Šilkas voras yra gamtos stebuklingas pluoštas
Spider šilkas yra stiprus, bet lankstus. Getty Images / Visos Kanados nuotraukos / Mike'as Grandmaisonas
Voro šilkas yra viena stebuklingiausių natūralių medžiagų Žemėje. Dauguma statybinių medžiagų yra tvirtos arba elastingos, tačiau vorų šilkas yra ir vienas, ir kitas. Jis buvo apibūdintas kaip stipresnis už plieną (kuris nėra visiškai tikslus, bet artimas), nelaidesnis nei Kevlaras , ir tampresnis nei nailonas. Prieš lūždamas jis atlaiko didelę įtampą, o tai yra pats kietos medžiagos apibrėžimas. Spider šilkas taip pat praleidžia šilumą ir yra žinoma, kad turi antibiotinių savybių.
Visi vorai gamina šilką
Visi vorai gamina šilką, nuo mažiausio šokinėjantis voras į didžiausią tarantulas . Voras turi specialias struktūras, vadinamas spinnerets pilvo gale. Tikriausiai matėte, kaip voras konstruoja tinklą arba ropina iš šilko siūlų. Voras užpakalinėmis kojomis po truputį ištraukia šilko sruogą iš suktukų.
Šilkas voras yra pagamintas iš baltymų
Bet kas tiksliai yra vorų šilkas? Voro šilkas yra baltymų pluoštas, kurį gamina voro pilvo liauka. Liauka kaupia šilko baltymus skystu pavidalu, kuris nėra ypač naudingas statybinėms konstrukcijoms, tokioms kaip tinklai. Kai vorui reikia šilko, suskystintas baltymas praeina kanalu, kuriame įgauna rūgšties vonią. Kaip ir pH šilko baltymų kiekis sumažėja (nes jis parūgštinamas), jis keičia struktūrą. Ištraukiant šilką iš suktukų, medžiaga įtempiama, o tai padeda jai iškylant sukietėti.
Struktūriškai šilkas susideda iš amorfinių ir kristalinių baltymų sluoksnių. Kietesni baltymų kristalai suteikia šilkui tvirtumo, o minkštesni, beformiai baltymai suteikia elastingumo. Baltymai yra natūralios kilmės polimeras (šiuo atveju grandinė iš amino rūgštys ). Šilkas voras, keratinas ir kolageno visi yra sudaryti iš baltymų.
Vorai dažnai perdirbs vertingus šilko baltymus valgydami savo tinklus. Mokslininkai paženklino šilko baltymus naudodami radioaktyvius žymenis ir ištyrė naują šilką, kad nustatytų, kaip efektyviai vorai perdirba šilką. Pažymėtina, kad jie pastebėjo, kad vorai gali suvartoti ir pakartotinai panaudoti šilko baltymus per 30 minučių. Tai nuostabi perdirbimo sistema!
Šią universalią medžiagą galima pritaikyti neribotai, tačiau vorų šilko rinkimas nėra labai praktiškas dideliu mastu. Sintetinės medžiagos, pasižyminčios voro šilko savybėmis, gamyba jau seniai buvo mokslinių tyrimų Šventasis Gralis.
8 būdai, kaip vorai naudoja šilką
Mokslininkai šimtmečius tyrinėjo vorų šilką ir nemažai sužinojo apie tai, kaip gaminamas ir naudojamas vorų šilkas. Kai kurie vorai iš tikrųjų gali pagaminti 6 ar 7 rūšių šilką, naudodami skirtingas šilko liaukas. Kai voras audžia šilko siūlus, jis gali sujungti šias įvairias šilko rūšis, kad gautų specializuotus pluoštus įvairiems tikslams. Kartais vorui reikia lipnesnės šilkinės sruogos, o kartais – tvirtesnės.
Kaip galite įsivaizduoti, vorai puikiai išnaudoja savo šilko gamybos įgūdžius. Kai galvojame apie vorus, verpiančius šilką, dažniausiai galvojame apie juos, kuriančius tinklus. Tačiau vorai šilką naudoja daugeliui tikslų.
1. Vorai grobiui gaudyti naudoja šilką
Labiausiai žinomas vorų šilko naudojimas yra tinklams kurti, kuriuos jie naudoja grobiui sugauti. Kai kurie vorai, pvz rutulio audėjai , sukonstruoti apskritus tinklus su lipniais siūlais, kad užgautų skraidančius vabzdžius. Piniginės interneto vorai naudoja naujovišką dizainą. Jie sukasi vertikalią šilko vamzdelį ir pasislepia jo viduje. Kai vabzdys nusileidžia ant vamzdelio išorės, piniginės voras perpjauna šilką ir įtraukia vabzdį į vidų. Daugumos tinklus pinančių vorų regėjimas prastas, todėl tinkle pajunta grobį jausdami šilko sruogomis sklindančias vibracijas. Neseniai atliktas tyrimas parodė vorų šilkas gali vibruoti įvairiais dažniais , leidžianti vorui pajusti judesius „šimtas nanometrų – 1/1000 žmogaus plauko pločio“.
Tačiau tai ne vienintelis būdas, kuriuo vorai naudoja šilką maistui gaudyti. Pavyzdžiui, bolas voras suka tam tikrą šilko meškerę – ilgą siūlą, kurio gale yra lipnus rutuliukas. Kai vabzdys praeina pro šalį, bolas voras numeta lyną į grobį ir paima laimikį. Tinklą metantys vorai suka nedidelį tinklelį, panašų į tinklą, ir laiko jį tarp kojų. Kai artinasi vabzdys, voras meta šilko tinklą ir suvilioja grobį.
2. Spiders User Silk, kad pavyktų grobį
Kai kurie vorai, pvz voratinklio vorai , naudokite šilką, kad visiškai suvaldytų savo grobį. Ar kada nors stebėjote, kaip voras sugriebia musę ar kandį ir greitai suvynioja į šilką kaip mumiją? Voratinkliniai vorai ant kojų turi specialias atramas, kurios leidžia lipniu šilku tvirtai apvynioti sunkiai besiverčiantį vabzdį.
3. Vorai keliaudami naudoja šilką
Kiekvienas, kuris skaito Šarlotės žiniatinklis kaip vaikas bus susipažinęs su šiuo vorų elgesiu, vadinamu balionu. Jauni vorai (vadinami voratinkliais) greitai išsisklaido išlindę iš kiaušinių maišelio. Kai kurių rūšių voras užlips ant atviro paviršiaus, pakels pilvą ir užmes šilko siūlą į vėją. Kai oro srovė traukia šilko giją, voras sklinda ore ir gali būti nešiojamas mylių.
4. Vorai naudoja šilką, kad nenukristų
Kas neišgąsdino staiga ant šilko siūlų nusileidusio voro? Tyrinėdami vietovę vorai paprastai palieka šilko linijos pėdsaką, vadinamą vilkimo linija. Šilkinė apsauginė linija padeda vorui nenukristi. Vorai taip pat naudoja vilkimo liniją, kad leistųsi žemyn. Jei voras aptinka problemų žemiau, jis gali greitai pakilti į saugią liniją.
5. Vorai naudoja šilką, kad nepasiklystų
Vorai taip pat gali naudoti vilkimo lyną, kad rastų kelią namo. Jei voras nuklysta per toli nuo savo pasitraukimo ar urvų, jis gali sekti šilko liniją atgal į savo namus.
6. Vorai prieglobsčiui naudoja šilką
Daugelis vorų naudoja šilką, kad sukurtų arba sustiprintų pastogę ar atsitraukimą. Abu tarantulai ir vilkų vorai kasti urvus žemėje ir iškloti savo namus šilku. Kai kurie tinklus kuriantys vorai savo tinkluose arba šalia jų stato specialias aikšteles. Pavyzdžiui, piltuvėlių audimo vorai vienoje savo tinklo pusėje sukasi kūgio formos atramą, kur gali likti paslėpti nuo grobio ir plėšrūnų.
7. Vorai poravimuisi naudoja šilką
Prieš poravimąsi voro patinas turi paruošti ir paruošti savo spermą. Tik šiam tikslui vorų patinai sukasi šilką ir konstruoja mažus spermatozoidų tinklus. Jis perneša spermą iš savo lytinių organų į specialų tinklą, o tada paima spermatozoidus pedipalpsu. Kai sperma yra saugiai laikoma pedipalpuose, jis gali ieškoti imlios patelės.
8. Vorai savo palikuonims apsaugoti naudoja šilką
Vorų patelės gamina ypač tvirtą šilką kiaušinių maišeliams konstruoti. Tada ji deda kiaušinėlius į maišelį, kur jie bus apsaugoti nuo oro sąlygų ir galimų plėšrūnų išsivysto ir išsirita į mažyčius vorus . Dauguma motininių vorų kiaušinių maišelį pritvirtina prie paviršiaus, dažnai šalia tinklo. Vilko vorai nerizikuoja ir nešiojasi kiaušinių maišelį, kol pasirodys palikuonys.
Šaltiniai:
- Bororo ir Delongo įvadas į vabzdžių tyrimą , 7-asis leidimas, Charles A. Triplehorn ir Norman F. Johnson.
- Entomologijos enciklopedija , 2-asis leidimas, redagavo John L. Capinera.
- ASU mokslininkai atskleidžia vorų šilko paslaptis , Arizonos valstijos universitetas, 2013 m. sausio 27 d.
- Ajovos valstijos inžinierius atrado, kad vorų šilkas praleidžia šilumą ir metalus , Ajovos valstijos universitetas, 2012 m. kovo 5 d.
- Sumažėjęs pH reguliuoja vorų šilko gamybą , Švedijos žemės ūkio mokslų universitetas, 2010 m. gegužės 12 d.
- Stanfordo tyrinėtojas nušviečia šilko vorų paslaptis , Stanfordo universitetas, 2013 m. vasario 4 d.
- Klaidų taisyklė! Įvadas į vabzdžių pasaulį Whitney Cranshaw ir Richardas Redak.
- Spiders, Smithsonian nacionalinio gamtos istorijos muziejaus svetainė.
- Vorai klausosi savo tinklų , Carrie Arnold, National Geographic svetainė, 2014 m. birželio 5 d.
- Tinklo liejimo vorai , Australijos muziejaus svetainė.
- Purseweb vorai , Kentukio universiteto entomologijos svetainė.