Ämblik-siid on looduse imekiud

Ämbliksiid on üks imelisemaid looduslikke aineid Maa peal. Enamik ehitusmaterjale on kas tugevad või elastsed, kuid ämbliksiid on mõlemad. Seda on kirjeldatud kui tugevamat kui teras (mis pole küll päris täpne, kuid lähedal), läbitungimatum kui Kevlarja elastsem kui nailon. Enne purustamist talub see palju koormust, mis on kõva materjali määratlus. Ämbliksiid juhib ka soojust ja on teada, et sellel on antibiootilised omadused.

Kõik ämblikud toodavad siidi, alates kõige pisemast hüppav ämblik suurima juurde tarantula. Ämblikel on kõhu lõpus spetsiaalsed struktuurid, mida nimetatakse spinneretiteks. Tõenäoliselt olete jälginud, kuidas ämblik ehitab veebi või räppib siidniidist. Ämblik tõmbab oma tagajalgadest vähehaaval siidiriba oma spinnerettidest.

Kuid mis on ämblik-siid? Spider-siid on valgukiud, mida toodetakse ämbliku kõhu näärme kaudu. Nääre talletab siidiproteiini vedelal kujul, mis pole eriti kasulik selliste ehitiste jaoks nagu võrgud. Kui ämblik vajab siidi, läbib veeldatud valk kanali, kus see saab happevanni. Nagu

Struktuuriliselt koosneb siid amorfsete ja kristalliliste valkude kihtidest. Kindlamad proteiinikristallid annavad siidile tugevuse, pehmem vormitu valk aga elastsuse. Valk on looduslikult esinev aine polümeer (antud juhul aminohapped). Spider siid, keratiin ja kollageen kõik on moodustatud valgust.

Ämblikud taaskasutavad väärtuslikku siidivalku oma võrke süües. Teadlased on radioaktiivseid markereid kasutades siidiproteiinid märgistanud ja uurinud uut siidi, et teha kindlaks, kui tõhusalt ämblikud siidi ümbertöötlevad. On tähelepanuväärne, et nad leidsid, et ämblikud suudavad siidivalke tarbida ja taaskasutada 30 minutiga. See on hämmastav ringlussevõtu süsteem!

Sellel mitmekülgsel materjalil võib olla piiramatu kasutusvõimalus, kuid ämbliku siidi koristamine pole suures plaanis eriti otstarbekas. Ämbliksiidi omadustega sünteetilise materjali tootmine on juba pikka aega olnud teaduslike uuringute Püha Graal.

Teadlased on uurinud ämblik-siidi sajandeid ja õppinud üsna palju selle kohta, kuidas ämblik-siidi valmistatakse ja kasutatakse. Mõned ämblikud võivad tegelikult toota 6 või 7 tüüpi siidi, kasutades erinevaid siidinäärmeid. Kui ämblik kootud siidniiti, saab ta neid mitmesuguseid siite kombineerida, et saada eriotstarbelisi spetsiaalseid kiude. Mõnikord vajab ämblik kleepuvat siidijuppi, mõnikord aga tugevamat.

Nagu võite arvata, kasutavad ämblikud oma siiditootmise oskusi hästi. Kui mõtleme siidi ketravatele ämblikele, mõtleme tavaliselt neile võrkude ehitamiseks. Kuid ämblikud kasutavad siidi mitmel otstarbel.

1. Ämblikud kasutavad saagi püüdmiseks siidi

Ämblike kõige tuntum siidikasutus on võrkude ehitamiseks, mida nad kasutavad saagi kinnistamiseks. Mõned ämblikud, näiteks orbi kudujad, konstrueerige kleepuvate niitidega ümmargused võrgud lendavate putukate tõrjumiseks. Rahakotis olevad ämblikud kasutavad uuenduslikku disaini. Nad keerutavad püstist siiditoru ja peidavad selle sisse. Kui putukas maandub toru välisküljele, lõikab rahakotti ämblik siidi ja tõmbab putuka enda sisse. Enamikul veebikudumisega ämblikel on halb nägemine, mistõttu tunnevad nad veebi saagiks, tundes vibratsiooni, mis liigub üle siidilintide. Hiljutine uuring näitas seda ämbliksiid võib vibreeruda väga erinevatel sagedustel, mis võimaldab ämblikul tajuda liigutusi "nii väike kui sada nanomeetrit - 1/1000 juustest laius".

Kuid see pole ainus viis, kuidas ämblikud kasutavad söögikordade saamiseks siide. Bolas ämblik keerutab näiteks omamoodi õngenööri - siidi - pikka niiti, mille otsas on kleepuv pall. Kui putukas möödub, viskab Blassi ämblik saagiks joone ja veab oma saagi. Võrgu valamisega ämblikud keerutavad pisikese võrgukujulist võrku ja hoiavad seda jalgade vahel. Kui putukas on lähedal, viskab ämblik oma siidivõrgu ja haarab saagi.

2. Ämblikud - kasutaja siid, kes alistavad saagi

Mõned ämblikud, näiteks ämblikuvõrgud, kasutage nende saagi täielikuks alistamiseks siidi. Kas olete kunagi jälginud, kuidas ämblik haarab kärbse või koi ja mähkib seda kiiresti nagu muumia siidi? Ämblikuvõrgu ämblikel on jalgadel spetsiaalsed komplektid, mis võimaldavad neil kleepuvat siidi tihedalt keerleva putuka ümber kerida.

3. Ämblikud kasutavad reisimiseks siidi

Kõik, kes loevad Charlotte'i veeb lapsena tunneb see ämbliku käitumist, mida nimetatakse õhupallideks. Noored ämblikud (nn ämblikud) hajuvad peagi pärast munarakust ilmumist. Mõnede liikide korral ronib ämbliknäärme paljastatud pinnale, tõstab kõhu ja heidab siidniidi tuulde. Kui õhuvool tõmbub siidilindile, muutub spiderling õhus ja seda saab läbida miili.

4. Ämblikud kasutavad siidist kukkumise vältimiseks

Keda pole jahmunud ämblik, kes äkitselt siidniidile laskub? Ämblikud jätavad piirkonna uurimisel tavaliselt selja taha siidijoone, tuntud kui tõmbeliin. Siidist turvajoon aitab ämblikel kontrolli alt kukkuda. Ämblikud kasutavad kontrollitud viisil laskumiseks ka dragline'i. Kui ämblik leiab altpoolt probleeme, võib see ohutuse tagamiseks sirgelt kiiresti tõusta.

5. Ämblikud kasutavad siidi, et mitte kaotada

Ämblikud saavad kodutee leidmiseks kasutada ka drainööri. Kui ämblik rändab oma taganemisest või urust liiga kaugele, võib ta järgida siidijoont oma koju.

6. Ämblikud kasutavad varjualuse saamiseks siidi

Paljud ämblikud kasutavad varjualuse ehitamiseks või tugevdamiseks või taganemiseks siidi. Mõlemad tarantulad ja hundi ämblikud kaeva urud maasse ja joonda oma kodud siidiga. Mõned veebiehitus-ämblikud konstrueerivad spetsiaalseid taandumisi oma veebades või nende läheduses. Lehterkuduja ämblikud keerutavad näiteks koonusekujulist taandumist oma riide ühel küljel, kus nad saavad varjata nii röövloomade kui ka kiskjate eest.

7. Ämblikud kasutavad paaritamiseks siidi

Enne paaritumist peab isane ämblik oma sperma ette valmistama ja valmistama. Isased ämblikud keerutavad siidi ja konstrueerivad just sel eesmärgil väikseid seemnerakke. Ta viib sperma oma suguelundite avanemisest spetsiaalsesse veebi ja seejärel korjab sperma koos oma pedipalpidega. Kui tema sperma on turvaliselt oma pedipalpsis, saab ta otsida vastuvõtlikku emaslooma.

8. Ämblikud kasutavad oma järglaste kaitsmiseks siidi

Emased ämblikud toodavad munakottide valmistamiseks eriti sitket siidi. Seejärel ladestab ta oma munad kotti, kus neid kaitstakse ilmastiku ja võimalike röövloomade eest areneda ja kooruda pisikesteks ämblikuvõrkudeks. Enamik ema ämblikke kindlustab munakotikese pinnale, sageli tema veebi lähedale. Hundi ämblikud ei võta võimalusi ja kannavad munakotti ringi, kuni järglased ilmnevad.

_Allikad:

• _{Hirm ja Delongi sissejuhatus putukate uurimisse, 7. väljaanne, autor Charles A. Triplehorn ja Norman F. Johnson.}
• _{Entomoloogia entsüklopeedia, 2. trükk, toimetanud John L. Capinera.}
• _{ASU teadlased harrastavad ämbliku siidi saladusi, Arizona State University, 27. jaanuar 2013.}
• _{Iowa osariigi insener avastab ämbliku siidi, mis juhib soojust ja ka metalle, Iowa State University, 5. märts 2012.}
• _{PH alandamine reguleerib ämbliku siidi tootmist, Rootsi Põllumajandusteaduste Ülikool, 12. mai 2010.}
• _{Stanfordi teadlane heidab ämblik-siidi müsteeriumidele uut valgust, Stanfordi ülikool, 4. veebruar 2013.}
• _{Vigade reegel! Sissejuhatus putukate maailma, autorid Whitney Cranshaw ja Richard Redak.}
• _{Ämblikud, Smithsoniani loodusloomuuseumi veebisait.}
• _{Ämblikud kuulavad nende veebikesi, Carrie Arnold, National Geographicu veebisait, 5. juuni 2014.}
• _{Võrgud valavad ämblikud, Austraalia muuseumi veebisait.}
• _{Purseweb ämblikud, Kentucky ülikooli entomoloogia veebisait.}