Геометрия совершенства - паутина

Геометрия совершенства - паутина Возможно, пауки — не самые привлекательные создания, но их творение — паутина — не может не вызывать восхищения. Вспомните, как завораживает взгляд геометрическая правильность переливающихся на солнце тончайших нитей, растянутых между ветвями кустарника или среди высокой травы.
Геометрия совершенства - паутина Пауки — одни из древнейших обитателей нашей планеты, заселившие сушу более 200 миллионов лет назад. В природе насчитывается около 35 тысяч видов пауков. Эти восьминогие существа, обитающие повсеместно, узнаваемы всегда и всюду, несмотря на различия в окраске и размерах. Но самая главная их отличительная особенность — это способность производить паутинный шёлк, непревзойдённое по прочности натуральное волокно. Пауки используют паутину для самых разных целей. Они делают из неё коконы для яиц, строят убежища для зимовки, используют в качестве «с****овочного 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 партнёршу. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром. Геометрия совершенства - паутина Питаются пауки в основном насекомыми. Ловчие приспособления, которыми они пользуются для добывания пищи, бывают самых разных форм и видов. Некоторые пауки просто протягивают несколько сигнальных нитей рядом со своим убежищем и, как только насекомое задевает за нить, бросаются на него из засады. Другие — выбрасывают нить с клейкой каплей на конце вперёд, как своеобразный аркан. Но вершина конструкторской деятельности пауков — это все-таки круглые колесовидные тенета, расположенные горизонтально или вертикально. Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик, обычный обитатель наших лесов и садов, выпускает довольно длинную прочную нить. Ветерок или восходящий поток воздуха поднимает нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или другую опору. Паук проползает по ней, чтобы закрепить конец, иногда прокладывая для прочности ещё одну нить. Затем он выпускает свободно свисающую нить и к её середине прикрепляет третью, так что получается конструкция в форме буквы Y — первые три радиуса из более чем полусотни. Когда радиальные нити и рама готовы, паук возвращается в центр и начинает прокладывать временную вспомогательную спираль — что-то вроде «строительных лесов». Вспомогательная спираль скрепляет конструкцию и служит пауку дорожкой при построении ловчей спирали. Весь основной каркас сети, включая радиусы, делается из неклейкой нити, а вот для ловчей спирали используется двойная нить, покрытая клеящим веществом. 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. Геометрия совершенства - паутина 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 шёлк 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 четырёх 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, повреждённой дождём, ветром или насекомыми. Паутина переваривается в их организме с помощью специальных ферментов. Структура паутинного шёлка идеально отработана за сотни миллионов лет эволюции. Этот природный материал сочетает в себе два чудесных свойства — прочность и эластичность. Сеть из паутины способна остановить насекомое, летящее на полной скорости. Нить, из которой пауки плетут основу своей ловчей сети, тоньше человеческого волоса, а её удельная (то есть пересчитанная на единицу массы) прочность на разрыв выше, чем у стали. Если сравнивать паутинную нить со стальной проволокой такого же диаметра, то они выдержат примерно одинаковый вес. Но паутинный шёлк в шесть раз легче, а значит, в шесть раз прочнее. Геометрия совершенства - паутина Подобно человеческому волосу, шерсти овцы и шёлку коконов гусеницы шелкопряда, паутина состоит в основном из белков. По аминокислотному составу белки паутины — с{цензура}оины — относительно близки к фиброинам, белкам, из которых состоит шёлк, вырабатываемый гусеницами шелкопряда. И те и другие содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (около 40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым придающий нити эластичность. Как же образуется такая нить? На этот вопрос пока нет полного и ясного ответа. Наиболее подробно процесс прядения паутины был изучен на примере ампуловидной железы паука-кругопря да Nephila clavipes. Ампуловидная железа, производящая самый прочный шёлк, состоит из трёх основных отделов: центрального мешочка, очень длинного изогнутого канала и трубочки с выходным отверстием. Из клеток на внутренней поверхности мешочка выходят маленькие сферические капельки, содержащие молекулы белка с{цензура}оина двух типов. Этот вязкий раствор перетекает в хвостовую часть мешочка, где другие клетки выделяют белки другого типа — гликопротеины. Благодаря гликопротеинам образующееся волокно приобретает жидкокристаллическую структуру. Жидкие кристаллы замечательны тем, что, с одной стороны, они имеют высокую степень упорядоченности, а с другой — сохраняют текучесть. Пока густая масса движется к выходному отверстию, длинные молекулы белков ориентируются и выстраиваются параллельно друг другу в направлении оси формирующегося волокна. При этом между ними образуются межмолекулярные водородные связи. Геометрия совершенства - паутина Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести пока не удаётся. Эту непростую задачу учёные сейчас пытаются решить с помощью биотехнологических приёмов. Первым шагом стало выделение генов, ответственных за производство белков, из которых состоит паутина. Эти гены были внедрены в клетки бактерий и дрожжей. Канадские генетики пошли ещё дальше — они вывели генетически модифицированных коз, молоко которых содержит растворенные белки паутины. Но проблема не только в том, чтобы получить белок паутинного шёлка, необходимо смоделировать природный процесс прядения. А этот урок природы учёным ещё предстоит выучить.
  • +8
  • 14 мая 2008, 19:00
  • B4MV

Комментарии (16)

RSSсвернуть /развернуть
+
0
нах паутину)
avatar

element

  • 14 мая 2008, 19:18
+
0
новое есть+люблю пауков=ЗАЧЕТ 5respect
avatar

DoSpeX

  • 14 мая 2008, 19:35
+
0
3
avatar

BSJ

  • 14 мая 2008, 19:37
+
0
зачёт))) 5
avatar

petruxa15

  • 14 мая 2008, 19:42
+
0
так себе
avatar

Pankiller

  • 14 мая 2008, 21:14
+
0
фоток бы побольше и поменьше текста lol4
avatar

Morgani

  • 14 мая 2008, 21:40
+
0
… особенно когда идешь по лесу летом, и как назло в рожу лезет паутина
avatar

Lemar

  • 14 мая 2008, 22:04
+
0
4bukv
avatar

FunK

  • 14 мая 2008, 22:26
+
0
Так то красяво!
avatar

Daredevil

  • 14 мая 2008, 22:28
+
0
текст ф топку… а фотки поглядел :)
avatar

Yoshkin_kot

  • 14 мая 2008, 23:52
+
0
smile
avatar

DJ_xXx

  • 15 мая 2008, 01:12
+
0
пауки, сцуко, рулят… давно чет подобное читал — так до сих пор и не смогли воспроизвести этот материал… а он бы смог заменить очень многое из обычной жизни…
avatar

foster06

  • 15 мая 2008, 10:06
+
0
58красиво
avatar

Sairus

  • 15 мая 2008, 10:56
+
0
… особенно когда идешь по лесу летом, и как назло в рожу лезет паутина
avatar

naruto

  • 15 мая 2008, 14:09
+
0
круто
avatar

serjik

  • 15 мая 2008, 16:54
+
0
круть очень интересно… зачод)
avatar

Diaman21

  • 25 мая 2008, 18:39

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
Валидный HTMLВалидный CSSRambler's Top100