خواص تار عنکبوت در طول ذخیره سازی چقدر باقی می ماند؟ مزایای عملی وب ترکیب تار عنکبوت

کاندیدای علوم فیزیک و ریاضی E. Lozovskaya

علم و زندگی // تصاویر

ماده چسبنده ای که نخ مارپیچ گیره را می پوشاند به صورت قطرات مهره به طور مساوی در سراسر تار پخش می شود. تصویر محل اتصال دو تکه مارپیچ گیره به شعاع را نشان می دهد.

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

علم و زندگی // تصاویر

مراحل اولیهساخت توری شکار توسط عنکبوت متقاطع.

مارپیچ لگاریتمی تقریباً شکل رزوه مارپیچی کمکی را که عنکبوت هنگام ساخت یک توری گیره دار چرخی شکل می گذارد، توصیف می کند.

مارپیچ ارشمیدس شکل نخ به دام انداختن چسب را توصیف می کند.

نخ های زیگزاگ یکی از ویژگی های تار عنکبوت های جنس آرژیوپ است.

نواحی کریستالی الیاف ابریشم دارای ساختاری چین خورده مشابه آنچه در شکل نشان داده شده است. زنجیره های جداگانه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شوند.

عنکبوت های متقابل جوانی که به تازگی از پیله وب خود بیرون آمده اند.

عنکبوت های خانواده Dinopidae spinosa یک تار بین پاهای خود می بافند و سپس آن را روی طعمه خود می اندازند.

عنکبوت متقاطع (Araneus diadematus) به دلیل توانایی خود در بافتن تارهای بزرگ و چرخی شکل شناخته شده است.

برخی از انواع عنکبوت ها همچنین یک "نردبان" طولانی را به تله گرد متصل می کنند که به طور قابل توجهی کارایی شکار را افزایش می دهد.

علم و زندگی // تصاویر

این همان چیزی است که لوله های عنکبوت که از آن رشته های ابریشم عنکبوت بیرون می آید در زیر میکروسکوپ به نظر می رسد.

عنکبوت‌ها ممکن است جذاب‌ترین موجودات نباشند، اما خلقت آن‌ها، یعنی وب، چیزی جز الهام‌بخش نیست. به یاد بیاورید که چگونه نظم هندسی بهترین رشته هایی که زیر نور خورشید می درخشند، بین شاخه های یک بوته یا در میان علف های بلند کشیده شده، چشم را مجذوب خود می کند.

عنکبوت ها یکی از قدیمی ترین ساکنان سیاره ما هستند که بیش از 200 میلیون سال پیش در خشکی ساکن شده اند. حدود 35 هزار گونه عنکبوت در طبیعت وجود دارد. این موجودات هشت پا که در همه جا زندگی می کنند، با وجود تفاوت در رنگ و اندازه، همیشه و همه جا قابل تشخیص هستند. اما مهمترین چیز این است ویژگی متمایز- این توانایی تولید ابریشم عنکبوت است، یک فیبر طبیعی بی‌نظیر از نظر استحکام.

عنکبوت ها از تارها برای اهداف مختلفی استفاده می کنند. از آن پیله برای تخم‌ها درست می‌کنند، پناهگاه‌هایی برای زمستان‌گذرانی می‌سازند، هنگام پریدن از آن به‌عنوان «طناب ایمنی» استفاده می‌کنند، تورهای پیچیده‌ای را می‌بافند و طعمه‌های صید شده را می‌پیچند. ماده ای که برای جفت گیری آماده است، یک نخ وب را تولید می کند که با فرمون مشخص شده است، به لطف آن، نر که در امتداد نخ حرکت می کند، به راحتی یک شریک پیدا می کند. عنکبوت‌های جوان برخی از گونه‌ها روی رشته‌های بلندی که باد حمل می‌کند از لانه والدین دور می‌شوند.

عنکبوت ها عمدتا از حشرات تغذیه می کنند. وسایل شکاری که برای تهیه غذا از آنها استفاده می کنند از همه بیشتر است اشکال مختلفو انواع برخی از عنکبوت ها به سادگی چندین رشته سیگنال را در نزدیکی پناهگاه خود دراز می کنند و به محض اینکه حشره ای نخ را لمس می کند، از کمین به سمت آن می شتابند. برخی دیگر مانند نوعی کمند، نخی را با یک قطره چسبنده در انتهای آن به سمت جلو پرتاب می کنند. اما اوج فعالیت طراحی عنکبوت ها هنوز هم شبکه های گرد شکل است که به صورت افقی یا عمودی قرار دارند.

عنکبوت متقاطع، ساکن معمولی جنگل‌ها و باغ‌های ما، برای ساختن توری چرخ‌شکل، نخ نسبتاً بلند و محکمی تولید می‌کند. نسیم یا افزایش جریان هوا، نخ را به سمت بالا می برد و اگر محل ساخت تار به خوبی انتخاب شود، به نزدیکترین شاخه یا تکیه گاه دیگر می چسبد. عنکبوت در امتداد آن می خزد تا انتهای آن را محکم کند، گاهی اوقات نخ دیگری را برای استحکام می گذارد. سپس یک نخ آویزان آزادانه آزاد می کند و یک سوم را به وسط آن می چسباند، به طوری که یک ساختار Y شکل به دست می آید - سه شعاع اول از بیش از پنجاه. هنگامی که نخ های شعاعی و قاب آماده هستند، عنکبوت به مرکز باز می گردد و شروع به چیدن یک مارپیچ کمکی موقت می کند - چیزی شبیه به "داربست". مارپیچ کمکی سازه را در کنار هم نگه می دارد و به عنوان مسیری برای عنکبوت در هنگام ساخت مارپیچ شکار عمل می کند. کل قاب اصلی توری با احتساب شعاع ها از نخ بدون چسب ساخته شده است اما برای مارپیچ گیر از نخ دوتایی پوشیده شده با ماده چسبنده استفاده می شود.

چیزی که جای تعجب دارد این است که این دو مارپیچ دارای اشکال هندسی متفاوتی هستند. مارپیچ موقت دارای پیچ های نسبتا کمی است و فاصله بین آنها با هر چرخش افزایش می یابد. این به این دلیل اتفاق می افتد که هنگام گذاشتن آن، عنکبوت با همان زاویه نسبت به شعاع حرکت می کند. شکل خط شکسته حاصل نزدیک به مارپیچ لگاریتمی است.

مارپیچ تله چسبنده بر اساس یک اصل متفاوت ساخته شده است. عنکبوت از لبه شروع می شود و به سمت مرکز حرکت می کند و همان فاصله بین چرخش ها را حفظ می کند و یک مارپیچ ارشمیدس ایجاد می کند. در همان زمان، نخ های مارپیچ کمکی را گاز می گیرد.

ابریشم عنکبوت توسط غدد خاصی که در پشت شکم عنکبوت قرار دارند تولید می شود. حداقل هفت نوع غدد عنکبوتیه شناخته شده است که رشته های مختلفی تولید می کنند، اما هیچ کدام از آنها وجود ندارد. گونه های شناخته شدههر هفت نوع عنکبوت به یکباره یافت نمی شوند. معمولاً یک عنکبوت دارای یک تا چهار جفت از این غدد است. بافتن تار کار سریعی نیست و حدود نیم ساعت طول می کشد تا یک توری دام با اندازه متوسط ​​بسازید. برای تغییر به تولید نوع دیگری از تار (برای مارپیچ شکار)، عنکبوت به یک دقیقه استراحت نیاز دارد. عنکبوت ها اغلب با خوردن تارهای باقی مانده که در اثر باران، باد یا حشرات آسیب دیده اند از تارها استفاده مجدد می کنند. تار در بدن آنها با کمک آنزیم های خاصی هضم می شود.

ساختار ابریشم عنکبوت طی صدها میلیون سال تکامل کاملاً توسعه یافته است. این ماده طبیعی دو را ترکیب می کند خواص فوق العاده- استحکام و کشش. شبکه ای از تار عنکبوت می تواند پرواز یک حشره را با سرعت کامل متوقف کند. نخی که عنکبوت ها پایه تار شکار خود را از آن می بافند از موی انسان نازک تر است و استحکام کششی خاص آن (یعنی بر حسب واحد جرم) از فولاد بیشتر است. اگر نخ عنکبوت را با سیم فولادی هم قطر مقایسه کنید، وزن آنها تقریباً یکسان است. اما ابریشم عنکبوت شش برابر سبک تر است، یعنی شش برابر قوی تر.

مانند موی انسان، پشم گوسفند و ابریشم پیله‌های کرم ابریشم، تار عنکبوت نیز عمدتاً از پروتئین تشکیل شده است. از نظر ترکیب اسید آمینه، پروتئین های تار عنکبوت - اسپیدروئین ها - نسبتا نزدیک به فیبروئین ها هستند، پروتئین هایی که ابریشم تولید شده توسط کرم ابریشم را تشکیل می دهند. هر دو حاوی مقادیر غیرعادی بالایی از آمینو اسیدهای آلانین (25٪) و گلیسین (حدود 40٪) هستند. مناطقی از مولکول‌های پروتئینی غنی از آلانین، مناطق کریستالی را تشکیل می‌دهند که به طور متراکم در چین‌ها بسته می‌شوند و استحکام بالایی را فراهم می‌کنند، و آن مناطقی که گلیسین بیشتری وجود دارد، نشان‌دهنده یک ماده آمورف‌تر است که می‌تواند به خوبی کشیده شود و در نتیجه خاصیت ارتجاعی به نخ بدهد.

چگونه چنین نخی تشکیل می شود؟ هنوز پاسخ کامل و روشنی برای این سوال وجود ندارد. فرآیند چرخش تار با استفاده از مثال غده آمپولاید عنکبوت گوی بافی Nephila clavipe با بیشترین جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته است. غده آمپولاید که قوی ترین ابریشم را تولید می کند از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک کیسه مرکزی، یک کانال خمیده بسیار طولانی و یک لوله با یک خروجی. از سلول های سطح داخلی کیسه، قطرات کروی کوچکی که حاوی دو نوع مولکول پروتئین اسپیدروین هستند، خارج می شوند. این محلول چسبناک به سمت دم کیسه جریان می یابد، جایی که سلول های دیگر نوع متفاوتی از پروتئین - گلیکوپروتئین ها را ترشح می کنند. به لطف گلیکوپروتئین ها، فیبر حاصل ساختار کریستالی مایع به دست می آورد. کریستال های مایع قابل توجه هستند زیرا از یک طرف دارای این ویژگی هستند درجه بالانظم، و از سوی دیگر، حفظ سیالیت. همانطور که توده ضخیم به سمت خروجی حرکت می کند، مولکول های طولانی پروتئین جهت گیری شده و به موازات یکدیگر در جهت محور فیبر تشکیل دهنده قرار می گیرند. در این حالت پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی بین آنها تشکیل می شود.

بشریت بسیاری از اکتشافات طراحی طبیعت را کپی کرده است، اما چنین فرآیند پیچیده ای مانند چرخاندن یک وب هنوز بازتولید نشده است. اکنون دانشمندان در تلاش برای حل این مشکل دشوار با استفاده از تکنیک های بیوتکنولوژیک هستند. اولین قدم جداسازی ژن‌های مسئول تولید پروتئین‌هایی بود که تار را می‌سازند. این ژن ها به سلول های باکتری ها و مخمرها وارد شدند (به "علم و زندگی" شماره 2، 2001 مراجعه کنید). ژنتیک دانان کانادایی حتی فراتر رفته اند - آنها بزهای اصلاح شده ژنتیکی را پرورش داده اند که شیر آنها حاوی پروتئین های حل شده تار عنکبوت است. اما مشکل تنها در به دست آوردن پروتئین ابریشم عنکبوت نیست، بلکه باید فرآیند طبیعی ریسندگی را شبیه سازی کرد. اما دانشمندان هنوز این درس را از طبیعت یاد نگرفته اند.

عنکبوت (lat. Araneae) متعلق به شاخه بندپایان، کلاس Arachnida، راسته عنکبوت است. اولین نمایندگان آنها تقریباً 400 میلیون سال پیش روی این سیاره ظاهر شدند.

عنکبوت - توضیحات، ویژگی ها و عکس ها.

بدن عنکبوتیان از دو قسمت تشکیل شده است:

• سفالوتوراکس با پوسته ای از کیتین، با چهار جفت پاهای مفصلی بلند پوشیده شده است. علاوه بر آنها، یک جفت پنجه (pedipalps) وجود دارد که توسط افراد بالغ برای جفت گیری استفاده می شود، و یک جفت اندام کوتاه با قلاب های سمی - chelicerae. آنها بخشی هستند دستگاه دهان. تعداد چشم ها در عنکبوت ها بین 2 تا 8 عدد است.
• شکم با سوراخ های تنفسی که روی آن قرار دارد و شش زگیل عنکبوتیه برای بافتن تار.

اندازه عنکبوت ها، بسته به گونه، از 0.4 میلی متر تا 10 سانتی متر متغیر است و طول اندام آنها می تواند از 25 سانتی متر بیشتر شود.

رنگ آمیزی و الگوی افراد از گونه های مختلف به این بستگی دارد ساختار ساختاریپوشش های فلس ها و موها و همچنین وجود و محلی سازی رنگدانه های مختلف. بنابراین، عنکبوت ها می توانند رنگ ثابت و کسل کننده داشته باشند یا رنگ روشنسایه های مختلف

انواع عنکبوت، نام و عکس.

دانشمندان بیش از 42000 گونه عنکبوت را توصیف کرده اند. حدود 2900 گونه در کشورهای CIS شناخته شده است. بیایید چندین گونه را در نظر بگیریم:

رتیل سبز آبی (لات. Chromatopelma cyaneopubescens)- یکی از دیدنی ترین و زیباترین عنکبوت های رنگارنگ. شکم رتیل قرمز مایل به نارنجی، اندام های آن آبی روشن و کاراپاس آن سبز است. اندازه رتیل 6 تا 7 سانتی متر و ساق پا تا 15 سانتی متر است. وطن عنکبوت ونزوئلا است، اما این عنکبوت در کشورهای آسیایی و در کشورهای آسیایی یافت می شود. قاره آفریقا. این نوع عنکبوت علیرغم تعلق به رتیل ها، نیش نمی زند، بلکه فقط در صورت خطر شدید، موهای خاصی را که روی شکم قرار دارد پرتاب می کند. موها برای انسان خطرناک نیستند، اما باعث سوختگی های جزئی روی پوست می شوند، مانند سوختگی گزنه. با کمال تعجب، کروماتوپلما ماده در مقایسه با نرها عمر طولانی دارد: طول عمر عنکبوت ماده 10-12 سال است، در حالی که نرها فقط 2-3 سال عمر می کنند.

عنکبوت گل (لات. Misumena vatia)متعلق به خانواده عنکبوت های کناری (Thomisidae) است. رنگ کاملاً متفاوت است سفیدبه لیمویی روشن، صورتی یا سبز. عنکبوت های نر کوچک به طول 4-5 میلی متر، اندازه های ماده به 1-1.2 سانتی متر می رسد. عنکبوت های گلدر سراسر قلمرو اروپا (به استثنای ایسلند) که در ایالات متحده آمریکا، ژاپن و آلاسکا یافت می شود. عنکبوت در مناطق باز با انبوهی از گیاهان گلدار زندگی می کند، زیرا از آب کسانی که در "آغوش" خود گرفتار شده اند تغذیه می کند.

Grammostola pulchra (لات. Grammostola Pulchra)- تنوعی که هست محیط طبیعیفقط در اروگوئه و مناطق جنوبی برزیل زندگی می کند. یک عنکبوت نسبتاً عظیم، به اندازه 8-11 سانتی متر، با رنگ تیره و درخشش موی "فلزی" مشخصه. در طبیعت، زندگی در میان ریشه گیاهان را ترجیح می دهد، اما تقریباً هرگز لانه های خود را حفر نمی کند. Pulhra اغلب در میان خبره های حیوانات خانگی عجیب و غریب به یک حیوان خانگی تبدیل می شود.

آرژیوپ برونیش یا عنکبوت زنبور (lat. Argiope bruennichi) –یک عنکبوت با رنگ آمیزی غیرمعمول بدن و اندام - نوارهای زرد، سیاه و سفید، که نام خود را برای آن دریافت کرد. درست است که عنکبوت های زنبور نر چندان روشن نیستند و از نظر اندازه کوچکتر از ماده ها هستند: اندازه "خانم های جوان" به 2.5 سانتی متر و همراه با پاها - 4 سانتی متر می رسد ، اما نر به ندرت بیش از 7 رشد می کند. میلی متر طول. این گونه در اروپا، آسیا و جنوب روسیه، منطقه ولگا و شمال آفریقا گسترده است. عنکبوت آرژیوپ در چمنزارهایی با علف های فراوان، در حاشیه جنگل ها زندگی می کند. تار آرژیوپ بسیار قوی است، بنابراین پاره کردن آن دشوار است، فقط تحت فشار کشیده می شود.

شکارچی مرز (لات. Dolomedes fimbriatus)در قاره اوراسیا گسترده است و در امتداد سواحل توده های آبی با آب ایستاده یا بسیار آهسته جریان دارد. اغلب در علفزارهای باتلاقی، جنگل های سایه دار یا باغ هایی با رطوبت بالا مستقر می شود. طول بدن شکارچی لبه ماده از 14 تا 22 میلی متر متغیر است، نر کوچکتر و به ندرت بزرگتر از 13 میلی متر است. رنگ عنکبوت‌های این گونه معمولاً قهوه‌ای مایل به زرد یا تقریباً سیاه است و در کناره‌های شکم نوارهای زرد روشن یا سفید وجود دارد.

(لات. Lycosa tarantula)- گونه ای از عنکبوت متعلق به خانواده عنکبوت های گرگ (lat. Lycosidae). در پهنه های وسیع اروپای جنوبی زندگی می کند: اغلب در ایتالیا و اسپانیا یافت می شود و در پرتغال گودال هایی به عمق نیم متر حفر می کند. اندازه رتیل چشمگیر است - طول تا 7 سانتی متر ، افراد معمولاً قرمز رنگ می شوند ، کمتر - قهوه ای ، بدن دارای چندین نوار عرضی رنگ روشن و یک طولی است.

عنکبوت گوی بافی خاردار یا "عنکبوت شاخدار"(لات. Gasteracantha cancriformis)در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری، در بخش جنوبی ایالات متحده آمریکا، در آمریکای مرکزی، در فیلیپین، در استرالیا. اندازه ماده 5-9 میلی متر است، عرض آن به 10-13 میلی متر می رسد. طول نرها 2-3 میلی متر است. پاهای عنکبوت خاردار کوتاه است و 6 خار در امتداد لبه های شکم وجود دارد. رنگ عنکبوت بسیار روشن است: سفید، زرد، قرمز، سیاه. روی شکم طرحی از نقاط سیاه وجود دارد.

عنکبوت طاووس(لات. Maratus volans).این عنکبوت در انواع رنگ ها وجود دارد: قرمز، آبی، آبی روشن، سبز، زرد. رنگ ماده ها کم رنگ تر است. اندازه یک فرد بالغ به 4-5 میلی متر می رسد. نرها با لباس زیبای خود زنان را جذب می کنند. عنکبوت طاووس در استرالیا - در کوئینزلند و نیو ساوت ولز زندگی می کند.

عنکبوت خندان (لات. Theridion grallator)یا عنکبوت با چهره شاد کاملاً برای انسان بی ضرر است. این یکی زندگی میکنه عنکبوت غیر معمولدر جزایر هاوایی طول بدن آن 5 میلی متر است. رنگ عنکبوت می تواند متنوع باشد - کم رنگ، زرد، نارنجی، آبی. این گونه از ماهی های کوچک تغذیه می کند و رنگ روشن فرد به سردرگمی دشمنان به خصوص پرندگان کمک می کند.

عنکبوت (lat. Latrodectus mactans)- بسیار خطرناک است و گونه های سمیعنکبوت ها در استرالیا، آمریکای شمالی زندگی می کند و در روسیه نیز یافت می شود. اندازه ماده ها به 1 سانتی متر می رسد ، نرها بسیار کوچکتر هستند. بدن بیوه سیاه رنگ سیاه است و روی شکم یک نقطه قرمز مشخص به شکل ساعت شنی وجود دارد. نرها قهوه ای با راه راه های سفید هستند. نیش کشنده است.

کاراکورت (لات. Latrodectus tredecimguttatus)- این نگاه کشنده است عنکبوت های سمیاز خانواده ای بیوه سیاه پوست کاراکورت ماده دارای اندازه 10-20 میلی متر است، نر بسیار کوچکتر و دارای اندازه 4-7 میلی متر است. 13 نقطه قرمز روی شکم این عنکبوت ترسناک وجود دارد. در برخی از انواع، لکه ها دارای حاشیه هستند. برخی از افراد بالغ فاقد لکه هستند و بدنی براق کاملا سیاه دارند. در قرقیزستان، در منطقه آستاراخان، در کشورها زندگی می کند آسیای مرکزی، در جنوب روسیه، اوکراین، در دریای سیاه و مناطق آزوف، در جنوب اروپا، در شمال آفریقا. Karakurt همچنین در منطقه ساراتوف، منطقه ولگوگراد، منطقه اورنبورگ، منطقه کورگان و در جنوب اورال مشاهده شد.

عنکبوت ها در همه جا زندگی می کنند و در همه گوشه ها یافت می شوند کره زمین. آنها فقط در مناطقی که سطح زمین است زندگی نمی کنند در تمام طول سالزیر یک پوسته یخی پنهان شده است. تعداد گونه ها در کشورهای دارای آب و هوای مرطوب و گرم بیشتر از کشورهای معتدل یا سرد است. به استثنای چند گونه، عنکبوت ها ساکن زمین هستند و در لانه ها یا لانه های ساخته شده زندگی می کنند و در شب فعال هستند.

عنکبوت های رتیل و سایر گونه های عنکبوت میگالومورف در تاج درختان و درختچه های استوایی زندگی می کنند. گونه های عنکبوت "مقاوم در برابر خشکسالی" حفره ها، شکاف های زمین و هر پناهگاهی در سطح زمین را ترجیح می دهند. به عنوان مثال، عنکبوت های حفار (رتیل های غیر معمول) در مستعمرات زندگی می کنند، مستقر در حفره های فردی واقع در عمق تا 50 سانتی متر. برخی از گونه های عنکبوت میگالومورفیک لانه های خود را با فلپ های مخصوص ساخته شده از خاک، پوشش گیاهی و ابریشم می بندند.

عنکبوت های پیاده رو (عنکبوت خرچنگ) بیشتر عمر خود را با نشستن روی گل ها و منتظر طعمه می گذرانند، اگرچه برخی از اعضای خانواده را می توان در پوست درخت یا کف جنگل یافت.

نمایندگان خانواده عنکبوت های قیفی تار تارهای خود را بر روی شاخه های علف بلند و بوته قرار می دهند.

عنکبوت های گرگ مراتع مرطوب، علفزار و باتلاقی را ترجیح می دهند منطقه جنگلی، جایی که آنها به وفور در میان برگ های ریخته شده یافت می شوند.

عنکبوت آبی (نقره ای) در زیر آب لانه می سازد و آن را با کمک تارها به اجسام مختلف پایینی متصل می کند. او لانه خود را با اکسیژن پر می کند و از آن به عنوان زنگ غواصی استفاده می کند.

عنکبوت ها چه می خورند؟

عنکبوت ها موجودات کاملاً اصیلی هستند که بسیار جالب غذا می خورند. برخی از انواع عنکبوت ها ممکن است برای مدت طولانی غذا نخورند - از یک هفته تا یک ماه یا حتی یک سال، اما اگر شروع کنند، مقدار کمی باقی خواهد ماند. جالب اینجاست که وزن غذایی که همه عنکبوت ها در طول سال می توانند بخورند چندین برابر وزن کل جمعیتی است که امروزه روی کره زمین زندگی می کنند.
عنکبوت ها چگونه و چه چیزی می خورند؟ بسته به گونه و اندازه، عنکبوت ها به طور متفاوتی علوفه می گیرند و غذا می خورند. برخی از عنکبوت ها تار می بافند و از این طریق تله های هوشمندانه ای را سازماندهی می کنند که برای حشرات بسیار دشوار است. شیره گوارشی به طعمه صید شده تزریق می شود و آن را از داخل خورده می کند. پس از مدتی، "شکارچی" "کوکتل" حاصل را به شکم خود می کشد. عنکبوت‌های دیگر، در حین شکار، بزاق چسبنده را "تف" می‌کنند و در نتیجه طعمه را به سمت خود جذب می‌کنند - سوسک‌ها و ارتوپترها، و برخی از گونه‌ها می‌توانند آنها را به خانه خود بکشانند یا کرم خاکیو آنها را در آنجا با آرامش بخورید.
عنکبوت ملکه فقط در شب شکار می کند و طعمه ای چسبناک برای پروانه های بی احتیاط ایجاد می کند. با توجه به حشره ای در کنار طعمه، ریسنده ملکه به سرعت نخ را با پنجه های خود می چرخاند و در نتیجه توجه طعمه را به خود جلب می کند. پروانه با خوشحالی در اطراف چنین طعمه ای شناور می شود و با لمس آن بلافاصله روی آن آویزان می ماند. در نتیجه عنکبوت می تواند با آرامش آن را به سمت خود جذب کند و از طعمه خود لذت ببرد.

عنکبوت های رتیل استوایی بزرگ با خوشحالی قورباغه های کوچک را شکار می کنند

گونه‌های آبزی عنکبوت‌ها غذای خود را از آب می‌گیرند و از تارهای خود برای گرفتن قورباغه‌ها، ماهی‌های کوچک یا میخک‌هایی که روی سطح آب شناور هستند، استفاده می‌کنند. برخی از عنکبوت‌ها که شکارچی هستند، به دلیل کمبود قربانی، می‌توانند به اندازه کافی از غذای گیاهی که شامل گرده یا برگ‌های گیاه است، استفاده کنند. عنکبوت های یونجه ساز دانه های غلات را ترجیح می دهند.

با قضاوت بر اساس یادداشت های متعدد دانشمندان، تعداد زیادی از عنکبوت ها جوندگان و حشرات کوچک را چندین برابر حیواناتی که در این سیاره زندگی می کنند از بین می برند.

بازگشت به مطالب

عنکبوت چگونه تار می بافد؟

در پشت شکم عنکبوت از 1 تا 4 جفت غده عنکبوتی (زگیل عنکبوتیه) وجود دارد که یک رشته نازک از تار از بین آنها برجسته می شود. این یک راز خاص است که امروزه بسیاری آن را ابریشم مایع می نامند. با بیرون آمدن از لوله های چرخان نازک، در هوا سخت می شود و نخ حاصل به قدری نازک می شود که دیدن آن با چشم غیر مسلح بسیار دشوار است.

عنکبوت برای بافتن یک تار، اندام های چرخان خود را باز می کند و سپس منتظر نسیم ملایمی می شود تا تار چرخیده به تکیه گاه مجاور گیر کند. پس از این اتفاق او با پشت به پایین در امتداد پل تازه ایجاد شده حرکت می کند و شروع به بافتن یک نخ شعاعی می کند. هنگامی که پایه ایجاد می شود، عنکبوت به صورت دایره ای حرکت می کند و نخ های عرضی نازکی را در "محصول" خود می بافد، که کاملاً چسبنده هستند.

شایان ذکر است که عنکبوت ها موجودات کاملا اقتصادی هستند، بنابراین تارهای آسیب دیده یا قدیمی را جذب می کنند و پس از آن دوباره از آنها استفاده می کنند. و وب خیلی زود قدیمی می شود، زیرا عنکبوت تقریباً هر روز آن را می بافد.

وب نوعی راز است که توسط غدد عنکبوتیه تولید می شود. چنین ترشحی پس از مدت کوتاهی پس از آزاد شدن، قادر است به صورت رشته های پروتئینی قوی جامد شود. تار عنکبوت نه تنها توسط عنکبوت ها، بلکه توسط برخی دیگر از نمایندگان گروه عنکبوتی از جمله شبه عقرب ها و کنه ها و همچنین لابیوپودها تولید می شود.

چگونه عنکبوت ها تار می سازند

تعداد زیادی غدد عنکبوتیه در حفره شکمی عنکبوت قرار دارند.. مجاری چنین غدد به لوله های چرخان کوچکی باز می شود که به قسمت انتهایی زگیل های عنکبوتیه ویژه دسترسی دارند. تعداد لوله های چرخان بسته به نوع عنکبوت ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، عنکبوت متقابل بسیار رایج پانصد عدد از آنها را دارد.

جالب است!غدد عنکبوتیه مایع و چسبناک تولید می کنند ترشح پروتئینویژگی آن توانایی سخت شدن تقریباً آنی هنگام قرار گرفتن در معرض هوا و تبدیل شدن به نخ های بلند نازک است.

فرآیند چرخاندن تار شامل فشار دادن زگیل های عنکبوتی بر روی یک بستر است. قسمت اول و ناچیز ترشح آزاد شده سفت می شود و به طور قابل اعتمادی به بستر می چسبد و پس از آن عنکبوت با استفاده از پاهای عقب خود ترشح چسبناک را بیرون می کشد. در فرآیند برداشتن عنکبوت از محل اتصال تار، ترشح پروتئین کشیده شده و به سرعت سفت می شود. تا به امروز، هفت مورد شناخته شده و نسبتاً خوب مطالعه شده است. انواع متفاوتغدد عنکبوتیه که انواع مختلفی از رشته ها را تولید می کنند.

ترکیب و ویژگی های وب

تار عنکبوت یک ترکیب پروتئینی است که حاوی گلیسین، آلانین و سرین نیز می باشد. قسمت داخلی نخ های تشکیل شده توسط کریستال های پروتئینی سخت نشان داده شده است که اندازه آنها از چند نانومتر تجاوز نمی کند. کریستال ها توسط پیوندهای پروتئینی بسیار الاستیک در کنار هم نگه داشته می شوند.

جالب است!یک ویژگی غیرمعمول وب، بیان داخلی آن است. وقتی روی تار عنکبوت آویزان می‌شوید، هر جسمی را می‌توان تعداد نامحدودی بدون پیچش چرخاند.

نخ های اولیه توسط عنکبوت در هم تنیده شده و به الیاف عنکبوت ضخیم تر تبدیل می شوند. شاخص‌های قدرت تار به شاخص‌های نایلون نزدیک هستند، اما بسیار قوی‌تر از راز هستند کرم ابریشم. بسته به هدفی که تار برای استفاده در نظر گرفته شده است، عنکبوت می تواند نه تنها نخ چسبناک، بلکه نخ خشک نیز تولید کند که ضخامت آن به طور قابل توجهی متفاوت است.

کارکردهای وب و هدف آن

وب بیشتر توسط عنکبوت ها استفاده می شود برای اهداف مختلف. یک پناهگاه بافته شده از یک شبکه قوی و قابل اعتماد به شما امکان می دهد مطلوب ترین شرایط ریزاقلیمی را برای بندپایان ایجاد کنید و همچنین به عنوان پناهگاه خوبی هم در برابر آب و هوای بد و هم از دشمنان طبیعی متعدد عمل می کند. بسیاری از عنکبوتیان بندپایان قادرند تار خود را در اطراف دیواره های لانه خود ببافند یا آن را به نوعی در خانه خود تبدیل کنند.

جالب است!برخی از گونه‌ها از تارها به عنوان حمل‌ونقل استفاده می‌کنند و عنکبوت‌های جوان لانه‌ی والدین را روی رشته‌های تار بلندی ترک می‌کنند که توسط باد برداشته شده و در فواصل قابل توجهی منتقل می‌شوند.

بیشتر اوقات، عنکبوت ها از تارها برای بافتن شبکه های تله چسبنده استفاده می کنند که به آنها اجازه می دهد به طور موثر طعمه را بگیرند و غذا را برای بندپایان فراهم کنند. به اصطلاح پیله های تخم مرغی که از تارهایی ساخته شده اند، کمتر معروف نیستند، که در داخل آن عنکبوت های جوان ظاهر می شوند. برخی از گونه‌ها تارهای ایمنی تار مانندی می‌بافند که از بندپایان در برابر افتادن هنگام پریدن و حرکت یا گرفتن طعمه محافظت می‌کند.

وب برای تولید مثل

فصل تولید مثل با آزاد شدن رشته های عنکبوتیه توسط ماده مشخص می شود که یافتن جفت بهینه برای جفت گیری را ممکن می کند. به عنوان مثال، تار زنجیرهای نر می توانند در کنار شبکه هایی که توسط ماده ها ایجاد می شود، توری های مینیاتوری جفت گیری بسازند که عنکبوت ها را به داخل آن کشانده اند.

عنکبوت‌های متقاطع نر به طرز ماهرانه‌ای تارهای افقی خود را به رشته‌های شعاعی از تارهای به دام انداختن ساخته شده توسط ماده‌ها متصل می‌کنند. نرها با ضربه‌های محکمی که با اندام‌های خود به تار می‌زنند، تار را به لرزه در می‌آورند و به این روش غیرعادی ماده‌ها را به جفت‌گیری دعوت می‌کنند.

وب برای گرفتن طعمه

بسیاری از گونه‌های عنکبوت برای شکار طعمه‌های خود، تورهای مخصوص به دام انداختن می‌بافند، اما برخی از گونه‌ها با استفاده از کمند و نخ‌های خاص وب مشخص می‌شوند. عنکبوت‌هایی که در خانه‌های حفره‌ای پنهان می‌شوند، رشته‌های سیگنالی را قرار می‌دهند که از شکم بندپایان تا ورودی پناهگاهش کشیده می‌شوند. هنگامی که طعمه به تله می افتد، ارتعاش رشته سیگنال فوراً به عنکبوت منتقل می شود.

تورهای تله مارپیچ چسبنده بر اساس یک اصل کمی متفاوت ساخته شده اند. هنگام ایجاد آن، عنکبوت شروع به بافتن از لبه می کند و به تدریج به سمت قسمت مرکزی حرکت می کند. در این حالت، شکاف یکسانی بین تمام چرخش ها لزوما حفظ می شود و در نتیجه به اصطلاح "مارپیچ ارشمیدس" ایجاد می شود. نخ های روی مارپیچ کمکی به طور خاص توسط عنکبوت گزیده می شوند.

وب برای بیمه

عنکبوت های جهنده هنگام حمله به قربانی از رشته های وب به عنوان بیمه استفاده می کنند. عنکبوت ها یک رشته ایمنی از تار را به هر جسمی متصل می کنند و پس از آن بندپایان روی طعمه مورد نظر می پرند. همان نخ متصل به بستر، برای سرپناه شبانه استفاده می شود و از بندپایان در برابر حملات انواع دشمنان طبیعی محافظت می کند.

جالب است!رتیل های روسیه جنوبی، با ترک خانه لانه خود، یک نخ نازک شبکه را پشت سر خود می کشند، که به آنها اجازه می دهد در صورت لزوم راه بازگشت یا ورودی پناهگاه را به سرعت پیدا کنند.

وب به عنوان حمل و نقل

تا پاییز، برخی از گونه‌های عنکبوت از تخم بیرون می‌آیند. عنکبوت‌های جوانی که از روند رشد جان سالم به در می‌برند، سعی می‌کنند تا حد امکان بالا بروند و برای این منظور از درختان، بوته‌های بلند، سقف خانه‌ها و دیگر ساختمان‌ها، نرده‌ها استفاده می‌کنند. به اندازه کافی منتظر ماندن باد شدید، یک عنکبوت کوچک تار نازک و بلندی تولید می کند.

فاصله حرکت مستقیماً به طول چنین شبکه حمل و نقل بستگی دارد. عنکبوت که منتظر کشش خوب تار بود، انتهای خود را گاز می گیرد و خیلی سریع بلند می شود. به عنوان یک قاعده، "مسافران" می توانند چندین کیلومتر روی یک وب پرواز کنند.

عنکبوت های نقره ای از تار عنکبوت استفاده می کنند حمل و نقل آب. این عنکبوت برای شکار در آب نیاز به تنفس دارد. هوای جوی. هنگامی که بندپایان به سمت پایین فرود می آیند، می توانند بخشی از هوا را جذب کنند و ادامه دهند گیاهان دریایینوعی زنگ هوا از تار ساخته شده است که هوا را نگه می دارد و به عنکبوت اجازه می دهد طعمه خود را شکار کند.

توجه داشته باشید!

از ویرایشگر

بیومولکول برای کنجکاوی و علاقه به اختراع ارزش قائل است. برای دومین بار در مسابقه “زیست/مول/متن” مخترع یوری شونین ایده ها و اکتشافات خود را با مخاطبان پورتال ما به اشتراک می گذارد. ویراستاران تحت تأثیر رویکرد خلاقانه نویسنده و تمایل به اشتراک گذاری دانش با دیگران هستند، اما باید در نظر داشت که این مقاله سختگیرانه نیست. تحقیق علمی، و پانسمان های پزشکی جدید که در آن توضیح داده شده است هنوز برای امکان استفاده در عمل بالینی نیاز به آزمایش دارند.

حامی نامزدی "بهترین مقاله در مورد مکانیسم های پیری و طول عمر" بنیاد علمی برای گسترش زندگی است. جایزه تماشاگران توسط هلیکن حمایت شد.

حامیان مسابقه: آزمایشگاه تحقیقاتی بیوتکنولوژی، راه حل های چاپ زیستی سه بعدی و گرافیک علمی، انیمیشن و مدل سازی استودیو علوم بصری.

وارد اتاق بعدی شدم که دیوارها و سقف آن به استثنای یک راهرو باریک برای مخترع کاملاً با تار عنکبوت پوشیده شده بود. به محض اینکه دم در ظاهر شدم، دومی با صدای بلند فریاد زد که مراقب باشم و تار و پودش را پاره نکنم. او شروع به شکایت از اشتباه مهلکی کرد که جهان تاکنون در استفاده از کار مرتکب شده بود کرم ابریشمدر حالی که ما همیشه انبوهی از حشرات بی‌نهایت برتر از کرم‌های ذکر شده در اختیار داریم، زیرا آنها نه تنها دارای ویژگی‌های نخ ریسی، بلکه بافنده نیز هستند. این مخترع در ادامه خاطرنشان کرد که بازیافت عنکبوت ها هزینه رنگ کردن پارچه ها را کاملاً از بین می برد و من وقتی تعداد زیادی مگس چند رنگ زیبا را به ما نشان داد که با آنها به عنکبوت ها غذا می داد و رنگ آن ها را می خورد، کاملاً متقاعد شدم. به اطمینان او، لزوما باید به نخ ساخته شده توسط عنکبوت منتقل شود. و از آنجایی که مگس های همه رنگی داشت، امیدوار بود به محض اینکه غذای مناسبی برای مگس ها به صورت صمغ، روغن و سایر مواد چسبنده پیدا کند و در نتیجه تراکم و استحکام بیشتری به مگس ها بدهد، ذائقه همه را برآورده کند. رشته های وب

دی. سویفت

سفرهای گالیور. سفر به لاپوتا (1725)

باندهای پزشکی ساخته شده از تار عنکبوت

با توجه به این که اهدا گران است، داشته است تعداد زیادی ازمحدودیت ها در جهت پزشکی، دانشمندان و پزشکان در سراسر جهان در حال توسعه روش های جایگزین برای بازگرداندن آسیب به بدن انسان هستند. در عین حال، توزیع گسترده انواع میکروارگانیسم های مقاوم به دارو، وجود داروهای سمی، آلرژی زا و سایر داروها در آنتی بیوتیک ها و شیمی درمانی اثرات جانبینیاز به جستجوی داروهای غیر سمی جدید با اثرات ضد میکروبی و اثر تحریک کننده در فرآیندهای بازسازی را دیکته می کند. خواص مشابهی را می توان به عنوان مثال به پانسمان ها و بانداژهای ضد سوختگی داد. سوختگی یکی از شایع ترین آسیب های تروماتیک در جهان است. در روسیه سالانه بیش از 600 هزار سوختگی ثبت می شود. در شمارش فوت‌شدگانسوختگی پس از جراحات ناشی از تصادفات رانندگی در رتبه دوم قرار دارد.

دستیابی به پانسمان ها و پانسمان های ضد سوختگی برای نویسنده امیدوارکننده به نظر می رسد از وب. ابریشم ماده مقرون به صرفه تری است و تولید آن در حال حاضر وجود دارد. با این حال، وب، به دلیل توپولوژی خاص مولکول ها و ساختار آن در کل، دارای چشم اندازهای عالیبرای پانسمان ها و ماتریس های پزشکی در فناوری داربست * ( داربست-فناوری، از انگلیسی داربست- داربست، داربست) - کشت سلولها بر روی بسترهای سه بعدی با منشا طبیعی یا مصنوعی به منظور تشکیل فضایی اندام رشد یافته یا قطعه آن (شکل 1).

* - "Biomolecule" قبلاً در مورد برخی دیگر از خواص شگفت انگیز وب صحبت کرد: چسب هوشمند ساخته شده از تار عنکبوت» . - اد.

شکل 1. وب لینوتل مگاتلوئیدزیر میکروسکوپ

با توجه به میکروسکوپ الکترونی، ماتریس های ساخته شده از فیبروئین ابریشم و اسپیدروئین نوترکیب (پروتئین تار عنکبوت) از نظر پارامترهای منفذی متفاوت هستند. دیواره های منفذی در داربست های فیبروئین ساختار یکنواخت تری با سطحی پوسته دار و ناهموار دارند، در حالی که داربست های اسپیدروین ساختار شل تری با سطح سوراخ دار دارند. ساختار نانومتخلخل داخلی ماتریس اسپیدروین نوترکیب توانایی آن را در ایجاد ریزمحیط مطلوب تری برای بازسازی بافت در بدن توضیح می دهد. به هم پیوستگی سازه ها می باشد یک شرط ضروریبرای توزیع یکنواخت سلولی و جوانه زنی کارآمد بافت in vivoزیرا باعث تبادل فعال گاز، تحویل مواد مغذی و متابولیسم مناسب می شود.

این ویژگی شگفت انگیز وب برای مدت طولانی شناخته شده است. که در طب سنتیچنین دستور العملی وجود دارد: برای جلوگیری از خونریزی، می توانید یک تار عنکبوت را روی زخم یا ساییدگی بمالید و آن را با دقت از حشرات گیر کرده و شاخه های کوچک پاک کنید.

تار عنکبوت اثر هموستاتیک دارد و بهبود پوست آسیب دیده را تسریع می کند. جراحان و پیوند شناسان می توانند از آن به عنوان ماده ای برای بخیه زدن و تقویت ایمپلنت ها و همچنین به عنوان داربستی برای رشد اندام های مصنوعی استفاده کنند. به عنوان مثال، اگر یک قاب مشبک ساخته شده از تار عنکبوت را با محلولی از سلول های بنیادی آغشته کنید، به سرعت روی آن ریشه می گیرند و رگ های خونی و اعصاب به سمت سلول ها کشیده می شوند. خود وب در نهایت بدون هیچ اثری منحل می شود. با استفاده از تار عنکبوت، می توانید خواص بسیاری از موادی که در حال حاضر در پزشکی استفاده می شوند را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. به عنوان مثال، تارها دارای بار الکترواستاتیکی هستند که به عنکبوت ها کمک می کند طعمه را جذب کنند. این شبکه شارژ شده را می توان به عنوان بخشی از پانسمان های پزشکی نیز استفاده کرد. وب دارای بار منفی است و ناحیه آسیب دیده بدن دارای بار مثبت است. بنابراین، هنگامی که زخم با شبکه تعامل برقرار می کند، تعادل الکتریکی برقرار می شود که تأثیر مثبتی بر روند بهبودی دارد. باندهای با تار عنکبوت به دلیل تعامل الکترواستاتیکی با زخم، میکروارگانیسم‌ها را از آن بیرون می‌کشند و داخل خود باند نگه می‌دارند و از تکثیر آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

وب شامل سه ماده است که به دوام آن کمک می کند: پیرولیدین، هیدروژن فسفات پتاسیمو نیترات پتاسیم. پیرولیدین به شدت آب را جذب می کند. این ماده از خشک شدن رشته های تار عنکبوت جلوگیری می کند. هیدروژن فسفات پتاسیم تار عنکبوت را اسیدی می کند و از رشد قارچ ها و باکتری ها جلوگیری می کند. pH پایین باعث دناتوره شدن پروتئین ها می شود (آنها را نامحلول می کند). نیترات پتاسیم از رشد باکتری ها و قارچ ها جلوگیری می کند.

پانسمان تحت وب تخلیه ترشحات زخم و میکروارگانیسم ها را از سطح زخم تضمین می کند، میکرو فلور بیماری زا را مهار می کند و اثرات ضد ادم و ضد التهابی دارد. آغشته به یک ماده بی حس کننده، درد را نیز تسکین می دهد و شرایط بهینه ای را برای روند بهبود ایجاد می کند.

تاریخچه تولید وب

مشکل اصلی برای استفاده گسترده از محصولات حاوی تار عنکبوت دشواری به دست آوردن آنها در مقیاس صنعتی است. برای صدها سال در اروپا، مردم سعی کرده اند مزارع ابریشم عنکبوت بسازند. در مارس 1665، علفزارها و حصارها در نزدیکی مرسبورگ آلمان با مقدار باورنکردنی تار عنکبوت پوشانده شد و زنان روستاهای اطراف از آن نوارها و تزئینات دیگری ساختند.

در سال 1709، دولت فرانسه از طبیعت‌شناس René Antoine de Reaumur خواست تا جایگزینی برای ابریشم چینی بیابد و سعی کند از تار عنکبوت برای تولید لباس استفاده کند. او تارهایی را از پیله‌های عنکبوت جمع‌آوری کرد و سعی کرد دستکش و جوراب بسازد، اما پس از مدتی به دلیل کمبود مواد حتی برای تولید یک جفت دستکش، این ایده را کنار گذاشت. او محاسبه کرد که برای به دست آوردن یک پوند ابریشم عنکبوت، پردازش ۵۲۲ تا ۶۶۳ عنکبوت ضروری است. و برای تولید صنعتیبرای تغذیه آنها به انبوهی از عنکبوت ها و ابرهای مگس نیاز است - بیش از پرواز بر فراز کل فرانسه. رئومور نوشت: «با این حال، شاید به مرور زمان بتوان عنکبوت‌هایی را یافت که بیشتر از آنهایی که معمولاً در ایالت ما یافت می‌شوند، ابریشم تولید می‌کنند.»

چنین عنکبوت هایی پیدا شد - آنها عنکبوت هایی از جنس بودند نفیلا. اخیراً از تار آنها شنلی به وزن بیش از یک کیلوگرم بافته شده است. محل زندگی این عنکبوت های شگفت انگیز - در برزیل و ماداگاسکار - ساکنان محلیآنها از تار عنکبوت برای ساختن نخ، روسری، شنل و تور، جمع آوری پیله تخم مرغ از بوته ها یا باز کردن آنها استفاده می کنند. گاهی اوقات نخ به طور مستقیم از عنکبوت کشیده می شود که در جعبه قرار می گیرد - فقط نوک شکم آن با زگیل عنکبوتی از آن خارج می شود. رشته های تار از زگیل ها بیرون کشیده می شوند.

آزمایش‌کنندگان با استفاده از روش‌های مختلف و از عنکبوت‌های مختلف، نخ‌هایی به این طول به دست آوردند: 1) در عرض دو ساعت از 22 عنکبوت - پنج کیلومتر، 2) در چند ساعت از یک عنکبوت - 450 و 675 متر، 3) در نه " باز شدن یک عنکبوت در 27 روز - 3060 متر. Abbot Camboué توانایی های عنکبوت ماداگاسکار را بررسی کرد گلبا پوکتاتا: او کسب و کار خود را به قدری بهبود بخشید که عنکبوت های زنده را در کشوهای کوچک مستقیماً به نوع خاصی از ماشین بافندگی وصل کرد. این دستگاه نخ هایی را از عنکبوت ها کشید و بلافاصله آنها را در بهترین پارچه بافته کرد. عنکبوت ها گلبا پوکتاتاآنها سعی کردند در فرانسه و روسیه خود را سازگار کنند، اما هیچ نتیجه ای حاصل نشد. در تولید وب گسترده نفیلابه سختی می رسد: برای نگهداری نفیلایا صلیب ها به مزارع خاصی نیاز دارند ، اگرچه در تابستان می توان آنها را در ایوان یا بالکن نگه داشت. برای حل این مشکل چند صد ساله، نیاز به یک رویکرد یکپارچه مدرن و ایجاد شرایط بهینه برای عنکبوت ها و حشرات، تا حد امکان نزدیک به شرایط طبیعی است.

تولید وب امروز

در قرن بیستم، با ظهور آفت کش های شیمیایی و پارچه های مصنوعی، حشرات و عنکبوت های مفید فراموش شدند. با این حال، آفت کش ها به تنهایی مشکل آفات محصولات کشاورزی را حل نکرده اند. استراتژی حفاظت توسعه داده شده است تنوع زیستیکه شامل ادغام حشرات و عنکبوت های مفید در سیستم های زراعی برای کنترل طبیعی آفات است.

امروزه ایجاد مشاغل جدید در روسیه نیازمند است استراتژی جدیدبرای کاهش محصولات تک کشت و ایجاد مزارع کوچک نه تنها برای پرورش مهره داران، بلکه برای پرورش عنکبوت و حشرات.

این کار در شهرها نیز قابل انجام است. امروزه مشکل استفاده از زباله های آلی شهری به ویژه حاد است. از این ضایعات می توان برای تغذیه حشرات استفاده کرد. در شهرها فقط وجود دارد مزارع کوچکبرای پرورش جیرجیرک، سوسک و زئوباس. فقط تعداد کمی از نگهبانان مشتاق عنکبوت پرورش می دهند. در عین حال، زیرزمین ها و اتاق های زیر شیروانی که عمدتاً این حیوانات در آن زندگی می کنند، به هیچ وجه برای دفع زباله های آلی و برای رشد لارو حشرات و عنکبوت استفاده نمی شود.

اهداف استراتژی جدید کشاورزی، کشاورزی زیست محیطی، افزایش تنوع زیستی و ایجاد درآمد از ساخت و راه اندازی مزارع کوچک خانوادگی برای پرورش حشرات و عنکبوت ها است. این موجودات، سم و تارهای آنها را می توان برای صادرات نیز فروخت.

سنتز تار عنکبوت از نظر شیمیایی غیرممکن است - ساختار پروتئین ها بسیار پیچیده است. همه شرکت های پیشرو در جهان تلاش برای سنتز وب را کنار گذاشته اند. چندین آزمایشگاه به کار خود ادامه می دهند و در تلاش برای به دست آوردن تار عنکبوت از مخمر، باکتری و حتی بز هستند [4-6]. همه این رویکردها به تجهیزات بسیار پیچیده و هزینه های مالی زیادی نیاز دارند. در عین حال ، نخ های آنها از کیفیت کاملاً متفاوتی برخوردار هستند و از نظر قدرت و خواص ضد باکتریایی از "اصلی" پایین تر هستند. علاوه بر این، حجم تار تولید شده در چنین آزمایشگاه‌هایی بسیار کم است: دانشمندان گاهی در تلویزیون نشان می‌دهند که نمونه‌هایی از تار مصنوعی به اندازه یک ناخن را در موچین یا در یک ویال کوچک نشان می‌دهند.

برای جمع آوری تارها، عنکبوت های زنده نیز کنار گذاشته شدند، اگرچه این ایده بیش از یک بار مطرح شد. موانع متعددی وجود داشت. اول از همه، عنکبوت‌ها نزاع‌گر و مستعد آدم‌خواری هستند: وقتی در کنار هم قرار می‌گیرند، این حیوانات دعوا می‌کنند و یکدیگر را می‌خورند. علاوه بر این، اکثر عنکبوت ها تار بسیار کمی تولید می کنند: تخمین زده می شود که برای تولید 500 گرم تار به 27 هزار عنکبوت با اندازه متوسط ​​نیاز است. به گفته G.P. Kirsanov، عنکبوت متقاطع 230 میلی گرم تار در 24 ساعت تولید کرد. چهارده هزار عنکبوت از جنس نفیلاتقریباً 28 گرم شبکه تولید می کند. به گفته منابع دیگر، برای به دست آوردن 29 گرم تار، حدود 23 هزار عنکبوت مورد نیاز است. این تفاوت در اعداد نشان می دهد که داده های مربوط به عملکرد عنکبوت ها نیاز به تایید دارند. مشخص نیست که چه گونه ها و عنکبوت های "متوسط" تارهایی را برای وزن کردن در یک مورد تولید کردند.

اولین مانع توصیف شده برای پرورش عنکبوت می تواند و باید به منفعت تبدیل شود: گرایش عنکبوت ها به آدمخواری باعث ایجاد ظروف جدا شده از یکدیگر برای آنها می شود و در نتیجه از همه گیری ها و مرگ و میر دسته جمعی جلوگیری می کند. در عین حال برای تولید مواد پزشکی و دارویی از تار عنکبوت باید از عنکبوت های غیر از جنس استفاده کرد. نفیلایا صلیب ها و عنکبوت هایی با بزرگترین زائده های وب - لینوتل مگاتلوئید(شکل 2) و دیگران Dipluridae.

شکل 2. عنکبوت لینوتل مگاتلوئید، زن

در نتیجه تحقیق، نویسنده داده هایی را به دست آورد که عنکبوت های این گونه هستند لینوتل مگاتلوئیدتولید بیش از 2 گرم وب در ماه. برای این منظور آنها زائده های عنکبوتیه بلند (بیش از 20 میلی متر) دارند (شکل 3). این اندام ها دارای بیش از هزار رشته میکروفیلامنت هستند که از طریق آنها رشته های وب مانند یک فیلم ظاهر می شوند.

نویسنده تار عنکبوت را برای ایجاد پانسمان های ضد سوختگی آزمایش کرد (شکل 4). در نتیجه استفاده از این وب روی سوختگی، بهبودی در عرض یک هفته اتفاق افتاد. در این مورد، نیازی به پانسمان اضافی یا برداشتن چرک نیست. دو هفته بعد حتی اثری از سوختگی باقی نمانده بود.

شکل 3. زائده های آراکنوئید لینوتل مگاتلوئیدزیر میکروسکوپ

شکل 4. سوزاندن پوشیده شده با یک باند بادی. لینوتل مگاتلوئید.

در ظرف مخصوص کاشته می شود لینوتل مگاتلوئیددر عرض یک ساعت کار خود را شروع می کنند و لایه به لایه زیرلایه نساجی ظرفی به مساحت 1 متر مربع را با تار عنکبوت می پوشانند. پس از دو ماه، تار یک عنکبوت برای پوشاندن تمام سطح بدن انسان کافی است. این وب سایت پزشکی نوآورانه احتمالاً می تواند جان فردی را که بیش از 60 درصد از کل سطح بدن را دچار سوختگی کرده است نجات دهد.

در نتیجه مشاهدات خود، نویسنده دریافت که به لطف مکمل های غذایی خاص، فرزندان و بقای فرزندان لینوتل مگاتلوئید 100 درصد هستند. این به طور متوسط ​​50 فرد جوان - تولید کنندگان بالقوه "پوست دوم" - در شش ماه است. برای تغذیه یک ماده به ۲ تا ۳ سوسک در هفته نیاز است. شرایط نگهداری عنکبوت ها عدم وجود نور خورشید، رطوبت بالا (80-90%)، دمای 28 درجه سانتیگراد، تغذیه پیچیده و اسپری قطره ای تار یک بار در هفته است. در حین ایجاد شرایط مساعدتغذیه، نگهداری، مراقبت از عنکبوت‌ها و "دوشیدن شیر" می‌تواند تولید تار را 2 تا 3 برابر افزایش دهد.

ساخت باند و بانداژ از تار عنکبوت لینوتل مگاتلوئید

یک پایه توری بافتنی (به عنوان مثال، گاز با رطوبت بیش از 80٪) در کف یک ظرف پلی اتیلن قرار می گیرد. این ظرف دارای سوراخ هایی برای تهویه، سنسورهای رطوبت و دما، درب بالابر، نازل مویرگی و دریچه ای برای تامین غذای زنده است. ظروف به صورت عمودی چیده شده اند و یک بلوک به ارتفاع 1.5-2 متر را تشکیل می دهند (شکل 5).

شکل 5. مسکن لینوتل مگاتلوئید. آ - عنکبوت در ظرف با پایه بافتنی. ب - نمودار کانتینر. V - بلوک ظروف.

شکل 6. بانداژ با تار عنکبوت لینوتل مگاتلوئید (آ) و بسته بندی استریل برای آن ( ب).

ماهی یک بار، ظرف را باز می کنند، عنکبوت را در ظرف پلاستیکی کوچک دیگری قرار می دهند، مواد غذایی باقیمانده را خارج می کنند، بستر نساجی با تار با محلولی از اسیدهای هیالورونیک و پانتوتنیک، یک ماده بی حس کننده و ضد عفونی کننده، با پوشش پلاستیکی اسپری می شود. فیلم کششی و رول شده. سپس رول را به همراه تار به 10 قسمت برش داده و در بسته بندی دربسته قرار می دهیم (شکل 6). رول های بسته بندی شده برای استریلیزاسیون پرتویی ارسال می شوند. عنکبوت دوباره به ظرف بزرگ رها می شود.

این بانداژ با باز کردن و برداشتن لایه پلی اتیلن با استفاده از تار روی زخم یا سوختگی اعمال می شود. هنگامی که تار و پایه پارچه با لنف اشباع می شود، پایه برداشته می شود و تنها لایه بهبودی و تنفسی تار روی زخم باقی می ماند.

پس از اینکه شخصی زخم خود را با یک پچ وب التیام بخشید، دیگر هرگز این حیوانات شگفت انگیز را نخواهد کشت.

افزایش تولید تار عنکبوت

شکل 7. طراحی مزرعه عنکبوت لینوتل مگاتلوئید.

برای افزایش تولید تار عنکبوت و از بین بردن بیماری‌های غذای زنده (سوسری و جیرجیرک)، حشرات مکمل غذایی را به شکل یک محیط مغذی دریافت می‌کنند - منبع اضافی پروتئین و ویتامین‌های حاوی زیست توده میسلیوم زباله از تولید پنی سیلین و استرپتومایسین، همچنین خشکی خشک شده - از ضایعات حاصل از تولید مخمر آبجو. محیط غذایی تا دو سال در دمای 5+ درجه سانتی گراد نگهداری می شود. برای تغذیه حشرات، هویج و کلم ریز خرد شده را در محیط مغذی خرد شده می ریزند. در این غذا، سوسک ها و جیرجیرک ها بیمار نمی شوند، به سرعت رشد می کنند و تولید مثل می کنند. در عین حال، عنکبوت ها تولید تار را تا 60 درصد افزایش می دهند. استفاده از تغذیه میسلیوم به شما امکان می دهد تولید مثل عنکبوت ها را تحریک کنید و تار را در حداکثر مقادیر ممکن به دست آورید. کار بر روی یافتن افزودنی های غذایی برای افزایش تنوع رژیم غذایی عنکبوت ها ادامه خواهد داشت. برای ایجاد مزرعه ای برای جمع آوری تار عنکبوت، یک پروژه طراحی به شکل یک چادر گرد به قطر 12 متر با پوششی که به صورت کششی عمل می کند، مشابه نحوه عملکرد تار عنکبوت پیشنهاد شده است (شکل 7).

با توسعه این روش سازگار با محیط زیست برای ایجاد پانسمان ها و باندهای پزشکی، آزمایش هایی در مورد پرورش هیبریدهای مولدتر عنکبوت های خانواده امکان پذیر است. Dipluridae. هیبریداسیون درون گونه ای، انتخاب و تغذیه ویژه در شرایط راحت، آزمایش های ژنتیکی برای افزایش اندازه عنکبوت ها را مستثنی نمی کند. تاکنون هیچ کس این کار را انجام نداده است و در جامعه تک تک پرورش دهندگان عنکبوت این موضوع تابو است.

تولید شیر با استفاده از قارچ ها و باکتری ها امکان پذیر است - اما چرا وقتی گاو وجود دارد؟ ساختار وب بسیار پیچیده تر از ساختار پروتئین شیر است. بنابراین، تمام جستجوها برای آنالوگ های مصنوعی وب ممکن است در طول تکامل عنکبوت ها به طول انجامد. گونه های جدیدی که از طریق اصلاح ژنتیکی و اصلاح نژاد با خانواده به دست می آیند Dipluridaeاندازه عنکبوت ها و بهره وری تار آنها را برای تولید لباس افزایش می دهد. تار عنکبوت را می توان با سیلیکون درمان کرد تا پارچه لباس بیرونی تولید شود خواص منحصر به فرد. چنین پارچه ای بیش از ابریشم هزینه نخواهد داشت.

نتیجه

شرح داده شده پژوهشزمینه را برای نوع جدیدی از دامپروری ایجاد می کند. بر این اساس می توان تولید تار عنکبوت را با هزینه کم افزایش داد و در نتیجه تجاری سازی کرد. تقاضای بازار برای پوشش زخم قابل جذب 400 هزار دسی متر در سال است. ظرفیت پیش بینی شده بازار در این بخش 150 میلیون دلار است.

این پروژه را می توان با افزایش تولید یا با ایجاد مزرعه های کوچک برای تولید تار عنکبوت مقیاس پذیر کرد. بدون تجهیزات پیچیده دمای بالا, فشار بالاو هیچ مواد سمی برای این گزینه تکنولوژی مورد نیاز نیست. در حال حاضر به عنوان مثال حدود 5 هزار مزرعه و 300 هزار زنبوردار آماتور، کشاورز و کارآفرینان فردی. همه نمی توانند از عسل استفاده کنند، اما باند یا چسب های طبی با تار عنکبوت برای همه مفید خواهد بود. در حالی که این فناوری در حال توسعه و تایید است، ما می توانیم به همه کسانی که می خواهند عنکبوت پرورش دهند و خودشان تار جمع کنند پیشنهاد دهیم. برای عقیم سازی می توان از لامپ ماوراء بنفش استفاده کرد. برای تهیه دو متر مربع شبکه، به یک ظرف با یک ماده نیاز دارید لینوتل مگاتلوئیدو دو ماه مونث لینوتل مگاتلوئید 10 سال زندگی می کند بر قطعه باغمی توانید یک تخت عنکبوتی عایق به ابعاد 3 در 6 متر با دو اتاق نصب کنید (شکل 8). در یکی می توانید مواد اولیه تهیه کنید و در دیگری می توانید از تار عنکبوت نخ بسازید، کتانی ببافید و لباس بدوزید. چنین کارخانه کوچکی به سادگی هیچ زباله ای ندارد.

شکل 8. مزرعه کشت کوچک لینوتل مگاتلوئید، تارهای خود را جمع می کنند و در باغ لباس می سازند.

از پوسته های قدیمی که توسط عنکبوت در هنگام پوست اندازی ریخته می شود، می توانید با پر کردن آنها با رزین پلیمری سوغاتی و تزئینات درست کنید. سم را می توان از سر عنکبوت های مرده برای تولید داروهای دارویی* استخراج کرد. مجروحان و بیماران یک داروی جدید - "پوست" طبیعی - دریافت خواهند کرد و همه می توانند چنین تولید کوچکی ایجاد کنند.

نویسنده قصد ندارد حق ثبت اختراع یا گواهی در مورد موضوع تحقیق به دست آورد، زیرا او می خواهد این دانش در دسترس همه باشد.

* - و می تواند تنوع زیادی از این داروها (به ویژه مسکن ها) وجود داشته باشد - با وجود مفردکلمات "سم": سم یک عنکبوت می تواند حاوی صدها جزء سمی با ماهیت های شیمیایی کاملاً متفاوت باشد. مقاله " » . - اد.

ادبیات

1. biomolecule: "چسب هوشمند از تار عنکبوت"؛
2. Agapova O.I.، Efimov A.E.، Moisenovich M.M.، Bogush V.G.، Agapov I.I. (2015). تحلیل مقایسه ای نانوساختار سه بعدی ماتریس های زیست تخریب پذیر متخلخل از اسپیدروئین نوترکیب و فیبروئین ابریشم برای پزشکی احیا کننده ;
3. شنل ساخته شده از ابریشم عنکبوت در نمایشگاهی در اروپا به نمایش گذاشته می شود. وب سایت GlobalScience.ru, 2012;
4. پلتفرم فناوری "پزشکی آینده". وب سایت کمیسیون اقتصادی اوراسیا, 2012;
5. Aksenova L. (2013). عنکبوت ها به شما کمک می کنند درد را فراموش کنید. وب سایت "Gazeta.ru";
6. biomolecule: "مدیر بزرگ هرگز آن را در خواب نمی دید."

اکثر مردم عنکبوت ها را دوست ندارند یا حتی از آنها می ترسند. آنها با تار عنکبوت بهتر رفتار نمی کنند، تله ای موثر که عنکبوت ها قربانیان خود را با آن می گیرند. در این میان، وب یکی از کامل ترین مخلوقات طبیعت است که با تعدادی ویژگی شگفت انگیز متمایز می شود.

در ابتدا، وب به صورت مایع ذخیره می شود

در داخل عنکبوت، تار به شکل مایع ذخیره می شود و پروتئینی با محتوای بالای گلیسین، سرین و آلانین است. هنگامی که مایع از طریق لوله های در حال چرخش آزاد می شود، بلافاصله جامد شده و به یک شبکه تبدیل می شود.

همه تارها چسبناک نیستند

رشته های شعاعی تار که عنکبوت معمولاً در امتداد آنها در داخل تله خود حرکت می کند، حاوی ماده چسبنده نیست. نخ های گیر - نازک تر و سبک تر - به صورت حلقه ای مرتب شده اند و با قطرات ریز ماده چسبنده پوشانده شده اند. قربانیان بی توجه عنکبوت به آنها می چسبند.

اما حتی اگر به دلایلی عنکبوت مجبور شود از یک نخ شعاعی به یک نخ حلقوی تبدیل شود، باز هم نمی چسبد: همه چیز مربوط به موهایی است که پاهای بندپایان را می پوشاند. وقتی عنکبوت با پنجه خود روی نخ قدم می گذارد، موها تمام قطرات چسبنده را جمع می کنند. پس از اینکه عنکبوت پای خود را بلند کرد، دوباره قطرات از موها روی نخ تار می ریزد.

استحکام وب تحت تأثیر نور، دما و رطوبت است

چسبی که رزوه های تار را در کنار هم نگه می دارد بسته به اینکه چسبندگی آن را تغییر می دهد شرایط آب و هوایی. ثابت شده است که نگهداری وب در مکانی خشک و گرم استحکام آن را کاهش می دهد. نور مستقیم خورشید باعث تضعیف بیشتر اتصالات بین رشته ها می شود و باعث می شود که وب از استحکام کمتری برخوردار شود.

عنکبوت ها از تار برای چیزی بیشتر از صید طعمه استفاده می کنند.

عنکبوت ها از تارها برای چیزی بیشتر از ساختن تله های عالی استفاده می کنند. به عنوان مثال، برخی از گونه ها از تار استفاده می کنند بازی های جفت گیری- ماده ها نخ بلندی را ترک می کنند که به دنبال آن مردی که از آنجا عبور می کند می تواند به هدف مورد نظر برسد.

عنکبوت ها اغلب تارهایی را در اطراف لانه های خود می بافند. برخی دیگر از نخ ها به عنوان طناب برای بالا رفتن استفاده می کنند. اگر عنکبوت در ارتفاع زندگی می کند، می تواند چندین نخ ایمنی را در زیر پناه خود بکشد تا در صورت افتادن، بتواند به آنها برسد.

روش اصلی استفاده از تارها توسط برخی از نمایندگان خانواده عنکبوت های گوی بافی که در جنگل های استواییآمازونیا چند شاخه را با نخ می بافند طوری که شبیه حشره شود. سپس عنکبوت با حرکت مسافت معینی نخ ها را می کشد و باعث می شود که آدمک حرکت کند و حرکات یک حشره را تقلید کند. این روش به عنکبوت ها کمک می کند تا توجه شکارچیان را منحرف کنند و در حالی که دشمن آدمک را بررسی می کند، بندپایان فرصت فرار را دارد.

برخی از گونه های عنکبوت بار الکتریکی بر روی تارهای خود باقی می گذارند

یک شگفتی واقعی این خبر بود که عنکبوت‌های گونه Uloborus Plumipes، در حالی که تارهای فوق‌العاده نازک خود را می‌بافند، به علاوه آن را با پاهای خود می‌مالند که به تله بار الکتریکی می‌دهد. هنگامی که حشره ای با بار الکترواستاتیک در کنار تار ظاهر می شود، تله فوراً با سرعت حدود 2 متر بر ثانیه به سمت آن جذب می شود.

برخی از وب ها به طرز شگفت انگیزی طولانی هستند

تار عنکبوت های ماده داروان می تواند حتی شجاع ترین فرد را نیز بترساند: منطقه شکار آن می تواند به 28000 سانتی متر مربع برسد و طول برخی از نخ ها به 28 متر می رسد!

تارهای عنکبوت داروین که روی رودخانه کشیده شده اند

در عین حال، رزوه های بست چنین تارهایی بسیار بادوام هستند: به عنوان مثال، آنها 10 برابر قوی تر از کولار هستند، ماده ای که به عنوان یک جزء تقویت کننده در زره بدن استفاده می شود.

برخی از عنکبوت ها می توانند تارها را حتی زیر آب بچرخانند

ما در مورد یک عنکبوت پشت نقره ای صحبت می کنیم که می تواند برای مدت طولانی زیر آب بماند. هنگامی که در آب غوطه ور می شود، حباب های هوا بین موهای شکم خود به دام می افتد که عنکبوت از آنها برای تنفس زیر آب استفاده می کند.