На что похожа паутина
Из чего состоит паутина и как пауки плетут свои ловушки? в закладки
Многие животные умеют строить жилища и ловушки при помощи подручных средств. Например, практически все птицы вьют себе гнезда, а пчелы — создают огромные ульи. Но одни из самых сложных структур создают пауки, которые выделяют из своих желез паутину и плетут ловушки для своих жертв. Когда добыча попадается на липкие нити, каждый паук скорее спешит к ней, чтобы прыснуть в него ядом для превращения всех внутренностей в питательную смесь. Ученые на протяжении многих лет следят за этими удивительными созданиями и каждый раз открывают что-то новое. Например, недавно ученые из американского штата Мэриленд использовали камеры ночного видения и искусственный интеллект, чтобы лучше понять метод плетения паучьей паутины. Получилось довольно интересное видео.
Что такое паутина?
Паутина — это секрет паутинных желез, которые расположены в задней части тела каждого паука. Внутри железы это вещество находится в жидком состоянии, но как только оно попадает на воздух, моментально застывает в виде нитей. Главным компонентом паутинной нити является белок фиброин, который в контакте с воздухом придает ей прочность. Считается, что одна нить паутины в несколько раз прочнее человеческого волоса такой же толщины. У пауков есть несколько типов желез, каждая из которых производит определенный тип паутины. Одна разновидность нужна для создания основы ловушки, другая используется для плетения «ловчей» сети, третья — для связывания жертвы и так далее.
Паук выпускает паутину из паутинной железы
Как плетется паутина?
Как пауки ходят по паутине?
Если паук наступит на ловчую сеть, он легко может в ней запутаться. Чтобы этого избежать, членистоногие касаются их только кончиками ног, которые покрыты большим количеством волосков — они уменьшают площадь контакта с клейкими веществами. Вдобавок к этому, конечности пауков обладают определенной долей маслянистости, что препятствует приклеиванию. Когда паутина уже полностью готова, хищники вовсе стараются ходить только по радиальным нитям.
Пауки не запутываются в паутине, потому что знают, как правильно по ней ходить
Как пауки создают сложную структуру паутины?
По данным научного издания Science Alert, недавно ученые из Университета Джона Хопкинса использовали камеру ночного видения и искусственный интеллект, чтобы проследить за каждой из восьми конечностей пауков во время плетения сети. По словам исследователя Эндрю Гордуса (Andrew Gordus), во время прогулки с сыном он задумался: как крошечный мозг пауков позволяет им плести настолько сложные узоры?
Расположение головного мозга паука
В качестве подопытных животных они взяли шесть не ядовитых пауков вида Uloborus diversus. Они не вырастают больше нескольких миллиметров и обитают в США. Используя инфракрасные камеры они снимали процесс плетения паутины. Так как обычному человеку было бы слишком сложно проследить за движением каждой конечности пауков, они обучили нейросеть отслеживать 26 точек: основание тела пауков, бедренную и большеберцовую кость каждой ноги, а также переднюю и самую заднюю точки тела.
Паук вида Uloborus diversus
Оказалось, что каждый паук плетет паутину по одному и тому же алгоритму. Объяснять каждое их движение нет смысла — это слишком долго и нудно, поэтому лучше просто посмотреть видео ниже. То, что движения конечностей у пауков одинаковы, означает, что инструкция по плетению ловушек заложена в них на генетическом уровне. В будущем ученые хотят узнать, какие именно участки мозга активируются у пауков во время плетения паутины.
Веревка из паутины
Каждый может легко смахнуть паутину, висящую между ветками дерева или под потолком в дальнем углу комнаты. Но мало кто знает, что если бы паутина имела диаметр 1 мм, то она могла бы выдержать груз массой приблизительно 200 кг. Стальная проволока того же диаметра выдерживает существенно меньше: 30–100 кг, в зависимости от типа стали. Почему же паутина обладает такими исключительными свойствами?
Некоторые пауки прядут до семи типов нитей, каждая из которых имеет собственное назначение. Нити могут использоваться не только для ловли добычи, но и для строительства коконов и парашютирования (взлетая на ветру, пауки могут уходить от внезапной угрозы, а молодые пауки таким способом расселяются на новые территории). Каждый из типов паутины производится специальными железами.
Паутина, используемая для ловли добычи, состоит из нескольких типов нитей (рис. 1): каркасной, радиальной, ловчей и вспомогательной. Наибольший интерес ученых вызывает каркасная нить: она имеет одновременно высокую прочность и высокую эластичность — именно это сочетание свойств является уникальным. Предельное напряжение на разрыв каркасной нити паука Araneus diadematus составляет 1,1–2,7. Для сравнения: предел прочности стали 0,4–1,5 ГПа, человеческого волоса — 0,25 ГПа. В то же время каркасная нить способна растягиваться на 30–35%, а большинство металлов выдерживают деформацию не более 10–20%.
Представим себе летящее насекомое, которое ударяется в натянутую паутину. При этом нить паутины должна растянуться так, чтобы кинетическая энергия летящего насекомого превратилась в тепло. Если бы паутина запасала полученную энергию в виде энергии упругой деформации, то насекомое отскочило бы от паутины, как от батута. Важное свойство паутины состоит в том, что она выделяет очень большое количество теплоты при быстром растяжении и последующем сокращении: энергия, выделяемая в единице объема, составляет более 150 МДж/м 3 (сталь выделяет — 6 МДж/м 3 ). Это позволяет паутине эффективно рассеивать энергию удара и не слишком сильно растягиваться, когда в нее попадает жертва. Паутина или полимеры, обладающие аналогичными свойствами, могли бы стать идеальными материалами для легких бронежилетов.
В народной медицине есть такой рецепт: на рану или ссадину, чтобы остановить кровь, можно приложить паутину, аккуратно очистив ее от застрявших в ней насекомых и мелких веточек. Оказывается, паутина обладает кровеостанавливающим действием и ускоряет заживление поврежденной кожи. Хирурги и трансплантологи могли бы использовать ее в качестве материала для наложения швов, укрепления имплантантов и даже как заготовки для искусственных органов. С помощью паутины можно существенно улучшить механические свойства множества материалов, которые в настоящее время применяются в медицине.
Итак, паутина — необычный и очень перспективный материал. Какие же молекулярные механизмы отвечают за ее исключительные свойства?
Мы привыкли к тому, что молекулы — чрезвычайно маленькие объекты. Однако это не всегда так: вокруг нас широко распространены полимеры, которые имеют длинные молекулы, состоящие из одинаковых или похожих друг на друга звеньев. Все знают, что генетическая информация живого организма записана в длинных молекулах ДНК. Все держали в руках полиэтиленовые пакеты, состоящие из длинных переплетенных молекул полиэтилена. Молекулы полимеров могут достигать огромных размеров.
Например, масса одной молекулы ДНК человека порядка 1,9·10 12 а.е.м. (однако это приблизительно в сто миллиардов раз больше, чем масса молекулы воды), длина каждой молекулы составляет несколько сантиметров, а общая длина всех молекул ДНК человека достигает 10 11 км.
Важнейшим классом природных полимеров являются белки, они состоят из звеньев, которые называются аминокислотами. Разные белки выполняют в живых организмах чрезвычайно разные функции: управляют химическими реакциями, используются в качестве строительного материала, для защиты и т. д.
Каркасная нить паутины состоит из двух белков, которые получили названия спидроинов 1 и 2 (от английского spider — паук). Спидроины — это длинные молекулы с массой от 120000 до 720000 а.е.м. У разных пауков аминокислотные последовательности спидроинов могут отличаться друг от друга, но все спидроины имеют общие черты. Если мысленно вытянуть длинную молекулу спидроина в прямую линию и посмотреть на последовательность аминокислот, то окажется, что она состоит из повторяющихся участков, похожих друг на друга (рис. 2). В молекуле чередуются два типа участков: относительно гидрофильные (те, которым энергетически выгодно контактировать с молекулами воды) и относительно гидрофобные (те, которые избегают контакта с водой). На концах каждой молекулы присутствуют два неповторяющихся гидрофильных участка, а гидрофобные участки состоят из множества повторов аминокислоты, называемой аланином.
Длинная молекула (например, белок, ДНК, синтетический полимер) может быть представлена как скомканная запутанная веревка. Растянуть ее не составляет труда, потому что петли внутри молекулы могут расправляться, требуя сравнительно небольшого усилия. Некоторые полимеры (например, резина) могут растягиваться на 500% своей начальной длины. Так что способность паутины (материала, состоящего из длинных молекул) деформироваться больше, чем металлы, не вызывает удивления.
Откуда же берется прочность паутины?
Чтобы понять это, важно проследить за процессом формирования нити. Внутри железы паука спидроины накапливаются в виде концентрированного раствора. Когда происходит формирование нити, этот раствор выходит из железы по узкому каналу, это способствует вытягиванию молекул и ориентации их вдоль направления вытяжки, а соответствующие химические изменения вызывают слипание молекул. Фрагменты молекул, состоящие из аланинов, соединяются вместе и образуют упорядоченную структуру, похожую на кристалл (рис. 3). Внутри такой структуры фрагменты уложены параллельно друг другу и сцеплены между собой водородными связями. Именно эти участки, сцепленные между собой, и обеспечивают прочность волокна. Типичный размер таких плотно упакованных участков молекул составляет несколько нанометров. Расположенные вокруг них гидрофильные участки оказываются неупорядоченно свернутыми, похожими на скомканные веревки, они могут расправляться и этим обеспечивать растяжение паутины.
Многие композиционные материалы, например армированные пластмассы, устроены по тому же принципу, что и каркасная нить: в относительно мягком и подвижном матриксе, который дает возможность деформации, находятся малые по размерам твердые области, которые делают материал прочным. Хотя материаловеды давно работают с подобными системами, созданные человеком композиты только начинают приближаться к паутине по своим свойствам.
Любопытно, что, когда паутина намокает, она сильно сокращается (это явление получило название суперконтракции). Это происходит потому, что молекулы воды проникают в волокно и делают неупорядоченные гидрофильные участки более подвижными. Если паутина растянулась и провисла от попадания насекомых, то во влажный или дождливый день она сокращается и при этом восстанавливает свою форму.
Отметим также интересную особенность формирования нити. Паук вытягивает паутину под действием собственного веса, но полученная паутина (диаметр нити приблизительно 1–10 мкм) обычно позволяет выдержать массу, в шесть раз большую массы самого паука. Если же увеличить вес паука, вращая его в центрифуге, он начинает выделять более толстую и более прочную, но менее жесткую паутину.
Когда заходит речь о применении паутины, возникает вопрос о том, как ее получать в промышленных количествах. В мире существуют установки для «доения» пауков, которые вытягивают нити и наматывают их на специальные катушки. Однако такой способ неэффективен: чтобы накопить 500 г паутины, необходимо 27 тысяч средних пауков. И тут на помощь исследователям приходит биоинженерия. Современные технологии позволяют внедрить гены, кодирующие белки паутины, в различные живые организмы, например в бактерии или дрожжи. Эти генетически модифицированные организмы становятся источниками искусственной паутины. Белки, полученные методами генной инженерии, называются рекомбинантными. Отметим, что обычно рекомбинантные спидроины гораздо меньше природных, но структура молекулы (чередование гидрофильных и гидрофобных участков) остается неизменной.
Есть уверенность, что искусственная паутина по своим свойствам не будет уступать природной и найдет свое практическое применение как прочный и экологически чистый материал. В России исследованиями свойств паутины совместно занимаются несколько научных групп из различных институтов. Получение рекомбинантной паутины осуществляют в Государственном научно-исследовательском институте генетики и селекции промышленных микроорганизмов, физические и химические свойства белков исследуют на кафедре биоинженерии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, изделия из белков паутины формируют в Институте биоорганической химии РАН, их медицинскими применениями занимаются в Институте трансплантологии и искусственных органов.
Любопытные факты о паутине и пауках
Большинство людей не любит или даже боится пауков. Не лучше они относятся и к паутине – эффективной ловушке, при помощи которой пауки ловят своих жертв. Между тем, паутина – одно из самых совершенных творений природы, которое отличается рядом удивительных свойств.
На прочность паутины влияют свет, температура и влажность
Клеящее вещество, которое скрепляет между собой нити паутины, меняет свою клейкость в зависимости от погодных условий. Установлено, что нахождение паутины в сухом и жарком месте уменьшает ее прочность. Прямые солнечные лучи еще больше ослабят соединения нитей между собой и сделают паутину еще менее прочной.
Изначально паутина хранится в жидком виде
Внутри паука паутина хранится в жидком виде и представляет собой белок с высоким содержанием глицина, серина и аланина. При выделении жидкости через прядильные трубочки, она мгновенно застывает и превращается в паутину.
Не вся паутина липкая
Радиальные нити паутины, по которым паук обычно передвигается внутри своей ловушки, не содержат клейкого вещества. Ловчие нити – более тонкие и легкие – располагаются кольцами и покрыты мельчайшими капельками клейкого вещества. Именно к ним им прилипают невнимательные жертвы паука.
Но даже если паук по каким-то причинам вынужден будет перейти с радиальной нити на кольцевую, то он все равно не прилипнет: все дело в волосках, которые покрывают ноги членистоногого. Когда паук наступает лапой на нить, волоски собирают все клейкие капли. После того как паук поднимает ногу, капли с волосков вновь стекают на нить паутины.
Пауки используют паутину не только для ловли добычи
Паутина используется пауками не только для изготовления превосходных ловушек. Например, некоторые виды используют паутину для брачных игр – самки оставляют длинную нить, идя по которой проходящий мимо самец сможет добраться до желанной цели.
Часто пауки оплетают паутиной свою норку. Другие используют нити в качестве канатов, по которым можно спуститься вниз. Если же паук живет на высоте, под своим убежищем он может протянуть несколько страховочных нитей, чтобы при падении была возможность за них зацепиться.
Оригинальный способ использования паутины нашли некоторые представители семейства пауков-кругопрядов, обитающих в тропических лесах Амазонии. Они сплетают нитью несколько веточек таким образом, чтобы сделать их похожими на насекомое. Затем, отойдя на некоторое расстояние, паук дергает за нити, заставляя муляж шевелиться, имитируя движения насекомого. Данный способ помогает паукам отвлекать внимание хищников и, пока враг исследует муляж, у членистоногого появляется возможность убежать.
Пауки некоторых видов оставляют на паутине электрический заряд
Настоящей неожиданностью стало известие о том, что пауки вида Uloborus Plumipes во время плетения своей сверхтонкой паутины дополнительно натирают ее ногами, что придает ловушке электрический заряд. Когда рядом с паутиной оказывается насекомое, обладающее электростатическим зарядом, ловушка моментально притягивается к нему со скоростью около 2 м/с.
Некоторые паутины поражают своей длиной
Паутина самок паука Дарвана может напугать даже самого смелого человека: ее ловчая площадь может достигать 28 000 см², а длина некоторых нитей насчитывает до 28 метров!
При этом скрепляющие нити подобных паутин отличаются высокой прочностью: например, они в 10 раз прочнее кевлара – материала, который используют в качестве армирующего компонента в бронежилетах
Некоторые пауки могут плести паутину даже под водой
Речь идет о пауке-серебрянке, который умеет подолгу находиться под водой. При погружении в воду между волосками его брюшка задерживаются пузырьки воздуха, которые паук использует для дыхания под водой.
Эти пузырьки в воде отливают серебром, благодаря чему паук и получил свое название. Запаса воздуха пауку хватает на долгое время: он успевает свить подводную паутину, переходящую иногда в надводную.
Уважаемые друзья! Обязательно ставьте лайки и подписывайтесь на сайт и делитесь своим мнением в комментариях!
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Пауки, которые украшают свою паутину (21 фото)
Паутина, возможно, самый красивый и замысловатый объект, созданный представителями животного мира. Однако некоторые пауки не довольствуются обычной паутиной. Они идут дальше.
Некоторые пауки украшают свою паутину намного более сложными и замысловатыми узорами, чем это необходимо. Могут ли они считаться лучшими дизайнерами на планете? Конечно, исходя из приведенных нами примеров, об этом можно спорить, но вердикт, по-прежнему, никак не объясняет, почему они создают такие сложные конфигурации. Некоторые ученые утверждают, что сложная паутина – не что иное, как «паучья» эстетика. Взгляните на некоторые из этих конструкций и сделайте свои собственные выводы.
По правде говоря, вполне вероятно, что назначение и функции стабилиментума многообразны. Было обнаружено, что они появлялись независимо друг от друга, иногда до 10 штук. Некоторые пауки делают украшения исключительно из шелка. Другие пауки создают их из шелка и остатков своих яичных мешочков, не говоря уже о любых обломках, которые можно найти рядом с паутиной. Тот факт, что они появлялись независимо, похоже, указывает на другое назначение.
Украшательством паутины занимаются несколько видов пауков, самые известные «дизайнеры»- пауки, относящиеся к роду Аргиопа. Пауки Андреевский Крест являются среди них самыми талантливыми украшателями паутины. Свое название они получили за привычку отдыхать на своей паутине, вытянув ноги в форме креста Святого Андрея Первозванного. Украшения на паутине часто с почти математической точностью формируют углы в сорок пять градусов и визуально «удлиняют» паука, что, возможно, отпугивает хищников. Часто украшения могут быть вертикальными, а молодые пауки иногда даже создают их в форме диска.
Это довольно простое объяснение, но, если вы запрете пять арахнологов в одной комнате, и спросите их о цели украшения паутины, то, вполне вероятно, можете получить пять разных ответов. Некоторые думают, что это способствует повышению способности паука к самозащите. Помимо того, что паук выглядит больше по размеру, он также сливается с окружающей средой, как в камуфляже. Обратной стороной использования камуфляжа можно назвать то, что паук, наоборот, станет более заметным, чем сама паутина. Многие животные, птицы, например, увидев такие украшения остановятся, и не станут продираться сквозь паутину, частично разрушив или даже уничтожив кропотливо созданную работу. Таким образом, это вполне может быть своего рода знак «СТОП» для других животных.
В числе рассматриваемых теорий была и терморегуляция. Украшения на паутине могут помочь пауку поддерживать оптимальную для выживания температуру тела, вне зависимости от погоды вне паутины. Возможно, стабилиментумы помогают ему создать равновесие между его внутренним состоянием и тем, что происходит снаружи.
Да, вы правильно поняли. Желание размножаться вполне может служить причиной того, что некоторые пауки создают украшения для паутины. Когда самка готова к размножению, она должна привлечь самца, и что может быть лучше, чем улучшить ее и без того великолепную паутину? Самка и самец упомянутого выше рода Аргиопа показали каналу Disovery Chanel свой способ воспроизводства вида. Одно исследование, проведенное в Испании, показало, что существует определенная связь между стабилиментумами и присутствием самца, стремящегося к размножению.
Самые заметные украшения, обычно, выполнены из шелка, хотя некоторые пауки часто смешивают его с другими элементами при создании стабилиментума. Опять же, другая теория говорит о том, что эти украшения помогают пауку замаскироваться и защищают его. Однако пауки рода кругопряды-Нефилы часто прикрепляют к своим паутинам кусочки несъеденной добычи, выстраивая их в линию. Как бы невероятно это не звучало, исследования показали, что эта линия наполовину съеденных туш, на самом деле, способствует тому, что в сеть попадает больше добычи. И, да, кусочки всегда складываются в прямую вертикальную линию. Однако это в некоторой степени нарушает эстетику стабилиментумов.
Независимо от того, почему пауки плетут свои украшения, это, безусловно, еще одно чудо, которое природа ежедневно демонстрирует нам, и которое мы часто игнорируем.
На что похожа паутина
Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте III Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/0317/1/28956
Исследование посвящено паутине. Оказывается паутина один из самых удивительных природных материалов. Паутина настолько прочна и упруга, что способна остановить пчелу, летящую со скоростью 30 километров в час! А если представить, что появилась возможность увеличить диаметр паутины хоть бы до толщины карандаша, такая нить смогла бы остановить летящий самолет. Помимо этого, паутина обладает свойством липкости, натуральными антимикробными свойствами, она гипоаллергенная и биоразлагаемая. В ходе исследования мы изучили физические свойства паутины и действие ее на организм человека. Сравнили виды паутины домового паука и крестовика. Оказалось, что любая паутина обладает свойствами: липкость, легкость, горючесть, устойчивость к действию внешней среды. Чтобы доказать пользу паутины для человека, мы провели опыт с ожогом.
Мы убедились, что паутина полезна не только для паука, но и для человека. Ее можно использовать как ранозаживляющее средство, даже эффективнее мази.
Многие видели простую паутину. В своих жилищах мы ее тщательно удаляем. На природе она нам часто доставляет неудобства, когда липнет к телу или одежде. Но кто из нас задумывался о ее свойствах?
Как известно, паутина – один из самых чудесных природных материалов. Некоторые виды пауков производят нити, которые в пять раз надежнее, чем сталь. Паутина настолько прочна и упруга, что при своей толщине (в десять раз тоньше человеческого волоса) способна остановить пчелу, летящую со скоростью 30 километров в час! А если представить, что появилась возможность увеличить диаметр паутины хоть бы до толщины карандаша, такая нить смогла бы остановить летящий самолет.
Паутина легче хлопка. Она настолько легка, что если б ею удалось опоясать земной шар по экватору, то такая гигантская нить весила бы всего 340 граммов [4]
Помимо этого, паутина обладает свойством липкости, натуральными антимикробными свойствами, она гипоаллергенная и биоразлагаемая.
Эти свойства паутины давно не дают покоя ученым [12].
Мне захотелось узнать подробнее о паутине, какие виды бывают и есть ли польза от паутины не только для паука, но и для человека.
Именно эти вопросы и определили цель работы – изучить физические свойства паутины и действия ее на организм человека.
Для достижения цели нам требовалось решить следующие задачи:
1. Изучить материал различных источников о паутине;
2. Выяснить какие виды паутины бывают.
3. Провести эксперимент с паутиной. Выяснить какими свойствами обладает паутина.
4. Использовать паутину как ранозаживляющее средство.
5. Доказать, что паутина полезна не только для паука, но и для человека.
Гипотеза: Если паутина продукт жизнедеятельности, то обладает ли она полезными свойствами?
Объект – паутина, предмет – целебные и физические свойства паутины.
Практическая значимость – в возможности использовать бинт с паутиной для заживления ожогов среди членов семьи и друзей, а в дальнейшем запатентовать такой бинт и возможно внедрить в производственных масштабах его производство и продажу в аптеках.
Новизна моей работы заключается в том, что до меня опыт сравнения ранозаживляющей мази и бинта с паутиной еще никто не делал.
Для исследования были взяты образцы бинта с паутиной инженера – изобретателя Юрия Васильевича Шевнина. Паутина для опытов собрана на даче в г. Ишиме в садовом обществе «Бытовик».
Как паук плетет паутину и ее виды
Для того чтобы самому передвигаться по своей паутине, паук делает и сухие нити, которые тянутся от центра наружу, а между ними находятся нити ловчие. Паук способен натянуть паутину даже над рекой, были бы ветки.
Каждая паутина неповторима. За год жизни паук способен дать сотни километров «шелка», обыкновенный крестовик за месяц вырабатывает 3 километра паутины.
Паутинная нить связана с пауком с рождения и используется для разных нужд:
1. Прежде всего, пауки используют паутину для строительства жилищ, где скрываются от врагов, выводят потомство, укрываются во время линьки и зимовки.
2. Все пауки сооружают из паутины коконы, в которые помещают свои яйца. Кокон их защищает от перегрева, высыхания, паразитов.
3. При размножении паутина используется пауками для привлечения самки запахом паутины.
4. Используется паутина и при ловле добычи, обездвиживая жертву.
5. Пауки плетут паутину и для передвижения. На паутине как на парашюте паук может паук может без страха прыгать, в том числе спасаясь бегством.
6. Молодые паучки могут выделять легкую, паутинную нить и прикрепляясь к ней расселятся с помощью ветра [7].
Разные виды пауков плетут разную паутину. Самая обыкновенная – и, пожалуй, самая красивая – круглая паутина часто попадается на глаза где-нибудь в парке или на заднем дворе. Особую красоту ей придают капельки росы, осевшие на тонких нитях прохладным утром. Ловчие сети почти всех пауков-круглопрядов обычно невелики, но в тропиках они достигают гигантских размеров. Так, огромные древесные пауки растягивают между деревьями прочные тенета диаметром до 2 метров, способные удержать даже мелкую птичку. У большинства плетущих паутину пауков плохое зрение, и добывать пропитание они могут только с помощью ловчих сетей.
Воронковые пауки придают ловчей сети форму конуса. Сплетя большую воронку в стеблях травы, между камней или бревен, паук прячется на ее дне. Стоит жертве оказаться близко, как он выбегает из убежища, хватает ее и затаскивает внутрь.
Другие пауки сплетают огромные бесформенные полотнища. Нитей-липучек в них нет, но есть нити-«подножки», заставляющие насекомое потерять равновесие. Едва беспечная букашка споткнется и запутается в паутине, ее хозяин тут как тут со своим смертоносным уколом. Именно такую сеть плетут домовые пауки.
Зигзагообразные нити – одна из особенностей тенет пауков рода Argiope. Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут сетку из паутины между своих ног и затем набрасывают ее на жертву.
Сотни пауков Цитри – кола плетут свои паутины рядом друг с другом, соединяя их в одну огромную сеть, которая может закрыть несколько деревьев. В центре расположена куполообразная ловчая паутина. Хотя живут они все вместе, каждый паук защищает свою собственную сеть и если сосед переступает черту, то могут и подраться.
Некоторые пауки строят многоярусную неправильную паутину, в которой запутываются насекомые [6].
Миклухо-Маклай первым из европейцев увидел и описал, какое весьма полезное применение паутине нашли люди на Новой Гвинее: «В лесу множество паутины огромных пауков, в диаметре она футов шесть (182 см). Паутина очень прочная, и, конечно, туземцы быстро сообразили, как с выгодой ее употребить в дело, заставив паука служить человеку. Большой прут бамбука сгибают они петлей и вплотную ставят к паутине. Очень скоро паук заплетает эту удобную раму – и готов отличный сачок! В речной заводи, где утихшее течение кружит небольшие водовороты, ловят этим сачком рыбу: подхватывают ее снизу и выбрасывают на берег. Ни вода, ни рыба не могут порвать ячею – такая прочная».
Рассказывают, что даже бабочек, жуков, мелких птиц и летучих мышей ловят предприимчивые дети лесов сачками из паутины. А рыбу будто бы вытягивают из воды весом по фунту и по два!(1 фунт – 453 грамма) [6].
Придумали и иной способ рыболовства паутинными сетями. Сгибают обручем прут, заплетают его паутиной нефил, сверху кладут приманку – муравьев и их яйца и пускают эту сеть тропического образца плыть по течению. Небольшие рыбешки клюют приманку снизу из воды и запутываются жабрами в паутине. Ниже по реке обручи с уловом из воды выбирают. Две или три таких плавучих сетки могут поймать десяток рыбешек за четверть часа [10].
Известному инженеру Сэмюелю Брауну поручили построить мост через бурную реку Твид в Шотландии. Браун никак не мог найти решение. Однажды, долго пробродив по берегу реки, он прилег отдохнуть и уснул, а когда проснулся, он увидел тонкую нить в солнечных лучах, протянутую между двумя ветками дерева. «Вот. Это же мост. Настоящий висячий мост». Вскоре через реку был переброшен мост – первый висячий мост, сконструированный Брауном благодаря паутине [9].
На Мадагаскаре живут уникальные пауки-кругопряды, плетущие свои паутины из золотистых нитей. Если собрать большое количество этого паучьего «золота», и сделать из него шелковые нити, то можно соткать уникальнейшее полотно натурального золотого цвета. И это именно то, чем занимались последние три года дизайнеры Саймон Пирс и Николас Годлию. Собрав необходимое количество золотой пряжи, ее скручивали в нити, следуя специально разработанной технике, а затем ткали полотно. Ткань расшили символическим узором паучьей тематики, а готовое платье-накидку, сшитое из этой драгоценной ткани, можно видеть в лондонском музее Виктории и Альберта [11].
Существует много примет, связанных с паутиной.
Если весной много паутины, то осень будет холодная.
Если паутина стелется по земле, то предстоит хорошая погода, теплая и продолжительная.
Увидеть паутинку на даче или в парке – счастье будет обеспечено на долгое время.
Если паутина прицепится к вам, то не избежать богатства.
Нечаянно задеть ее – к встрече со старым другом, а увидеть паука, плетущего паутину – к обнове.
Если паутина попадет вам на лицо, по народным приметам, – к ясной погоде [13]
В качестве основы исследования, мы взяли методику из списка литературы [3] и [5].
Цель: определить действительно ли паутина при растяжении не деформируется.
Приборы и материалы: ветки, паутина.
Ход опыта: раздвигаем ветки, на которых закреплена паутина в стороны. Паутина растянулась. Когда ветки отпускаем, паутина возвращается в прежнее положение. Она осталась тем же размером и не деформировалась.
Вывод: паутина эластична, не деформируется и не рвется при растяжении.
Цель: определить липкость паутины.
Приборы и материалы: рука, паутина
Ход опыта: поднесли пальцы руки к кусочку паутины, паутина прилипла к пальцам и отцепить ее очень трудно, т.к. она прилипает ко всему, чем пытаешься ее отцепить.
Вывод: паутина очень липкая.
Цель: определить тонет ли паутина в воде.
Приборы и материалы: емкость с водой, паутина.
Ход опыта: небольшой кусочек паутины поместили в воду. Паутина не растворилась. Паутина намокла, но не утонула, она как будто сжалась.
Вывод: паутина очень легкая, даже при намокании не тонет в воде.
Цель: определить натурального ли происхождения паутина.
Приборы и материалы: спички, щипцы, паутина.
Ход опыта: берем паутину щипчиками, поджигаем ее. Она горит.
Вывод: паутина горит, а не плавится. Значит это полностью натурального происхождения продукт. При горении паутина издает неприятный запах, похожий на запах горелого волоса.
Цель: определить растворяется ли паутина в 70%-й уксусной кислоте.
Приборы и материалы: стеклянная чашка, 70%-я уксусная кислота, паутина.
Ход опыта: паутину положили в стеклянную чашку, капнули 70% уксусной кислоты. Паутина не растворилась. Прошло 15 минут, паутина не растворилась, через 30 минут паутина тоже не растворилась. После 6 часов опыта паутина не растворилась. Прошло еще 18 часов – паутина не растворилась.
Вывод: паутина в 70%-й уксусной кислоте не растворяется, но свернулась в клубок.
Цель: определить влияет ли на качество и внешний вид паутины перепад температуры.
Приборы и материалы: герметичный полиэтиленовый пакет, морозильная камера, градусник, паутина.
Вывод: на внешний вид паутины и ее качество (клейкость) не влияет резкий перепад температуры воздуха.
Цель: выяснить обладает ли паутина ранозаживляющими свойствами.
Для эксперимента нам требовался участок обожженной кожи и бинт с паутиной. Мы изготовили свой бинт с паутиной крестовика, собранной на дачном участке. Также образец бинта с паутиной нам прислал инженер – изобретатель Юрий Васильевич Шевнин.
Ход опыта: мама обожгла горячим ножом на руке два участка.
К первому – опытному участку мы приложили бинт с паутиной, а второй (контрольный) обрабатывали ранозаживляющей мазью «Ратовник». Сравнивали эффективность заживления в течение недели. Фотографировали и вели дневник наблюдений. Получили следующие результаты.