Гатанки уеб, науката и живота
Загадките на уеб
Кандидат на физическите и математически науки Е. Lozovskaya
Може би паяци - не най-атрактивната творение, но тяхното създаване - уеб - не може да не будят възхищение. Помните ли как изглежда очарователно геометрична точност блестящо на слънцето от най-добрите нишка, опъната между клоните на един храст или сред високата трева.
Паяците - един от най-старите жители на нашата планета, обитавали земята преди повече от 200 милиона години. В природата има около 35 000 вида паяци. Тези осем крака животинки, които живеят навсякъде, винаги и навсякъде се разпознава, въпреки различията в цвят и размер. Но най-важната отличителна черта - способността да произвежда паяк коприна, ненадминат сила естествени влакна.
Паяжина паяци използват за различни цели. Те го правят пашкули за яйца, изграждане на подслон за зимата се използва като "спасително въже", когато скача, тъкат сложна мрежа от притискане и увити хванат плячка. Жена готов да сдвояване произвежда арахноидните конци етикетирани феромони, така че мъжкото, движещи се по протежение на резбата, лесно да се намери партньор. Младите паяци някои видове мигрират от родителски гнездото на дълги нишки, качват от вятъра.
Паяците се хранят предимно с насекоми. Залавяне устройства, които използват за получаване на храна, те идват във всички форми и форми. Някои паяци просто извади няколко сигнални кабели в близост до сейфа си убежище и веднага след като насекомото докосва нишка хвърлено по него от засада. Други - отделят лепкава нишка със спад от края напред, като един вид ласо. Но върха на дейност проектиране от паяци - тя все още е кръг се завърта примка разположен хоризонтално или вертикално.
За изграждането на завъртане залавяне мрежа на паяк Araneus, обща жител на нашите гори и градини, той освобождава доста дълъг силна нишка. Вятър или въздушно течение издига нишката, и ако мястото за изграждане на мрежата и избран, той се е вкопчил в най-близкия клон или друга подкрепа. Spider пълзи през него, за да осигурите края, понякога за настилка на силата на друга тема. След това той освобождава конец виси свободно и се прикрепя към средната третина, така че структура под формата на буквата Y - три първи радиус на повече от петдесет. Когато радиалните нишки и готов за рамка, паяк се връща в центъра и започва да се временна спомагателни спирала - нещо като "скеле". Спомагателни спирала структура засилва и служи като път в изграждането на спиралата на паяк притискане. Всички основната рамка на мрежата, включително радиуси, направена от не-адхезивен резба, но за улавяне спирала използва двойна нишка, покрита с адхезив.
Какво е изненадващо е, че тези две спирали имат различна геометрична форма. Временно спирала има сравнително малко завои, а разстоянието между тях се увеличава с всеки ход. Това се случва, защото това, движенията паяк под същия ъгъл на радиуса настилката. Формата на получената прекъснатата линия е в близост до т.нар логаритмична спирала.
Ловчен лепкава спирала е построен на различен принцип. Spider започва с ръбовете и се движи в посока към центъра, поддържане на еднакво разстояние между завоите, се оказва спиралата Архимед. Така ухапване спомагателен спирален резба.
Spider коприна се произвежда от специални жлези, разположени в задната част на корема на паяка. Той е известен най-малко седем вида паяци жлези, които произвеждат различни прежди, но нито един от известните видове паяци не са намерени всичките седем вида наведнъж. Обикновено, паяк от един до четири чифта жлези. Тъкане на интернет не е бърз, и за изграждане на по-пъргав средни мрежа отнема около половин час. За да превключите към производството на мрежа от друг тип (за залавяне спирала), не се изисква паяк минутна почивка. Паяците често използват мрежа от веднъж, яде останките от прищипване мрежа повредени от дъжд, вятър или насекоми. Cobweb се смила в тялото си със специални ензими.
Структурата на паяк коприна работи перфектно в продължение на стотици милиони години еволюция. Този естествен материал съчетава две прекрасни качества - здравина и еластичност. от уеб мрежата е в състояние да спре насекомото, лети с пълна скорост. Преждата от които паяци тъкат тяхната основа притискане мрежа тънки от човешки косъм и неговия специфичен (т.е. превръща в единица маса) якост на опън по-голяма от стомана. Ако сравним аракноидните нишка стоманената жица със същия диаметър, те оцеляват приблизително същото тегло. Но паяк коприна шест пъти по-леки, което означава, шест пъти по-силни.
Подобно на коси, вълна и коприна Пашкули овце буби гъсеници, уеб състои главно от протеини. Според състава на аминокиселината на паяк копринени протеини - spidroin - относително близо до фиброин протеини, които съставят коприна, произведен от копринени буби гъсеници. Както съдържа необичайно голям брой амино киселини аланин (25%) и глицин (40%). Части от протеинови молекули, богати на аланин, образуват плътно опаковани кристални региони в плисета, предоставяща висока трайност, и областите, в които по-глицин, са по аморфен материал, способен да добро участък и по този начин придават еластичност нишка.
Както по същия начин тази тема? Този въпрос не е пълен и ясен отговор. Най процес уеб предене е изследвана подробно в пример ampullate жлеза паяк krugoprya да Nephila clavipes. Ampullate жлеза, която произвежда най-трайни коприна, се състои от три основни части: централната торбичка, много дълъг извит канал и тръбата на изхода. От клетките на вътрешната повърхност на торбата се намират малки сферични капчици, съдържащи протеинови молекули spidroin два вида. Този вискозен разтвор се влива в опашната част на торбата, където другите клетки секретират протеини Други - гликопротеини. Поради получената влакна става гликопротеини течно кристална структура. Течни кристали са забележителни с това, че, от една страна, те имат висока степен на ред, а от друга - да запази течливост. До движи тесто до изхода, дългите молекули на протеините са ориентирани и подравнени успоредно една на друга по посока на оста на възникващите влакна. По този начин между тях се образуват междумолекулни водородни връзки.
