Как выглядит паутина под микроскопом

Паутина: занимательные факты для любознательных

В телах большинства видов пауков содержится примерно столько паутины, что хватило бы на создание 3 цельных паутин. В среднем паук может вытянуть порядка 30 метров шелковой нити.

Шёлк хранится в виде особого белкового субстрата, который плавает беспорядочно. Но как только этот белковый субстрат протягивается через железу специальной формы, он сразу меняется.

Выходя из тела паука через паутинные бородавки, шёлковая нить меняет своё состояние, становясь необычайно твёрдой.

Шёлковая паучья нить состоит из белков двух типов: длинных и прочих белков.

Длинные белки предают нити необычайную крепость, тогда как прочие белки выстраиваются хаотично и делают нить крайне эластичной.

Если пересчитать на вес, то паучий шёлк крепче стали и на порядок прочнее кевлара.

Пауки имеют несколько шёлкоотделительных желез, что позволяет ему менять свойство производимого шёлка. В зависимости от потребности, меняются следующие характеристики нити: крепость, диаметр и плотность.

При плетении паутины паук сначала натягивают своеобразную звезду, которая является опорой. Звезда плетётся из шёлка повышенной плотности. Далее он создаёт временный каркас, а после натягивает липкий шёлк.

Клей, которым пауки покрывают нити паутины, благодаря своим электростатическим свойствам способствует тому, что нити паутины сами вытягиваются к насекомым, которые в процессе полёта и трения о воздух накопили на себе статический заряд. Нити могут отклоняться до 2 мм, но с высокой скоростью — 2 м/с.

Под электронным микроскопом видно, что липкая нить состоит из особых «жемчужин», образующихся при контакте с влагой в воздухе. Жемчужины представляют собой очень маленькие капли клея.

Кончики лап паука под электронным микроскопом

Чтобы не стать жертвой собственной ловушки и не «испачкаться» клеем, паук покрывает кончики собственных лапок специальным веществом, которое по своему составу очень схоже с воском.

Кстати, если ветер очень сильный и паук может потерять собственную паутину, то паук срочно займётся демонтажем сплетённой конструкции. Паук съедает свою паутину, перерабатывая шёлк.

В течение суток паук дважды может сплести и демонтировать паутину.

Но не у всех пауков шёлкоотделительная железа находится в задней части животного. Есть 150 видов пауков-плевак (Scytodidae), который имеет шёлкоотделительную железу, расположенную в голове. Эти пауки не плетут паутину, а как бы набрасывают её на жертву, используя шёлк в качестве сети.

Часть фотографий принадлежит Nat Geo Wild

Источник

Паутина в объективе микроскопа

Считается, что если можно было бы сделать нить паутины толщиной с обычный карандаш, то ее прочности хватило бы, чтобы остановить поезд. Благодаря своим свойствам этот материал может использоваться для различных биомедицинских применений.

Автор фото: Анастасия Навроцкая

На фото представлен один из самых уникальных биополимеров, встречающихся в живой природе ― шелк паука Linothele Fallax.

Паутина представляет собой иерархически упорядоченный материал. Его составляющими являются белки спидроины, обогащенные такими аминокислотами, как глицин, аланин и серин, которые синтезируются в специализированных железах и имеют высокую молекулярную массу (она варьируется от 200 до 350 кДа).

Ученые до сих пор не могут в точности воспроизвести свойства природной паутины.

Благодаря сложному химическому строению и особым условиям биосинтеза паучий шелк обладает выдающимися свойствами, которые превосходят большинство как искусственных, так и природных материалов. Ввиду невероятно высокой ударной вязкости (до 180 МДж/м3), растяжимости и эластичности паутина не только служит паукам инструментом для практически всех жизненно важных процессов, но также привлекает внимание ученых как перспективный объект для изучения в биомиметике.

Автор фото: Анастасия Крючкова

Так как паутина является полностью биосовместимым материалом, она может использоваться при создании искусственных сухожилий и связок, опор для кровеносных сосудов, а также в качестве хирургических нитей. Возможность изменять форму и свойства паучьего шелка, модифицируя его поверхность функциональными неорганическими частицами, наделяет его широким спектром применений в различных областях ― от оптики и фотоники до регенерации тканей.

Фотография получена с помощью электронного сканирующего микроскопа TESCAN VEGA3. Работы с этим материалом проводятся в Международном научном центре SCAMT Университета ИТМО, в группе Керамических и природных наноматериалов.

Источник

ЗАГАДКИ ПАУТИНЫ

Кандидат физико-математических наук Е. Лозовская

Пауки используют паутину для самых разных целей. Они делают из нее коконы для яиц, строят убежища для зимовки, используют в качестве «страховочного каната» при прыжках, плетут замысловатые ловчие сети и заворачивают пойманную добычу. Готовая к спариванию самка производит паутинную нить, помеченную феромонами, благодаря чему самец, двигаясь вдоль нити, легко находит партнершу. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром.

Удивительно то, что эти две спирали имеют разную геометрическую форму. Временная спираль имеет относительно мало витков, и расстояние между ними с каждым витком увеличивается. Происходит это потому, что, прокладывая ее, паук движется под одинаковым углом к радиусам. Форма получившейся ломаной линии близка к так называемой логарифмической спирали.

Липкая ловчая спираль строится по другому принципу. Паук начинает с края и продвигается к центру, сохраняя одинаковое расстояние между витками, и получается спираль Архимеда. При этом он обкусывает нити вспомогательной спирали.

Паутинный шелк производится особыми железами, расположенными в задней части брюшка паука. Известно по крайней мере семь типов паутинных желез, производящих разные нити, но ни у одного из известных видов пауков не встречаются все семь типов сразу. Обычно у паука от одной до четырех пар этих желез. Плетение паутины дело не быстрое, и на построение ловчей сети среднего размера уходит примерно полчаса. Чтобы переключиться на производство паутины другого вида (для ловчей спирали), пауку требуется минутная передышка. Пауки часто используют паутину повторно, съедая остатки ловчей сети, поврежденной дождем, ветром или насекомыми. Паутина переваривается в их организме с помощью специальных ферментов.

Источник

uCrazy.ru

Навигация

ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ

ОПРОС

СЕЙЧАС НА САЙТЕ

КАЛЕНДАРЬ

Сегодня день рождения

Рекомендуем

Необычные фотографии микромира

В микромире прекрасное кажется ужасным, и наоборот. Вирус смотрится красивее, чем здоровая ткань. Безобидный зеленый лист выглядит угрожающе, а прекрасный человеческий волос, с которым хоть сейчас под венец или в рекламу шампунек, — бревно бревном.

Если человек не любит прогулки, а дома помирает со скуки, подарите ему микроскоп. Можно электронный, если финансы позволяют. Скуку как ветром унесет, если начать рассматривать в микроскоп самые обыденные, привычные вещи. И животных, конечно.

Для старта рассмотрим в микроскоп то, что находится буквально под руками.

Это, например, бумага, к которой приложился степлер и вогнал в нее скобку:

А это — микросхема в вашем компьютере или телефоне.

Вот ржавый гвоздь, который давно пора выдернуть.

А вот — кошачий волос. Опять Барсик на клавиатуре отсыпался.

Поверхность салфетки Клинекс, которой хочется протереть то ли лицо, то ли лицо на мониторе, смотрится в микроскопе следующим образом:

А музыка на виниловой пластинке выглядит так. Это дорожки, по которым танцует игла.

Это — краешек почтовой марки, надорванной, непригодной для коллекционирования:

А это — обыкновенная пылинка, которая летает над головой в воздухе квартиры, но скоро упадет на пол.

Вот волокна нейлона. По всей видимости, это колготки в мелкую сеточку (автор фото не признается, утверждает, будто так выглядит под волшебным стеклом смирительная рубашка).

А вот ватная ухочистка, бывшая в употреблении и забытая на полочке в ванной комнате.

. ванной комнате, откуда вылетела испуганная мокрая муха небесной красоты:

А вот и ее лапа. Подозрительно чистая.

Так выглядит под микроскопом ягодка клубники:

Так — плесень на варенье, куда садилась муха неделю назад:

А так — листик конопли, на который муха еще не садилась:

А вот и паутина, в которую наша муха скоро попадется:

Бритвенный станок с двумя лезвиями, волосками мужской щетины и засохшей пеной для бритья:

А вот — мыльная пена, которая еще не успела высохнуть. Самое, пожалуй, прекрасное в микромире. Прекраснее вирусов.

Ну и о самом страшном не забудем.
Самое кошмарное для многих из нас — это сверло бормашины в кабинете у улыбчивого дантиста. Вот какое оно, оказывается, тупое:

Сегодня сделать фотку микроскопического мира проще простого, достаточно купить и приделать к компьютеру USB-микроскоп. Что-то да получится. А лучшие, невероятно очаровательные нанопейзажи и нанопортреты получаются с помощью таких дорогостоящих устройств, как сканирующий атомно-силовой микроскоп. В нем рабочим органом является игла, заточенная до атомных размеров. Увеличение атомного микроскопа достигает миллиона.

Современные нанофографии способны потеснить со стен музеев и частных коллекций великие произведения живописи. Вот, например, изображение практически безупречного золотого кристалла, полученное Виолеттой Навара в Мадридском университете, который недавно обзавелся атомным микроскопом, нам и ученым на загляденье.

А это — протонная мембрана, в которой в кристаллическую решетку никеля внесены частицы оксида церия. Без таких мембран не обходятся двигатели межгалактических звездолетов.

Лесом у берегов сибирской (или канадской?) речки выглядит для ученого из Техаса образец полимера, покрытого пористым силиконом.

На цветы подсолнуха похожи нановолокна оксида кремния. Удобрениями для цветения стали катализаторы роста на основе золота и легкоплавкого металла галлия. Диаметр золотистых волокон — всего 10 нанометров, а длина — несколько микрон.

На стеклянный витраж (макро) похожи вкрапления намагниченного железа (микро) на поверхности кристалла арсената магния.

Это погрызенное обкуренным бобром бревно — не что иное, как рассеченный кончик человеческого волоса. Такая картинка должна использоваться в рекламе шампуней и парикмахерских услуг, можно и бобра пририсовать для интриги.

А вот как под мощнейшим микроскопом выглядит кончик очень острой иглы из вольфрама:

Существуют в мире различные наноустройства, совершающие механическое движение. Они собраны из микроскопических шестеренок, ползунков и рычагов. Управлять такими машинами могут такие субтильные существа, как клещи.

Настоящий, не офисный, планктон можно обнаружить в капле морской воды, если надеть ее на игольное ушко и сфотографировать под 20-кратным увеличением.

А вот как выглядит под микроскопиком пыльца дрёмы красной, многолетнего растения, растущего в сырых местах русской природы и цветущего всё лето на радость фотографам. Так ведь и до совершенства недалеко, правда?

Знаете, что будет, если в доме на столе одновременно рассыпать соль и перец? Будет много камней, по которым не захотят лазить микробы. И никто ни с кем не поссорится.

Ищете хорошие струны для бас-гитары? Обычно они выглядят примерно так:

Туалетная бумага — так:

А так — шестидневный эмбрион человека. Ярые противники абортов считают его полноценным живым существом, на которое распространяются заповеди:

Через месяц человечек становится уже таким, и теперь его — жалко.

Источник

Структура, состав и виды паутины

Общеизвестный факт, что пауки – хищники и охотятся с помощью паутины. Каждый из нас хоть раз видел изящную, невесомую сеть, сплетенную из тонких нитей, но мало кто знает, что же такое паутина, откуда она берется и для каких целей кроме ловли насекомых предназначена.

Что такое паутина?

Паутина – специальный жидкий секрет, выделяемый паутинными железами, который застывая, превращается в тонкую прочную нить. Вырабатывать паутину могут паукообразные (пауки, некоторые разновидности клещей, ложноскорпионы), а также губоногие многоножки.

Состав паутины

По химическому составу паутина схожа с шелком, который вырабатывают некоторые виды насекомых, например, тутовый шелкопряд. Однако по прочности вещество, вырабатываемое паукообразными, намного превосходит секрет гусениц.

Паутина состоит из двух видов веществ:

Основная нить состоит из фиброина. Это нерастворимый в воде белок, состоящий из комплекса простых белков. Именно он — то вещество, которое дает паутине высокую прочность и эластичность. Серицин – компонент, обеспечивающий паутине клейкость. Также в списке ингредиентов гидрофосфат и нитрат калия. Они обладают антисептическими свойствами и защищают нить от поражения грибками и бактериями.

Конструктивные особенности и виды паутины

Ловушки, созданные пауками разных видов, могут довольно заметно отличаться друг от друг по технологии плетения паутины и внешнему виду. Различают несколько основных типов ловушек:

От конструкции сети будет зависеть, как именно и как долго паук плетет паутину между деревьями или другими опорами.

Откуда берется паутина у паука?

Если говорить очень обобщенно и образно, то паук делает паутину также как делают сахарную вату. В брюшке членистоногого собирается секрет, который образуется во внутренних паутинных железах. Есть 6 типов паучьих желез, в которых производятся нити, предназначенные для различных целей, например, для создания кокона, для плетения основы сети, для крепления паутины, для покрытия основы. Набор желез у пауков различных видов отличается.

Обматывание паутиной жертвы

В нижней части брюшка паука находятся паутинные бородавки – подвижные парные выросты, которые у некоторых видов выполняют также функцию органов осязания. Поверхность выростов покрыта мелкими волосками. Это паутинные трубочки, каждая из которых является внутренним протоком железы. Именно из этих трубочек и выходит паутина. Участок, на котором расположены трубочки, называется паутинным полем. Помимо трубочек, паутина выделяется через хитиновые конусы, которые также находятся на поверхности бородавок. Эти конусы имеют больший диаметр и являются протоками более крупных желез.

Выделение паутины контролирует нервная система паука, регулируя липкость, толщину, даже оттенок цвета.

Роль и значение паутины в жизни паука

Бесспорно, в первую очередь паутина нужна паукам для того, чтобы охотиться. В сплетенную сеть попадают насекомые, которые составляют основной рацион питания паукообразных. Но паутина – это не только средство для ловли добычи. В жизни пауков она выполняет множество самых разнообразных функций:

У некоторых водных разновидностей пауков в мешке из паутины находится воздух, который позволяет им находиться под водой.

Сколько времени паук плетет паутину?

Сколько времени понадобится на создание ловчей сети из паутины зависит от размеров и конструкции ловушки, а также погодных условий. Обычно на создание ажурной западни членистоногое тратит от 30–40 минут до нескольких часов. Большинство разновидностей пауков плетет паутину ежедневно, тратя на это время в дневное или вечернее время в зависимости от образа жизни. Паук, плетущий сеть периодически отдыхает, так как выработка паутины отнимает много энергии.

Почему паук не прилипает к своей паутине?

Для удачной охоты паук должен иметь возможность быстро и беспрепятственно передвигаться по сплетенной паутине. И ему это отлично удается. В отличие от своих жертв, охотник не прилипает к нитям и легко перемещается по ним.

Это ему удается благодаря нескольким факторам:

Чаще всего в центре паутины есть безопасный участок, где паук поджидает жертву.

Заключение

Природа наградила пауков уникальной способностью плести паутину. На протяжении многих лет люди пытаются разгадать секрет прочности этих изящных и на первый взгляд таких ненадежных нитей. Но в точности воспроизвести состав и технологию воспроизводства ученым не удается и по сей день.

Источник

• ← Что посмотреть в чайковском пермский край
• Как выглядит яйцо жителя в майнкрафте →