biocraft Laboratories s sedežem v Michiganu, švedsko podjetje za biotehnologijo, Spiber Technologies, in nemško podjetje AMSilk, ki pravi, da je gensko predelalo protein, ki je podoben pajku svila, ki se trenutno uporablja v šamponih in drugi kozmetiki.
Vaša je naloga Ask Smithsonian.
