Как у паука образуется паутина
Как паук плетет паутину? Где образуется и как используется пауком паутина
Наверняка каждый из вас обращал внимание на утонченные, ажурные, шелковистые «платочки», которые развешивают пауки на деревьях и траве солнечным летом. Когда серебристые росинки блестят на ажурной паучьей пряже – зрелище, согласитесь, безумно красивое и завораживающее. Но возникает несколько вопросов: «где образуется и как используется пауком паутина», «откуда она берется и из чего состоит». Попытаемся сегодня разобраться, зачем же это животное украшает все вокруг своей «вышивкой».
Остановились на часок
Очень многие ученые посвящали паукам и их паутине не только целые трактаты и часы, но и годы своей жизни. Как говорил Андре Тилькин, известный философ из Франции, плетение паутины – это удивительный спектакль, который можно смотреть часами и часами. Он написал более пятисот страниц трактата о паутине.
Немецкий ученый Г. Петерс утверждал, что, наблюдая за пауками часами, даже не замечаешь, как пролетает время. Он еще до Тилькина рассказал миру о том, кто такие эти удивительные создания, как паук плетет свою паутину, для чего она ему необходима.
Наверняка и вы не раз, увидев на листочке маленького паучка, занимающегося своей кропотливой работой, останавливались и наблюдали. Но у нас всегда не хватает времени на прекрасные мелочи, мы всегда в спешке, поэтому и не можем остановиться, задержаться чуть дольше. Если бы находилось это самое время, каждый из нас наверняка мог бы ответить на вопрос: «Как появляется паутина, почему паук не прилипает к своей паутине?»
Давайте остановимся все-таки на мгновенье и разберемся. Ведь вопрос действительно интересный, а процесс завораживающий.
Откуда она берется?
Пауки – древнейшие создания, живущие на земле более двухсот миллионов лет. Без своей паутины они, пожалуй, не были бы так интересны человечеству. Так откуда выделяется паутина у пауков и что собой представляет?
Паутина – это содержимое специальных желез, которые имеют многие членистоногие (ложноскорпионы, пауки, паутинные клещи и т. д.). Жидкое содержимое способно вытягиваться и не рваться при этом. Образовавшиеся тончайшие нити очень быстро затвердевают на воздухе.
Каждый паук имеет несколько специфических желез на теле, которые отвечают за выработку паутины. Разные железы образуют различного вида и плотности паутину. Располагаются они на брюшке в виде тончайших протоков и носят название «паучьи бородавки». Именно из этих отверстий и выделяется жидкий секрет, вскоре превращающийся в прекрасную паутину.
С помощью лап паук распределяет, «развешивает» паутину там, где это ему необходимо. Самые длинные у паука передние лапки, именно они выступают в главной роли. А с помощью задних лап он захватывает капли жидкости и растягивает их до необходимой длины.
Ветер в помощь
Правильному распределению паутины способствует и ветерок. Если паук выбирает правильное место для размещения, к примеру между деревьев или в листьях, то ветер помогает разнести нити туда, куда нужно. Если вы хотели для себя ответить на вопрос о том, как паук плетет паутину между деревьями, то вот и ответ. Ему помогает ветер.
Когда одна нить зацепилась за нужную веточку, паук проползает, проверяет прочность основы и выпускает следующую. К середине первой прикрепляет вторую и так далее.
Этапы строительства
Основание паутины очень похоже на снежинку или точку, из центра которой расходится несколько лучиков. Эти центральные нити-лучики самые плотные и толстые по своей структуре. Иногда паук делает основу сразу из нескольких нитей, как бы заранее укрепляя свои тропы.
Когда основание будет готово, животное переходит к строительству «ловчих спиралей». Они изготавливаются уже совершенно из другого вида паутины. Эта жидкость отличается клейкостью, хорошо липнет. Именно из липкой паутины и строятся круги на основании.
Паук начинает свое строительство с внешнего круга, постепенно продвигаясь к центру. Он удивительным образом чувствует расстояние между кругами. Совершенно не имея под рукой циркуля или специальных измерительных приборов, паук безошибочно распределяет паутину так, что между кругами исключительно одинаковое расстояние.
Почему сам не прилипает?
Наверняка все вы знаете, как пауки охотятся. Как их добыча путается в липкой паутине и погибает. И, пожалуй, каждый хоть раз задавался вопросом: «А почему паук не прилипает к своей паутине?»
Разгадка кроется в специфической тактике строительства паутины, которую мы описывали чуть выше. Паутина делается из нескольких видов нитей. Основа, по которой паук и перемещается, делается из обычной, очень прочной и совершенно безопасной нити. А вот «ловчие» круги изготавливаются, наоборот, из липкой и смертоносной для многих насекомых нити.
Функции паутины
Но кроме добычи пропитания, паутина служит пауку еще для некоторых целей. Из нее делается кокон для яиц и дом для жилья. Паутина выступает в роли своеобразного гамака, на котором происходят брачные игры и спаривание. Она выступает в роли парашюта, который позволяет быстро удрать от опасных врагов. С ее же помощью пауки при необходимости могут передвигаться по деревьям.
Прочнее стали
Итак, мы уже знаем, как паук плетет паутину и каковы ее особенности, как она образуется и как строятся липкие сети для добычи пищи. Но остается вопрос о том, почему же паутина такая прочная.
Несмотря на то что все паучьи конструкции разнообразны, они имеют одинаковое свойство – повышенную прочность. Это обеспечивается за счет того, что в состав паутины входит белок – кератин. Кстати, он также содержится в когтях животных, в шерсти, в перьях птиц. Волокна паутины отлично растягиваются и потом возвращаются в свой первоначальный вид, при этом не рвутся.
Как паук плетет паутину – это понятно. Что она прочная – тоже вопрос решили. А вот знали ли вы, что несмотря на такую прочность, паутина в несколько тысяч раз тоньше, чем волос человека? Если сравнивать показатели разрыва паутины и других нитей, она превосходит не только шелк, но и вискозу, нейлон, орлон. Даже крепчайшая сталь не сравнится по прочности с ней.
Интереснейшие факты
Знали ли вы, что от того, как паук плетет паутину, будет завесить количество жертв, которые в ней окажутся?
Когда в паутине оказывается добыча, она не только прилипает к «ловчей» сети, но и поражается электрическим зарядом. Он образуется от самих насекомых, которые в процессе полета накапливают заряд, а попадая в паутину, отдают его нитям и поражают сами себя.
Зная, как паук плетет паутину и какие она имеет «прочные» качества, почему люди до сих пор не изготавливают из таких нитей одежду? Оказывается, во времена Людовика XIV один из мастеров попытался сшить из нитей паука перчатки и носки для короля. Однако работа эта оказалась очень сложной, кропотливой и длительной.
В Южной Америке паучьи сети помогают не только самим изготовителям, но и местным обезьянкам. Животные благодаря прочности сетей ловко и безбоязненно передвигаются по ним.
Как и зачем паук плетет свою паутину?
«Паук» – слово славянского языка, образованное от латинского выражения «ноги-крючки». Или от древнегреческого «видно одни ноги». 20 000 видов – именно такое разнообразия «крючконогих» «прядильщиков» на нашей планете. Как паук плетет паутину? Сей вопрос когда-то занимал голову зоологов. И, наконец, те нашли ответ.
Что такое паутина и откуда она берется у паука?
В брюшной полости названного насекомого содержится до 550 желез (микротрубок), вырабатывающих будущий стройматериал. Данные прядильные аппараты разгруппированы на 6 «бородавках». Это настоящая фабрика по производству клейких мини-канатов. Рождающееся вещество является концентрированным белком, быстро остывающим на воздухе и затвердевающим до состояния тонкой нити, способной выдержать любой порыв ветра.
Процесс происходит уже внутри каждой из 6 бородавок – так что наружу вылетает готовый продукт. «Крючконогий» просто прижимает бородавки к той точке, откуда намерен начать свое плетение (как правило, это угол 3 плоскостей). Бородавки подвижны – по функциям напоминают щупальца.
Конструкция не рассыплется под воздействием обычного сквозняка. Вязкая субстанция по химическому составу очень похожа на ткань тутовых шелкопрядов. То есть по характеристикам напоминает шелк. Только гораздо надежнее и эластичнее. Гусеничный шелк имеет нагрузку разрыва 33-43 килограмм на 1 кв. мм. А изделие паука – от 40 до 261 килограмм на кв. мм (тут все зависит от разновидности паука, а еще от локации, в которой плетется обозначенное «кружево»).
Откуда у паука паутина в таком виде, какой мы ее обычно привыкли видеть? Это другой вопрос.
Как паук плетет свою сеть?
Первая порция выделившегося секрета прочно приклеивается к выбранному месту. Зафиксировав таким образом начало изготовляемой сети, насекомое дает очередной позыв системе. Нити продолжают вытягиваться. Каким образом? Вязкая субстанция проталкивается задними ногами.
Перед тем как начать плетение, паук выбирает место с удобным микроклиматом. Тут должно быть сухо, но не солнечно. Прохладно, но не морозно. И, конечно, не должно быть ветра.
Когда многоногий «микрозверь» покидает очередную локацию, нити просто вытягиваются вслед за ним (мы уже говорили, что они мгновенно твердеют на открытом воздухе). Двигается он таким образом, что сеть представляет собой спиралевидную композицию, пересеченную радиусами. Там, где они сходятся, и располагался «старт». Размеры обычно разные. Также как характер спиралей. Где-то это даже не спирали, а «вставленные друг в друга» круги разного диаметра.
Но в лесу пауки строят куда более масштабные «сооружения». Замечали, как в чаще искомые «путы» натянуты поперек тропки? Они крепятся за стволы деревьев, стоящих на противоположных сторонах вешки. Насекомые добиваются этого таким образом. Они выпускают очень длинную нить. При нужном стечении обстоятельств, ветерок подхватывает «канатик», монтируя на ветки ближайшего дерева. А затем интересней. Прошагав на середину «монтажной» (базовой) нити, «многоног» сплетает еще одну. На этот раз свободно висящую. Дальше хитрец перебирается на ее центр, и, свиснув вертикально вниз, выпускает следующую. До тех пор пока не достигнет близстоящей опоры. Показанным способом получается база под каркас. По форме это буква Y. Дальше самое любопытное. «Ткач» соединяет точку пересечения сети еще несколькими линиями-радиусами (уже более липко). Пока не получится много спиралей. Разные паутины отнимают разное количество времени – от 30 минут до 2 часов.
Стоит знать, что у крестовиков рисунок такого произведения всегда один – спираль, пересеченная радиусами. А вот у всяких экзотических пауков это может быть что угодно. Например, обитатели Амазонии вплетают в свой шедевр несколько листьев, создавая привлекающие мух декорации.
Назначение паутины
Вы уже знаете, как паук делает свою паутину. Но зачем она тему? Сразу для нескольких целей.
Здесь насекомое укрывается от всякого неприятеля или от непогоды (сетью оплетает нору).
Из паутины существо изготовляет сети для поимки малой летающей живности (мух и т.д.).
Коконы для защиты яиц (их «футляры») также производятся из прочного «шелка».
Паутиновый «мат» страхует своего обладателя в момент дальнего прыжка – паук не падает.
Изделие используется как тара – в ней охотник затаскивает порой большую добычу в нору.
Колыбель для паучат – еще одно предназначение для шедевра прядильного мастерства.
Готовые к самостоятельной жизни детеныши отправляются по «канатам» к разным углам.
Тарантулам клейкое вещество позволяет не поскальзываться.
Остается добавить: для ловчих сетей используется более липкий состав паутинного вещества. Хотя паутину умеют готовить не только описываемые насекомые, а все паукообразные, исключительно пауки выделяют столько клейкого вещества, что способны покрыть им целое малое помещение.
Почему паук не прилипает к паутине?
Если описанная субстанция такая липкая, то почему ее создатель сам не прилипает к творению?
Уже упоминался один важный факт. Выпускаются нити сразу 2 категорий – сухие (не липкие) и вязкие (клейкие). Создатель паутины передвигается именно по первым. Также как его потомство.
А если разговор про саму постройку сети (во время процесса все нити должны склеиваться), то тут тоже все понятно. На специальных лапках у паука выделяется клей. Он мажет им участок нити, по которому прошел. Паук все помнит.
Мало того, выделяется еще и вещество, которое во время движения уменьшает сцепление клейкой разновидности ног с нитью. Чтобы эти специальные ноги не прилипли к одной из них.
Таким образом, ясно, что паук – комбинация, состоящая сразу из трех типов секреции. С железами работают разные пары ног. Некоторые отростки разрушают какой-либо объект с целью проделать дыру (паук тащит туда жертву). Представленные процессы контролируются нервным центром.
Из чего состоит паутина и как пауки плетут свои ловушки?
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.
Искусственный интеллект подсказал, как пауки плетут свою паутину
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.
Видео от Университета Джона Хопкинса
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
У некоторых пауков есть опасные враги — жуки-убийцы вида Stenolemus. Недавно ученые узнали, что эти создания очень хитрым образом приближаются к паукам и съедают их. Узнать подробности об этом открытии и посмотреть видео можно на нашем сайте.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
У берегов Африки поймана огромная луна-рыба, которая весит около 2 тонн. 🐟 Эта новость — отличный повод рассказать несколько интересных фактов об этих удивительных рыбах.
Питер Диамандис, известный предприниматель и глава Фонда X-Prize, а также сооснователь компании Planetary Resources, вошедший в список пятидесяти самых уважа…
Страх перед апокалипсисом с участием роботов скрывает реальные проблемы, с которыми мы сталкиваемся, позволяя алгоритмам управлять нашей жизнью. Если верить …
Как паук плетет паутину, откуда берется паутинный шелк?
Представителей отряда паукообразных можно встретить повсюду. Это хищники, которые охотятся на насекомых. Свою добычу они ловят с помощью паутины. Это гибкое и прочное волокно, к которому приклеиваются мухи, пчелы, комары. Как паук плетет паутину, этим вопросом часто задаются при виде удивительной ловчей сети.
Что такое паутина?
Пауки одни из древнейших обитателей планеты, из-за маленького размера и специфического внешнего вида их ошибочно считают насекомыми. На самом деле это представители отряда членистоногих. Тело паука имеет восемь ног и два отдела:
В отличие от насекомых у них нет усиков и шеи, отделяющей голову от груди. Брюшко арахнида своеобразная фабрика по производству паутины. В нем расположены железы, вырабатывающие секрет, состоящий из белка, обогащенного аланином, придающим прочность, и глицином, отвечающим за эластичность. По химической формуле паутина близка к шелку насекомых. Внутри желез секрет находится в жидком состоянии, а на воздухе твердеет.
Информация. Шелк гусениц тутового шелкопряда и паутина имеют схожий состав – на 50% это белок фиброин. Ученые выяснили, что нить паука значительно прочнее секрета гусениц. Это объясняется особенностью формирования волокна
Откуда берется паутина у паука?
На брюшке членистоногого расположены выросты – паутинные бородавки. В их верхней части раскрываются каналы паутинных желез, формирующих нити. Насчитывается 6 типов желез, производящих шелк для разных целей (перемещение, опускание, опутывание добычи, хранение яиц). У одного вида все эти органы одновременно не встречаются, обычно у особи 1-4 пары желез.
На поверхности бородавок насчитывается до 500 прядильных трубочек, подающих белковый секрет. Паук прядет паутину следующим образом:
Благодаря наблюдениям ученых стало известно, откуда у паука выходит паутина. Ее выпускают подвижные парные бородавки на брюшке.
Интересный факт. Паутина очень легкая, вес нити, обмотавшей Землю по экватору, составил бы всего 450 г.
Как строится ловчая сеть
Ветер – лучший помощник паука в строительстве. Достав тонкую нить из бородавок, арахнид подставляет ее под воздушный поток, который относит застывший шелк на значительное расстояние. Это секретный способ, как паук плетет паутину между деревьями. Паутинка легко цепляется к веткам деревьев, используя ее в качестве каната, арахнид передвигается с места на место.
В структуре паутины прослеживается определенная схема. Ее основу составляет каркас из прочных и толстых нитей, расположенных в виде лучей, расходящихся из одной точки. Начиная с внешней части, паук создает круги, постепенно двигаясь к центру. Удивительно, что без всяких приспособлений он выдерживает одинаковое расстояние между каждым кругом. Эта часть волокон липкая, именно в ней будут застревать насекомые.
Интересный факт. Паук поедает собственную паутину. Ученые предлагают два объяснения этому факту – таким образом восполняется потеря белка при ремонте ловчей сети или паук просто пьет воду, повисшую на шелковых нитях.
Сложность рисунка паутины зависит от вида паукообразного. Низшие членистоногие строят простые сети, а высшие – сложные геометрические схемы. Подсчитано, что самка крестовика строит ловушку из 39 радиусов и 39 спиралей. Кроме гладких радиальных нитей, вспомогательной и ловчей спирали существуют сигнальные нити. Эти элементы улавливают и передают хищнику вибрацию попавшейся добычи. Если попадается посторонний предмет (ветка, листок), маленький хозяин отделяет его и выбрасывает, затем восстанавливает сеть.
Крупные древесные паукообразные натягивают ловушки диаметром до 1 м. В них попадают не только насекомые, но и мелкие птицы.
Сколько времени паук плетет паутину?
На создание ажурной ловушки для насекомых хищник тратит от получаса до 2-3 часов. Время его работы зависит от погодных условий и запланированных размеров сети. Некоторые виды плетут шелковые нити ежедневно, делая это утром или вечером, в зависимости от образа жизни. Один из факторов, за сколько паук плетет паутину, ее вид – плоская или объемная. Плоская – это привычный всем вариант радиальных нитей и спиралей, а объемная – ловушка из комка волокон.
Назначение паутины
Тонкие сети являются не только ловушками для насекомых. Роль паутины в жизни паукообразных гораздо шире.
Ловля добычи
Все пауки хищники, убивающие свою жертву ядом. При этом некоторые особи имеют хрупкое телосложение и сами могут стать жертвой насекомых, например, ос. Для охоты им нужно убежище и ловушка. Липкие волокна выполняют эту функцию. Попавшую в сеть добычу они опутывают коконом из нитей и оставляют, пока впрыснутый фермент не приведет ее в жидкое состояние.
Шелковые волокна паукообразных тоньше человеческого волоса, но их удельная прочность на разрыв сравнима со стальной проволокой.
Размножение
В период спаривания самцы прикрепляют к паутине самки собственные нити. Нанося ритмичные удары по шелковым волокнам, они сообщают потенциальной партнерше о своих намерениях. Принимающая ухаживания самка спускается на территорию самца для спаривания. В некоторых видах инициатором поиска партнера является самка. Она выделяет нить с феромонами, благодаря которым ее находит паук.
Дом для потомства
Из шелкового паутинного секрета плетутся коконы для яиц. Их количество в зависимости от вида членистоногих составляет 2-1000 штук. Паутинные мешочки с яйцами самки подвешивают в безопасном месте. Оболочка кокона достаточно прочна, она состоит из нескольких слоев и пропитывается жидким секретом.
В своей норке паукообразные оплетают стенки паутиной. Это помогает создать благоприятный микроклимат, служит защитой от непогоды и природных врагов.
Перемещение
Один из ответов, зачем паук плетет паутину – он использует нити как транспортное средство. Чтобы перемещаться между деревьями и кустами, быстро пониматься и опускаться ему необходимо прочные волокна. Для полетов на дальние расстояния пауки забираются на возвышения, выпускают быстро застывающую паутину, а затем с порывом ветра уносятся на несколько километров. Чаще всего путешествия совершаются в теплые ясные дни бабьего лета.
Почему паук не прилипает к своей паутине?
Чтобы не попасть в собственную ловушку, паук делает несколько сухих нитей для передвижения. Прекрасно ориентируюсь в хитросплетениях сетей, он безопасно подбирается к прилипшей добыче. Обычно в центре ловчей сети остается безопасный участок, где хищник поджидает добычу.
Интерес ученых к взаимодействию паукообразных с их охотничьими ловушками появился более 100 лет назад. Первоначально было выдвинуто предположение о наличии на их лапках специальной смазки, предотвращающей прилипание. Подтверждений теории так и не нашли. Съемка специальной камерой движения ног паука по волокнам из застывшего секрета дал объяснение механизму соприкосновения.
Паук не прилипает к своей паутине по трем факторам:
Каков секрет строения лапок помогает арахнидам избежать прилипания? На каждой ноге паука есть два опорных когтя, которыми он цепляется за поверхность, и один гибкий коготь. При движении он прижимает нити к гибким волоскам на лапке. Когда паук поднимает лапку, коготь распрямляется, а волоски отталкивают паутину.
Другое объяснение – отсутствие непосредственного контакта ноги паукообразного и липких капель. Они попадают на волоски лапки, а затем легко стекают обратно на нить. Какие бы теории не рассматривали зоологи, неизменным остается тот факт, что пауки не становятся узниками собственных липких ловушек.
Плести паутину могут и другие паукообразные – клещи и ложноскорпионы. Но их сети не сравнятся по прочности и искусному переплетению с произведениями настоящих мастеров – пауков. Современная наука пока не в состоянии воспроизвести паутину синтетическим методом. Технология изготовления паутинного шелка остается одной из загадок природы.