Кандидат за физички и математички науки Е. Лозовска

Можеби пајаците не се најатрактивни суштества, но нивното создавање - мрежата - не може да се восхитува. Запомнете колку е фасцинантен погледот геометриската исправност на најдобрите нишки што светкаат на сонцето, што се протега помеѓу гранките на грмушка или меѓу високата трева.

Пајаците се едни од најстарите жители на нашата планета, кои ја решија земјата пред повеќе од 200 милиони години. Во природата, има околу 35 илјади видови пајаци. Овие суштества со осум нозе, кои живеат насекаде, се препознатливи секогаш и насекаде, и покрај разликите во бојата и големината. Но, нивната најважна карактеристика за разликување е можноста да се произведе пајак свила, ненадмината во сила природно влакно.

Пајаците ја користат мрежата за најразлични намени. Од него прават кокони за јајца, градат засолништа за зимување, ги користат како „безбедносно јаже“ при скокање, ткаат сложени мрежи за стапици и обвиткуваат плен. Theенката, подготвена за спарување, произведува пајачна линија обележана со феромони, поради што мажјакот, движејќи се по конецот, лесно наоѓа партнер. Младите пајаци од некои видови летаат далеку од родителското гнездо на долгите навои, фатени на ветрот.

Пајаците се хранат главно со инсекти. Ловните уреди што ги користат за да добијат храна доаѓаат во многу различни форми и видови. Некои пајаци едноставно водат неколку сигнални навои покрај нивното засолниште и, штом инсектот ја допре низата, брзаат кон него од заседа. Други - фрлете ја конецот со пад на лепило на крајот напред, како еден вид лазо. Но, врвот на дизајнерската активност на пајаците е сè уште постулати во форма на тркала, сместени хоризонтално или вертикално.

Да се ​​изгради мрежна ловска мрежа, пајакот крст, обичен жител на нашите шуми и градини, произведува прилично долга, издржлива нишка. Ветре или нагорен проток на воздух ја крева низата нагоре, и ако локацијата за градење на мрежата е избрана добро, таа се држи до најблиската гранка или друга поддршка. Пајакот ползи по неа за да го обезбеди крајот, понекогаш поставувајќи друга нишка за сила. Потоа тој пушта лабава нишка и виси третина на нејзината средина, така што резултатот е дизајн во форма на буквата Y - првите три радиуси од повеќе од педесет. Кога радијалните нишки и рамката се подготвени, пајакот се враќа во центарот и почнува да лекува привремена помошна спирала - нешто како "скеле". Помошна спирала ја зацврстува структурата и служи како пајак патека за изградба на ловечка спирала. Целата главна рамка на мрежата, вклучувајќи го и радиусот, е изработена од нелеплива нишка, но за ловечката спирала се користи двојна нишка обложена со лепило.

Изненадувачки, овие две спирали имаат различни геометриски форми. Временската спирала има релативно малку вртења, а растојанието помеѓу нив се зголемува со секој свиок. Ова се случува затоа што, поставувајќи го, пајакот се движи под истиот агол до радиусите. Обликот на добиената скршена линија е близу до таканаречената логаритамска спирала.

Леплива ловечка спирала е изградена врз поинаков принцип. Пајакот започнува од работ и се движи кон центарот, одржувајќи го истото растојание помеѓу свиоците, а се добива спиралата Архимед. Во исто време, тој ги гризнува нишките на помошната спирала.

Арахноидната свила се произведува од специјални жлезди лоцирани во задниот дел на абдоменот на пајакот. Познато е дека најмалку седум видови пајаковни жлезди произведуваат различни нишки, но ниту еден од познатите видови пајаци не ги содржи сите седум видови одеднаш. Пајакот обично има еден до четири пара на овие жлезди. Ткаењето мрежа не е брза работа, а потребни се околу половина час за да се изгради мрежа за лов на средна големина. За да се префрли на производство на различен вид на мрежа (за ловска спирала), на пајакот му е потребен моментален одмор. Пајаците честопати ја користат мрежата постојано, јадејќи ги остатоците од ловечката мрежа оштетени од дожд, ветер или инсекти. Интернет се вари во нивното тело со помош на специјални ензими.

Структурата на пајак свила е совршено разработена за стотици милиони години еволуција. Овој природен материјал комбинира две прекрасни својства - јачина и еластичност. Мрежа на пајажина може да спречи инсект да лета со полна брзина. Низата од која пајаците ја ткаат основата на нивната ловна мрежа е потенка од човечка коса, а нејзината специфична (т.е. пресметана по единица маса) јачината на затегнување е поголема од онаа на челикот. Ако споредиме пајак на конец со челична жица со ист дијаметар, тие ќе издржат приближно иста тежина. Но, свилената свила е шест пати полесна, што значи шест пати посилно.

Како човечка коса, волна од овци и свилени кожури од гасеница од свиленкаста црница, пајажината се состои главно од протеини. Во однос на составот на аминокиселините, мрежните протеини - брзотори - се релативно блиски до фиброните, протеините што ја сочинуваат свилата произведена од гасеници од свилени буби. Двете содржат невообичаено високи аминокиселини на аланин (25%) и глицин (околу 40%). Области со протеински молекули богати со аланин формираат кристални региони густо спакувани во набори, кои обезбедуваат голема јачина, а оние региони каде има повеќе глицин се повеќе аморфен материјал што може добро да се протега, а со тоа и даваат навој еластичност.

Како се формира таква нишка? Сè уште нема целосен и јасен одговор на ова прашање. Нај деталниот процес на предење на пајажина се изучува на примерот на жлездата во форма на ампула на пајакот и Нефила клавипес. Glлездата во форма на ампула, произведувајќи најтрајна свила, се состои од три главни оддели: централна кесичка, многу долг заоблен канал и цевка со излез. Мали сферични капки кои содржат два вида молекули на протеини од спидоин излегуваат од клетките на внатрешната површина на торбичката. Овој вискозен раствор се влева во опашката на вреќата, каде другите клетки лачат друг вид протеини - гликопротеини. Благодарение на гликопротеините, добиената влакна стекнува структура на течен кристал. Течните кристали се извонредни по тоа што, од една страна, тие имаат висок степен на уредност, а од друга страна ја одржуваат флуидноста. Бидејќи густата маса се движи кон излезот, долгите протеински молекули се ориентираат и се лизгаат паралелно едни на други во правец на оската на формирачкото влакно. Во овој случај, меѓу нив се формираат меѓумелекуларни водородни врски.

Човештвото копираше многу од дизајнерските откритија на природата, но таков сложен процес како вртење на мрежата сè уште не е репродуциран. Научниците сега се обидуваат да ја решат оваа тешка задача со помош на биотехнолошки техники. Првиот чекор беше да се изолираат гените одговорни за производство на протеините што ја сочинуваат мрежата. Овие гени беа воведени во клетките на бактериите и квасецот (види Science and Life, бр. 2, 2001). Канадските генетичари отидоа уште подалеку - извадија генетски модифицирани кози чие млеко содржи растворени веб протеини. Но, проблемот не е само во добивање на протеин од пајак свила, неопходно е да се симулира природниот процес на предење. И научниците допрва треба да ја научат оваа лекција за природата.

Како пајаците прават веб

Голем број пајаци жлезди лоцирани во абдоминалната празнина на пајакот. Јазлите на таквите жлезди се отвораат во најмалите цевки за вртење, кои имаат пристап до крајниот дел од специјалните брадавици на пајакот. Бројот на вртежни цевки може да варира во зависност од видот на пајакот. На пример, многу честа вкрстена пајак има петстотини од нив.

Интересно е! Во пајачните жлезди произведува течна и вискозна протеинска тајна, чија карактеристика е можноста да се зацврстуваат речиси веднаш под влијание на воздухот и да се претворат во тенки долги нишки.

Процесот на предење веб се состои во притискање на арахноидни брадавици на подлогата. Првиот, незначителен дел од тајната тајна се стврднува и се придржува цврсто на подлогата, по што пајакот црпи вискозна тајна со помош на задните нозе. Во процесот на отстранување на пајакот од местото на прицврстување на мрежата, секрецијата на протеините се протега и брзо се зацврстува. До денес, се познати седум различни видови пајаковни жлезди и прилично добро проучени, кои произведуваат различни видови навои.

Состав и својства на веб

Мрежата на пајакот е протеинско соединение кое исто така содржи глицин, аланин и серин. Внатрешниот дел од формираните нишки е претставен со тврди протеински кристали, чија големина не надминува неколку нанометри. Кристалите се комбинираат со употреба на многу еластични протеински лигаменти.

Интересно е! Невообичаена сопственост на мрежата е нејзината внатрешна артикулација. Кога виси на пајакова мрежа, секој предмет може да се ротира неограничен број пати, без формирање на извртување.

Примарните нишки се испреплетени од пајакот и стануваат подебели мрежни пајаци. Индикаторите за јачина на мрежата се близу до слични параметри на најлон, но многу посилни од тајната на свилата. Во зависност од намената за која е наменета веб-страницата, пајакот може да лачи не само леплива, туку и сува нишка, чија дебелина варира во голема мера.

Веб-функции и неговата цел

Интернет се користи од пајаци за најразлични намени. Засолниште ткаено од трајна и сигурна мрежа ви овозможува да создадете најповолни микроклиматски услови за членконоги, а исто така служи како добро засолниште, како од лошо време, така и од бројни природни непријатели. Многу арахниди на артроподи се во можност да ги плеткаат wallsидовите на визон со пајажина или да направат чудна врата на живеалиштето од него.

Интересно е! Некои видови ја користат мрежата во форма на транспорт, а младите пајаци го оставаат родителското гнездо на долги мрежи на пајаци, кои се подигаат од ветрот и носат значителни растојанија.

Најчесто, пајаците ја користат мрежата за да ткаат лепливи мрежни замки, што овозможува ефикасно фаќање на плен и обезбедување на членконоги со храна. Не помалку познати се таканаречените кожурења од јајца од мрежата, во рамките на кои се појавуваат млади пајаци. Некои видови ткаат безбедносни навои на пајажина, кои го штитат членконогата од паѓање за време на скокот и за движење или фаќање на плен.

Репродукција веб

За сезоната на парење, женката се карактеризира со избор на арахноидни нишки, кои му овозможуваат на еден да го најде оптималниот пар за парење. На пример, машките-тенетичари можат да градат, покрај мрежите создадени од женките, минијатурни мрежни мрежни пајаци, во кои пајаци се привлечени.

Машките пајаци-пајаци вешто ги закачуваат своите хоризонтални мрежи на радијално распоредените нишки на ловечките мрежи направени од женките. Предизвикувајќи силни пајажина на мрежи со екстремитети, машките предизвикуваат вибрации на мрежата и, на толку необичен начин, ги покануваат женките да се парат.

Веб за фаќање плен

За да се фати нивниот плен, многу видови пајаци ткаат специјални мрежи за лов, но за некои видови е карактеристична употребата на чудна пајакова аркана и навои. Пајаците кои демнеат во живеалиштата, поставуваат жици на сигналот што се протегаат од абдоменот на членконогата до самиот влез во неговото засолниште. Кога пленот паѓа во стапицата, осцилацијата на сигналната нишка веднаш се пренесува на пајакот.

Лепливите стапици на стапици се градат врз малку поинаков принцип.. Кога се создава, пајакот започнува да ткае од работ и постепено се движи кон централниот дел. Во овој случај, неопходно се одржува истиот јаз помеѓу сите вртења, како резултат на што се добива таканаречената "архимедска спирала". Навои на помошната спирала се специјално каснети од пајак.

Што е веб?

Пајаците се едни од најстарите жители на планетата, поради нивната мала големина и специфичниот изглед погрешно се сметаат за инсекти. Всушност, ова се претставници на артропскиот ред. Телото на пајакот има осум нозе и два дела:

За разлика од инсектите, тие немаат антени и врат што ја одделуваат главата од градите. Абдомен арахнид е еден вид веб-фабрика. Содржи жлезди кои произведуваат секрети, кои се состојат од протеин збогатен со аланин, кој дава јачина, и глицин, кој е одговорен за еластичноста. Според хемиската формула, мрежата е близу до свилата од инсекти. Во внатрешноста на жлездите, тајната е во течна состојба и се стврднува во воздухот.

Информации Свила од гасеници од свилени буби и пајажина имаат сличен состав - 50% е протеин со фиброин. Научниците откриле дека пајакот на пајакот е многу посилен од тајната на гасениците. Ова се должи на карактеристиката на формирање на влакна

Од каде доаѓа мрежата на пајакот?

Излегите на израстоци на артроподот се наоѓаат - брадавици од пајакот. Во нивниот горен дел, каналите на пајачните жлезди кои ги формираат навои се отвораат. Постојат 6 типа на жлезди кои произведуваат свила за различни намени (движење, спуштање, заплеткан плен, складирање на јајца). Кај еден вид, сите овие органи не се јавуваат истовремено, обично кај индивидуални 1-4 пара жлезди.

На површината на брадавиците, има до 500 вртежни цевки кои обезбедуваат секреција на протеини. Пајакот се врти на веб на следниов начин:

• пајаци брадавици се притиснати до основата (дрво, трева, wallид, итн.),
• мала количина на протеини стапчиња до избраното место,
• пајакот се оддалечува, повлекувајќи ја конецот со задните нозе,
• За главната работа се користат долги и флексибилни предни нозе, со нивна помош се создава рамка од суви нишки,
• последната фаза на производство на мрежата е формирање на лепливи спирали.

Благодарение на набудувањата на научниците, стана познато од каде доаѓа мрежата на пајакот. Се ослободува од мобилни брадавици на стомакот на абдоменот.

Интересен факт. Интернет е многу лесен, тежината на конецот што ја завиткаше Земјата на екваторот ќе биде само 450 g.

Како да се изгради риболов мрежа

Ветерот е најдобриот помошник на пајаци во градежништвото. Отстранувајќи тенка нишка од брадавиците, арахнид ја заменува под воздушниот проток, кој ја носи замрзнатата свила на значително растојание. Ова е тајниот начин на кој пајакот ткае мрежа помеѓу дрвјата. Пајажината лесно се држи до гранките од дрвјата, користејќи ја како јаже, арахнидот се движи од место на друго место.

Во структурата на мрежата се следи одредена шема. Неговата основа е рамка од силни и густи навои лоцирани во форма на зраци кои се оддалечуваат од една точка. Поаѓајќи однадвор, пајакот создава кругови, постепено движејќи се кон центарот. Изненадувачки, без никакви адаптации, тој го одржува истото растојание помеѓу секој круг. Овој дел од влакната е леплив, а инсектите ќе заглават во него.

Интересен факт. Пајакот јаде своја мрежа. Научниците нудат две објаснувања за овој факт - на овој начин, загубата на протеини се компензира при поправка на ловна мрежа, или пајакот едноставно пие вода што виси на свилени навои.

Комплексноста на веб-шема зависи од видот на арахнид. Долните членконоги градат едноставни мрежи, а повисоките - сложени геометриски обрасци. Проценето е дека женски кроссаир гради стапица од 39 радиуси и 39 спирали. Покрај мазните радијални навои, помошни и ловни спирали, има навои на сигнали. Овие елементи ги фаќаат и предаваат на предаторот вибрациите на фатениот плен. Ако наиде на странски предмет (гранка, лист), малиот сопственик го одделува и го фрла, а потоа ја обновува мрежата.

Големите арахниди на дрво повлекуваат стапици со дијаметар до 1 м .. Во нив спаѓаат не само инсекти, туку и мали птици.

Колку време пајакот ткае мрежа?

Предаторот троши од создавање на стапица за ажурирање за инсекти од половина час до 2-3 часа. Неговото работно време зависи од временските услови и планираната големина на мрежата. Некои видови ткаат свилени нишки секој ден, го прават тоа наутро или навечер, во зависност од начинот на живот. Еден од факторите колку пајакот ткае мрежа, неговиот изглед е рамен или обемен. Станот е варијанта на радијални навои и спирали, познати за сите, а волуметриски е стапица од пакет влакна.

Фаќање плен

Сите пајаци се предатори кои го убиваат својот плен со отров. Во исто време, некои поединци имаат кревка фигура и самите можат да станат жртви на инсекти, на пример, оси. За лов, им треба засолниште и стапица. Лепливите влакна ја вршат оваа функција. Тие го заплеткаат пленот што влезе во мрежата со кожурец на конци и го оставаат додека инјектираниот ензим не го доведе во течна состојба.

Арахнидните свилени влакна се потенки од човечката коса, но нивната специфична цврстина на затегнување е споредлива со челичната жица.

Одгледување

За време на парењето, мажјаците ги закачуваат своите жици на мрежата на жената. Удирајќи ритмички хитови на свилени влакна, тие го информираат потенцијалниот партнер за нивните намери. Femaleената што се придружува се спушта на територијата на мажјакот за парење. Кај некои видови, женката е иницијатор на потрагата по партнер. Таа избира нишка со феромони, благодарение на што пајакот ја наоѓа.

Дом за потомство

Коконите за јајца се ткаени од тајната на пајакот од свила. Нивниот број, во зависност од видот на членконогата, е 2-1000 парчиња. Интернет вреќи со пајаци со јајца се суспендирани на безбедно место. Кокосовата обвивка е доволно силна, се состои од неколку слоеви и е импрегнирана со течно лачење.

Во нивните миг, арахнидите ги плеткаат wallsидовите со пајажина. Ова помага да се создаде поволна микроклима, служи како заштита од временските услови и природните непријатели.

Движење

Еден одговор е зошто пајакот ткае мрежа - тој користи нишки како возило. За да се движи меѓу дрвјата и грмушките, брзо да разбере и да падне, му требаат силни влакна. За летовите на долги растојанија, пајаците се искачуваат на височини, пуштаат брзо зацврстување на мрежата, а потоа со налетот на ветерот се носат за неколку километри. Најчесто, патувањата се прават во топлите, јасни денови на индиското лето.

Зошто пајакот не се држи до својата мрежа?

За да не падне во сопствената стапица, пајакот прави неколку суви нишки за движење. Добро сум запознаен со сложеноста на мрежите, безбедно е избрана за придржување на пленот. Обично во центарот на риболовната мрежа останува безбедно подрачје каде предаторот чека плен.

Интересот на научниците за интеракција на арахнидите со нивните стапици за лов се појави пред повеќе од 100 години. Првично, беше предложено дека тие имаат специјална маст на шепите за да спречат лепење. Не е пронајдена потврда за теоријата. Пукањето со специјална камера движењето на нозете на пајакот низ влакната од замрзната тајна даде објаснување за механизмот за контакт.

Пајакот не се придржува на својата мрежа на три начина:

• многу еластични влакна на шепите ја намалуваат областа на контакт со лепливата спирала,
• врвовите на нозете на пајакот се покриени со мрсна течност,
• движењето се случува на посебен начин.

Која е тајната за структурата на шепите што им помага на арахнидите да избегнат лепење? На секоја нога на пајакот има две потпорни канџи со кои се прилепува на површината, и една флексибилна канџи. Кога се движи, тој ги притиска конците на флексибилните влакна на подножјето. Кога пајакот го крева стапалото, ноктот се исправи и влакната ја одвраќаат мрежата.

Друго објаснување е недостатокот на директен контакт помеѓу нозете на арахнид и лепливи капки. Тие паѓаат на влакната на шепите, а потоа лесно се исцедат на конецот. Без оглед какви теории ги сметаат зоолозите, фактот дека пајаците не станат затвореници на сопствените лепливи стапици останува непроменет.

Други арахниди, како крлежи и лажни скорпии, можат да ја ткаат мрежата. Но, нивните мрежи не можат да се споредат со сила и вешто испреплетување со делата на вистински мајстори - пајаци. Современата наука сè уште не е во состојба да ја репродуцира мрежата со синтетички метод. Технологијата за правење пајак свила останува една од мистериите на природата.

Веб за осигурување

Коњските пајаци користат мрежи на пајаци како осигурување при напад врз жртва. Пајаците ја закачуваат безбедносната нишка на мрежата на кој било предмет, по што членконогата се прескокнува на предвидениот плен. Истата нишка, прикачена на подлогата, се користи за ноќевање и го осигура членконогата од нападот на сите видови природни непријатели.

Интересно е! Јужно руските тарантули, оставајќи ја домашната дупка, заедно со нив повлечете ја најтенката пајажина, што ви овозможува брзо да го пронајдете, доколку е потребно, патот назад или влезот во засолништето.

Веб како транспорт

До есента, некои видови пајаци изведуваат малолетнички. Младите пајаци кои преживеале процес на растење се обидуваат да се искачат што е можно повисоко, користејќи за оваа намена дрвјата, високите грмушки, покривите на куќите и другите згради, оградите. Откако чекаше доволно силен ветер, мал пајак ослободува тенка и долга пајажина.

Растојанието на движење директно зависи од должината на таквата транспортна мрежа. Откако чекаше добра напнатост на пајажина, пајакот го гризна за крај и многу брзо се соблекува. Како по правило, „патниците“ можат да летаат неколку километри на мрежата.

Сребрени пајаци, мрежата се користи како воден транспорт. За лов во резервоари, овој пајак бара дишење на атмосферскиот воздух. Кога се спушта на дното, еден член на членот е способен да зароби дел од воздухот, а на водните растенија е изработено чудно воздушно bellвоно од мрежата, кое го држи воздухот и му овозможува на пајакот да лови за својот плен.

Тркалезна мрежа на пајаци

Оваа верзија на веб изгледа невообичаено убава, но претставува смртоносен дизајн. Како по правило, тркалезна мрежа е суспендирана во вертикална положба и има дел од лепливи навои, што не дозволува инсект да излезе од него. Ткаењето на таквата мрежа се изведува во одредена секвенца. Во првата фаза, се прави надворешна рамка, по што се поставуваат радијални влакна од централниот дел до рабовите. Спиралните нишки се ткаени на самиот крај.

Интересно е! Средната мрежа со средна големина има повеќе од илјада точки конекции, а за нејзиното производство се потребни повеќе од дваесет метри пајак свила, што го прави дизајнот не само многу лесен, туку и неверојатно издржлив.

Информациите за присуството на плен во таква стапица одат до "ловецот" со помош на специјално ткаени навои на сигналот. Појавата на какви било празнини во таков веб го принудува пајакот да ткае нова мрежа. Старата мрежа обично јадат членконоги.

Робустен веб

Овој вид на веб е типичен за пајаци од нефил, кои се широко распространети во Југоисточна Азија. Ловските мрежи што ги изградиле често достигнуваат дијаметар од неколку метри, а нивната сила ја олеснува поддршката на тежината на возрасно лице.

Таквите пајаци ги фаќаат своите цврсти мрежи не само обичните инсекти, туку и некои мали птици. Како што покажуваат резултатите од истражувањето, пајаците од овој вид можат да произведуваат околу триста метри пајак свила на ден.

Пајакот веб-хамак

Мали, кружни „пајаци на монети“ ткаат една од најсложените мрежни пајаци. Овие членконоги ткаат рамни мрежи на кои пајакот се населува и го чека својот плен. Од главната мрежа горе-долу се оддалечуваат специјални вертикални навои што се прикачуваат на блиската вегетација. Секој летечки инсекти брзо се заплетка во вертикално ткаени нишки, а потоа паѓа на рамна пајажина.

Човечка употреба

Човештвото копираше многу конструктивни природни наоди, но ткаењето на мрежата е многу сложен природен процес и не е можно да се репродуцираат квалитативно во моментот. Во моментов, научниците се обидуваат да го рекреираат природниот процес користејќи ја биотехнологијата заснована на изолацијата на гените кои се одговорни за репродукција на протеините што ја сочинуваат мрежата. Ваквите гени се воведуваат во клеточниот состав на бактерии или квасец, но моделирањето на самиот процес на предење во моментов е невозможно.

Уредник

Напис за конкурсот „био / кал / текст“: Интернет е едно од неверојатните технолошки откритија на природата. Написот зборува за можностите за користење на Интернет за производство на медицински преливи. Авторот го споделува своето искуство во зголемувањето на „продуктивноста“ на пајаците и во изборот на оптимални услови за нивната содржина.

Забелешка!

Ова дело е објавено во номинацијата „Сопствено дело“ на конкурсот „био / мол / текст“ -2015.

Од уредниците

Биомолекулата високо ја цени curубопитноста и интересот за изум. По втор пат на натпреварот за био / трговски центар / текст, изумителот Јури Шевнин ги споделува своите идеи и наоди со публиката на нашиот портал. Уредниците се импресионирани од креативниот пристап на авторот и желбата да споделуваат знаења со други, сепак, мора да се има предвид дека овој напис не е строга научна студија, а новите медицински преврски опишани во него сè уште бараат тестирање за можноста за употреба во клиничка пракса.

Спонзор на номинацијата „Најдобар член за механизмите на стареење и долговечност“ е Фондацијата Наука за живот Спонзор на Наградата за избор на публика беше Хеликон.

Спонзори на натпревари: 3D Bioprinting Solutions Laborator лаборатории за биотехнолошки истражувања и визуелни науки Студио на научна графика, анимација и моделирање.

Влегов во соседната просторија, каде theидовите и таванот беа целосно покриени со пајажина, освен за тесен премин за пронаоѓачот. Штом се појавив на вратата, тој извика гласно за да бидам повнимателен и да не ја раскинам неговата мрежа. Тој започна да се жали за фаталната грешка што досега ја направи светот, користејќи ја работата на свилените црви, додека секогаш имаме при рака многу инсекти бесконечно супериорни од овие црви, затоа што тие се надарени со квалитети не само на вртелести, туку и на ткајачи. Понатаму, пронаоѓачот посочи дека отстранувањето на пајаците целосно ќе заштеди на трошоците за ткаенини за боење, и јас бев сосема убеден во тоа кога тој ни покажа многу убави мулти-обоени муви кои ги хранат пајаците и бојата на која, тој увери, треба да се пренесе на предивото направено од пајакот. И бидејќи имал муши од сите бои, се надевал дека ќе ги задоволи сите вкусови, веднаш штом успеал да пронајде соодветна храна за мувите во форма на гуми за џвакање, масло и други лепливи материи и со тоа да им даде поголема густина и сила на низите на мрежата.

Д. Свифт

Патувања на Гуливер. Патување до Лапута (1725)

Интернет-медицински преливи

Поради фактот дека донацијата е скапа област на лекови со голем број ограничувања, научниците и лекарите ширум светот работат на развој на алтернативни методи за санирање на штетите на човечкото тело. Во исто време, распространетата употреба на микроорганизми отпорни на лекови, присуството на токсични, алергени и други несакани ефекти кај антибиотици и хемотерапевтски агенси ја диктираат потребата од пребарување на нови нетоксични лекови со антимикробно дејство и стимулирачки ефект врз процесите на закрепнување. Слични својства можат да бидат обдарени, на пример, со преливи против запалување и завои. Изгорениците се едни од најчестите трауматски повреди во светот. Во Русија секоја година се регистрираат повеќе од 600 илјади изгореници. По бројот на загинати, изгорениците се второ место по повредите здобиени во сообраќајни незгоди.

* - За некои други извонредни својства на мрежата, „Биомолекула“ порано рече: „Паметен веб-лепак» . - Ед.

Слика 1. Веб Линотеле мегателоиди под микроскоп

Според електронската микроскопија, матриците направени од свилен фиброин и рекомбинантен спиридр (веб протеини) се разликуваат во параметрите на пора. Pидовите на порите во матриците со фиброин имаат похомогена структура со лушпеста груба површина, додека матриците со брза храна имаат полабава структура со перфорирана површина. Внатрешната нанопорна структура на матрицата на рекомбинантен шпидроин ја објаснува нејзината можност да формира поповолна микроекологија за регенерација на ткивата во организмот. Меѓусебната поврзаност на структурите е предуслов за униформа дистрибуција на клетките и ефикасно ртење на ткивата ин виво, бидејќи промовира активна размена на гасови, испорака на хранливи материи и правилен метаболизам.

Овој неверојатен имот на мрежата е познат уште долго време. Во народната медицина, постои таков рецепт: веб може да се закачи на рана или абразија со цел да се запре крвта, внимателно чистење на заглавени инсекти и мали гранчиња.

Интернет има хемостатички ефект и го забрзува заздравувањето на оштетената кожа. Хирурзите и трансплантолозите би можеле да го користат како материјал за шиење и зајакнување на импланти, како и рамка за одгледување на вештачки органи. На пример, ако мрежа од мрежа е импрегнирана со раствор на матични клетки, тие брзо ќе се вкорени на неа, крвните садови и нервите ќе се протегаат до клетките. Самата мрежа на крајот ќе се раствори без трага. Користејќи ја мрежата, можете значително да ги подобрите својствата на многу материјали што во моментот се користат во медицината. На пример, мрежата има електростатско полнење кое им помага на пајаците да го привлечат својот плен. Оваа веб-врска може да се користи и како дел од медицински преливи. Веб-страницата е негативно наполнета, а оштетената површина на телото е позитивна. Така, кога раната ќе комуницира со мрежата, се воспоставува електрична рамнотежа, што позитивно влијае на процесот на заздравување. Облеките со пајажина, како резултат на електростатско интеракција со раната, извлекуваат микроорганизми од него и ги држат во самата облекување, спречувајќи го да се размножуваат.

Составот на веб вклучува три супстанции кои придонесуваат за неговата долговечност: пиролидин, калиум водород фосфат и калиум нитрат. Пиролидин силно апсорбира вода, оваа супстанција го спречува сушењето на пајажина. Калиум водороден фосфат ја прави мрежата кисела и го спречува растот на габите и бактериите. Ниската pH вредност предизвикува денатурирање на протеините (ги прави нерастворливи). Калиум нитрат го спречува растот на бактериите и габите.

Веб облекување обезбедува одлив на ексудат на рани и микроорганизми од површината на раната, ја инхибира патогената микрофлора и има анти-едематозни и антиинфламаторни ефекти. Импрегниран со анестетик, исто така го анестезизира, создавајќи оптимални услови за процес на лекување.

Историја на веб производство

Главниот проблем за широко распространетата употреба на производи што содржат пајажина, е тешкотијата да се добие тоа во индустриска скала. Со стотици години во Европа, луѓето се обидоа да градат фарми за да добијат пајак свила. Во март 1665 година, ливадите и оградите во близина на германскиот Мерсбург беа покриени со неверојатна количина на мрежа на некои пајаци, а од тоа жените од околните села правеа панделки и други украси.

Во 1709 година, Владата на Франција побара од природниот научник Рене Антоан де Реумур да најде замена за кинеска свила и да се обиде да ја користи мрежата за облека.Собрал мрежа пајаци од пајак и се обидел да направи ракавици и чорапи, но по некое време го напуштил овој потфат заради недостаток на материјал, дури и за да произведе еден пар нараквици. Тој пресмета: потребно е да се обработат пајаци 522-663 за да се добие една фунта пајак свила. И за индустриското производство, ќе бидат потребни орди на пајаци и облаци од муви за да ги хранат - повеќе од муви низ цела Франција. „Сепак“, напиша Реамур, „со текот на времето може да се најде пајаци што произведуваат повеќе свила од оние што обично се наоѓаат во нашата држава“.

Пронајдоа такви пајаци - тие беа пајаци од родот Нефила. Неодамна, од нивната мрежа беше плетено завиткан тежок повеќе од килограм. Каде живеат овие прекрасни пајаци - во Бразил и Мадагаскар - мештаните ги користат пајажина за да направат предиво, марами, обвиткувања и пребивање, земајќи јајце кокошки од грмушки или ги одмотуваат. Понекогаш конецот се повлекува директно од пајакот, кој е засаден во кутија - од него се држи само врвот на абдоменот со брадавици на пајакот. Од брадавици и повлечете ги нишките на мрежата.

Користејќи различни методи и од различни пајаци, експериментаторите примале, на пример, нишки со оваа должина: 1) за два часа од 22 пајаци - пет километри, 2) за неколку часа од еден пајак - 450 и 675 метри, 3) за девет „одвртување“ на еден пајак во рок од 27 дена - 3060 метри. Абот Камбуи ги истражел можностите на пајакот од Мадагаскар Голбета пункта: тој ја подобри својата работа толку многу што ги „поврза“ живите пајаци во мали фиоки директно на разбој со специјален вид. Машинската алатка ги повлече навои од пајаци и веднаш ја ткаеше најдобрата ткаенина од нив. Пајаци Голбета пункта се обидоа да се аклиматизираат во Франција и во Русија, но од тоа не дојде ништо. Во широко производство на веб Нефила ретко кога направи: за содржина Нефила или на земјоделците им треба посебни фарми, иако во лето може да се чуваат на чардак или балкон. За да се реши овој вековен проблем, неопходен е модерен интегриран пристап и создавање на оптимални услови за пајаци и инсекти што е можно поблиску до природните.

Зголемена веб-продукција

Слика 7. Дизајн на фарма на пајаци Линотеле мегателоиди.

Со цел да се зголеми веб-производството и да се исклучат болести на жива храна (лебарки и штурци), инсектите добиваат додаток на храна во форма на хранлив медиум - дополнителен извор на протеини и витамини кои содржат мицелијарна биомаса на отпадни производи од пеницилин и стрептомицин, како и дехидриран бард - од отпадоци од производство на квасец . Хранливиот медиум се чува до две години на температура од +5 ° C. За да се хранат со инсекти, ситно исецканите моркови и зелка се фрлаат во мелен хранлив медиум. На такви приходи лебарки и штурци не се разболуваат, тие брзо растат и се размножуваат. Во исто време, пајаците го зголемуваат веб-производството за 60%. Употребата на мицелијална исхрана ви овозможува да ја стимулирате репродукцијата на пајаците и да ја добиете мрежата во максимални можни количини. Theе продолжи потрагата по додатоци во исхраната за да се зголеми разновидноста на исхраната на пајаци. За да се создаде фарма за собирање мрежи, се предлага проект за дизајн во форма на тркалезен шатор со дијаметар од 12 m со затегнувачка обвивка, слична на работата на веб.

Со развојот на овој еколошки начин за создавање медицински преврски и завои, можни се експерименти да се развијат попродуктивни хибриди на семејните пајаци Диплоритие. Интраспецифичната хибридизација, селекција и специјална исхрана во удобни услови не исклучуваат генетски експерименти за зголемување на големината на пајаците. Додека никој не го прави ова, и во општеството на индивидуални одгледувачи на пајаци, оваа тема е табу.

Можно е да се произведе млеко со помош на габи и бактерии - но зошто, кога има крави? Мрежата во структура е многу покомплексна од протеинската структура на млекото. Затоа, сите пребарувања за синтетички аналози на мрежата може да се одолговлекуваат за еволуцијата на пајаците. Нови видови добиени преку генетска модификација и работа со размножување со семејството Диплоритие ќе ја зголеми големината на пајаците и нивната продуктивност на пајакот за производство на облека. Интернет може да се третира со силикон и ткаенина за надворешна облека со уникатни својства. Таквата ткаенина ќе чини не повеќе од свила.

Заклучок

Опишаната истражувачка работа претставува основа на нов вид сточарство. Врз основа на ова, можно е да се размери производството на мрежата по ниска цена, што значи да се комерцијализира. Побарувачката на пазарот за обложување на рани со биоорсорбибилна рана е 400 илјади dm 2 / годишно. Проектираниот капацитет на пазарот во овој сегмент е 150 милиони американски долари.

Проектот може да се намали, како со зголемување на производството, така и преку создавање мини-фарми за производство на веб. За оваа опција за технологија не е потребна софистицирана опрема, високи температури, високи притисоци и токсични материјали. Во моментов, на пример, околу 5 илјади фарми и 300 илјади аматерски пчелари, земјоделци и индивидуални претприемачи се занимаваат со пчеларство. Не секој може да консумира мед, а медицинските преливи или лепенки со пајажина се корисни за сите. Додека технологијата ќе биде развиена и сертифицирана, можеме да им понудиме на сите да растат пајаци и сами да соберат пајажина. За стерилизација, можете да користите ултравиолетова ламба. За да си обезбедите два квадратни метри веб, потребен ви е еден сад со женка Линотеле мегателоиди и два месеци. Енски Линотеле мегателоиди живее 10 години. На градинарската парцела, можете да ставите затоплен Спајдермен 3 со 6 метри во големина со две простории. Во едната, можете да соберете суровини, а во друга, да направите пајажина, да ткаете лен и да шиете облека. Едноставно нема отпад од таква мини-фабрика.

Слика 8. Мала растечка фарма Линотеле мегателоидисобирање на нивните мрежи и правење облека во градината.

Од старите школки исфрлени од пајакот за време на топењето, може да се направат сувенири и накит со истурање на нив со полимерна смола. Отровот може да се извлече од главите на мртви пајаци за производство на лекови *. Повредените и болните ќе добијат нов лек - природна „кожа“ - и секој може да создаде таква мини-продукција.

Авторот нема да добие патенти и сертификати на темата за истражување, затоа што тој сака ова знаење да биде достапно за сите.

* - И може да има многу од овие лекови (особено аналгетици) - и покрај еднина зборот „отров“: отровот на еден пајак може да содржи стотици токсични компоненти со сосема друга хемиска природа. За библиотеките на пајаци токсини кажува написот "Големиот комбинатор никогаш не сонувал» . - Ед.

Тајната на пајачните жлезди

Арахнолозите откриле дека мрежата на пајакот е земена од абдоменот, од каде заминуваат пајачните жлезди. Постојат 6 брадавици на пајакот на кои се наоѓаат цевки за вртење. Секој вид има различен број од нив. Крстот има 600 канали.

Тајната на течна и вискозна конзистентност се состои од протеини. Тоа им помага на влакната веднаш да ја зацврсти водата со изложеност на проток на воздух. Цевки за предење, каде што излегува тајната, креирајте ја во форма на најтенка нишка. Во хемискиот состав и физичките својства, таа е блиску до свила од свила, но пајакот е посилен и се протега подобро.

Кристали на протеини се вклучени во неговиот хемиски состав. Кога предаторот ткае мрежа, тој виси на тоа. Ако предметот е суспендиран на пајакова мрежа и го ротира бесконечен број пати во иста насока, тој нема да извртува и нема да создаде сила на реакција.

Пајакот, како ткаење на мрежа, го јаде заедно со жртвата за 1-2 часа. Некои научници веруваат дека тие така го сочинуваат изгубениот протеин во организмот, додека други веруваат дека животно за членконоги е заинтересирано за вода, која останува во форма на роса или врнежи од дожд.

Веб за еден час

Количината на време што е потребно за да се ткае стапица на ажурирање зависи од временските услови и посакуваната големина. Мал веб во добро време ќе биде плетен за еден час, со најголеми димензии пајакот ќе помине 2-3 часа. Постојат видови ткаење влакна секој ден - наутро или навечер. Ова е нивната главна активност, покрај ловот.

Процесот на создавање пајакова мрежа:

• пајакот ги притиска брадавиците од пајакот до саканата локација (дрво, гранка, wallид),
• тајната се држи до основата
• предаторот се оддалечува од местото на лепење и ја затегнува конецот на ветрот со задните екстремитети,
• предаторот ја работи работата со долги предни страни, што формира рамка од сушени нишки,
• по ткаењето, формира лепливи спирали.

Во изградбата на стапици, важна улога му се доделува на ветрот. Откако предаторот ќе ја извади низата, тој ја истегнува под протокот на воздух. Ветрот го носи својот крај на мало растојание. Предаторот користи пајажина како предмет на движење. Овој метод им помага на арахните да градат стапици меѓу дрвјата и во високата трева.

Лов на плен

Градењето мрежи за фаќање плен е една од причините зошто пајаците треба да направат веб. Неговата способност да ја имобилизира жртвата зависи од структурата на мрежата. Некои видови предатори се толку мали што самите паѓаат плен на големи инсекти. Отровот воведен од пајакот во телото на жртвата не дејствува веднаш. За да се спречи пленот да избега, предаторот го зема и го завитка во влакна, по што чека пленот да се претвори во течна состојба.

Ако ги споредиме мрежата и човечката коса, првиот ќе биде посуптилен. Може да се спореди со јачина со челична жица.

Привлекување мажјаци

Некои видови на арахнидни жени лачат пајакова мрежа тајни со феромони за време на сезоната на парење. Оваа „ознака“ го привлекува мажјакот. Повеќето видови формираат сигнални влакна, но за некои, иницијативата доаѓа од машки.

Во потрага по женска индивидуа за размножување, машките ткаат сперматична мрежа, на која прво се изолира капка семе од течност. За да привлечат жени, мажјаците ги закачуваат низите на мрежата на жената и ја ставаат во движење. Така tell раскажуваат за целта на престојот. За парење, женката оди во просторот на машката пајажина.

Одвраќање од предаторот

Орбитирани молци создаваат одвраќање на имитациите од мрежите со лепење на пајажина на лисја и гранчиња. На нивната мрежа ставаат „стапица“, која се обидуваат да ја доведат во заблуда предатор. Ивотното се крие недалеку од кукла и ги влече нишките, правејќи измамнички движења со нив.

За прв пат, пајакот способен да го направи својот двојник беше откриен во амазонските шуми од биологот Фил Торес. Наиде на веб со чуден, според него, пајак. На почетокот, биологот одлучил дека е мртов, но, приближувајќи, открил дека станува збор за вешто направена копија на лисја. Креаторот на мамката чекаше плен на друго место.

Пајакот кожурец

Од тајната на пајачните жлезди, предаторите ткаат кожурења за потомство. Бројот достигнува 100 парчиња, во зависност од плодноста на женката. Коконите со женски јајца се суспендирани, на безбедно место. Кокошката школка е формирана од 2-3 слоја и е импрегнирана со посебна тајна што ги лепи сите нејзини делови.

Доколку е потребно, женките го пренесуваат кожурецот со јајца на друго место. Се приврзува на вртежниот орган на абдоменот. Ако го погледнете кожурецот во приближна форма, тоа личи на топче за голф. Јајца под густ слој на испакнатост на влакна и формираат туберкули. Коконите за потомство се користат дури и од оние видови предатори кои ловат и никогаш не ткаат пајажина.

Заштитниот механизам на влезот во дупката

Расипани видови предатори копаат засолништа во земјата и плеткаат мрежа од нејзините wallsидови. Тие ја користат за зајакнување на почвата, што помага да се заштити дупката од неповолни временски услови и природни противници.

Функциите на мрежата не завршуваат тука, членконогијата го користи како:

1. Средства за транспорт. Мобилен предатор го користи како возило. Со негова помош, може брзо да се движи помеѓу дрвјата, грмушките, лисјата, па дури и зградите. Преку употреба на мрежни пајаци, пајаците се движат на неколку километри од местото на поаѓање. Тие се искачуваат до висина, ослободуваат веднаш зацврстувачко влакно и се носат со струење на воздухот.
2. Осигурување. Коњските пајаци ткаат алуминиумска ткаенина за да се осигурат за време на ловот на жртвата. Тие се фиксирани со нишка до основата на стварта и прават скок на пленот. Некои видови пајаци, за да не ја изгубат дупката, го истегнуваат влакното од него кога заминуваат и се враќаат назад заедно.
3. Подводни засолништа. Тие се создадени само од видови што живеат во водата. Познато е зошто им е потребна пајажина кога градат подводни дупки - тоа ќе обезбеди воздух за дишење.
4. Стабилност на лизгави површини. Оваа функција ја користат сите видови тарантули - лепилниот материјал на шепите им помага да останат на лизгава површина.

Некои видови прават без ткаење пајаци, само ловат. Но, за многумина, таа е асистентка во процесот на преживување.

Зошто не се лепат?

Со цел мирно да се движи околу стапицата и да не стане нејзина жртва, пајакот ги протега сувите навои без леплива супстанција. Тој е воден во градежништвото, така што знае кој дел од влакната е наменет за производство, а кој е безбеден за него. Тој ја чека жртвата во центарот на зградата.

Дополнителни фактори кои му помагаат на пајакот да не се држи до својата мрежа:

• врвовите на шепите на предаторот се подмачкани
• на неговите екстремитети има многу влакна што ја намалуваат областа на контакт со лепливи навои,
• тој се движи на посебен начин.

Современите научници сè уште не научиле како да креираат веб вештачки. Но, обидите да се направи точна копија од тоа продолжуваат. Генетиката од Канада одгледувала вештачки метод на кози, чие млеко содржи протеин од пајак. Како што пајакот прави веб, технологијата на неговото ткаење е мистерија на природата која не е решена од најголемите умови.

Природата се грижеше за постоењето на пајаци и им даде можност вешто да ткаат веб. Таа им помага да добијат храна, да ги заштитат своите потомци и нивните домови и да ја користат за да ги придвижат. Стапица за ажурирање предизвикува интерес низ целиот свет за нејзината мистерија и невозможноста за вештачка репродукција. Секој вид арахниди предизвикува најголем интерес и штрајкови со специфични карактеристики.

Погледнете го видеото: Велија Рамковски - случај Пајажина 21 12 2019 (Ноември 2024).