蜘蛛は鋼よりも強い絹の網を紡ぐことができます

2019-08-15
蜘蛛の巣を紡ぐ蜘蛛には、蜘蛛の巣に絹を分配する1〜4対の小さな「紡糸口金」があります。モハメドアブドゥラシャフィーグ/ゲッティイメージズ

ギリシャ神話は、アラクネという名の死すべき針子について語っています。彼女の並外れた才能は彼女のエゴによってのみ一致しました—そして純粋な傲慢の瞬間に、彼女は女神アテナにハイステークス織りコンテストに挑戦しました。これはアラクネにとってうまくいかなかったと言えば十分です。対決後、彼女は蜘蛛に変身した。少なくとも彼女は趣味を維持するようになった。

アラクネのように、多くのクモは有名な優れた織り手です。鋼よりも強い材料を使用して、8本足の生き物はあらゆる種類の異なるウェブを回転させます。

ワンダーシルク

特定のクモの腹部の先端を見ると、1〜4対の小さなスタブのような付属肢が見つかります。それらは紡糸口金、絹を分配する器官です。それぞれが腹部の内側にある特別な腺に接続されています。これらの腺は、「スピゴット」(紡糸口金の微細な開口部)から絞り出されるタンパク質が豊富な液体を生成します。体を出ると、液体は固化して絹になります。

すべてのスパイダーシルクが同じように作られているわけではありません。絹糸の化学組成は非常に多様です。また、シルク前の液体が固まる前に変更できる場合もあります。さらに、緊張させたりリラックスさせたりすることで、スピゴットは放出する絹の繊維の太さを変えることができます。孤独なクモは、数十、数百、または数千のスピゴットがすべて協調して動作し、さまざまな一貫性のあるシルクを生産する場合があります。

よく知られているクモの家族の1つは、オーブウィーバーです。南極大陸を除くすべての大陸で遭遇し、そのランクには世界中で約3,500種が含まれています。個々のオーブウィーバーは、8〜9種類のシルクを生成できます。たとえば、クモ類は卵を保護するために、中央に柔らかな絹の層が付いた織り袋に卵を束ねます。しかし、スパイダーシルクには、より硬くて丈夫な種類もあります。

橋、フレーム、スパイラル

オーブウィーバーは、ダーツボードスタイルの垂直方向のウェブを作成します。ほとんどの人は、「クモの巣」という用語を聞いたときに思い浮かびます。数え切れないほどの裏庭の庭でおそらく見たことがある、らせん状の小さな美しさについて話しています。

オーブウィーバーが「ブリッジスレッド」を作った後、建設が始まります。新しいウェブの最初の行。これは通常、クモが2つの固いオブジェクト(木の枝、岩、窓枠など)の間のギャップを埋めるために使用する軽量のストランドです。私たちのとげのない仲間は、仕切りの一方の端で待機し、反対側に接触するまでこの糸を風に流します。それが完了すると、ブリッジスレッドは両端で固定され、追加のシルクのラインで補強されます。

ブリッジスレッドは、三角形の織りの最初の3分の1です。いわゆる「フレームスレッド」は、この構造の3つのコーナーすべてに組み込まれています。三角形の側面の主要な線と一緒に、それらは「半径」として知られている非常にタフなスレッドのセットのためのアタッチメントプラットフォームを作成します。ウェブの中心(つまり「ハブ」)の点から外側に伸びる半径は、自転車のホイールのスポークのように見えます。

次に、ハブの周りに絹の渦巻きが織り込まれ、半径の大部分を覆います。一部のオーブウィーバーはこのプロセスを繰り返します。非粘着性のシルクから最初のスパイラルを構築した後、粘着性のある糸の代替品と交換します。

明らかに、ウェブは永遠に続くわけではありません。「スパイダーシルク:進化と4億年の紡績、待機、引っ掛かり、交配」(レスリーブルネッタとキャサリンL.クレイグによる2010年の本)によると、毎日新しいウェブを作るオーブウィーバーがいます。材料が不足するのを避けるために、彼らは古いウェブを食べます。消化タンパク質は、その後、新鮮なシルクに組み込まれています。(子供を覚えておいてください、常にリサイクルしてください。)

完成したウェブは多面的なツールです。別の生き物が1つに捕らえられると、絹の糸の振動がそのサイズと所在に関する情報を伝えます。スパイダーは犠牲者に近づきながらこの情報を利用します。

また、研究者は、いくつかのオーブウィーバーウェブが静電気を介して飛んでいる昆虫を引き付けることを発見しました。1つの種—ガーデンセンタースパイダー(Uloborus plumipes)—は、クモ類が足をこすったときに帯電する糸を織り、これらを作成します。その後、ウェブの一部がより接着性になります。

オーブウィーバースパイダーは毎日真新しいウェブを作ります。絹がなくなるのを避けるために、彼らは古いクモの巣を食べます。

織りますか、織りませんか?

しかし、なぜオーブウィーバーはすべての楽しみを持っている必要がありますか?蜘蛛の巣には130以上の既知の形状があり、その多くは象徴的なオーブウィーバーのデザインからかなり離れているように見えます。

たとえば、多くのクモは水平方向の「シートウェブ」を織ります。多くの場合、セットアップには、不注意な飛翔昆虫を遮断する乱れた糸の張り出した層が含まれます。ここでのアイデアは、被害者が上のスレッドの1つと衝突し、次に下の粘着シートに落ちることです。

ただし、クモの巣は獲物の捕獲においてより積極的な役割を果たす可能性があります。2017年の調査によると、蛾は反射率の高いシルクを使用しているため、亜熱帯のアジアのクモであるレースシートウィーバー(Psechrus clavis)の大きな水平のウェブに引き付けられます。蛾はよく見えないので、昆虫学者は、翼のある生き物がこれらの明るい糸のクラスターを明るい森の開拓と間違えているのではないかと考えています。

クモの巣のもう一つの一般的なタイプは、大いに中傷「である蜘蛛の巣。」黒人の未亡人といくつかの関連種によって縫われたクモの巣は、よく整理された幾何学模様ではありません。それどころか、それらは、屋根、岩、枝などの保護カバーの下に見られる傾向がある、乱雑に見える絹のもつれです。

そして、ウェブさえ気にしないクモがいます。コモリグモやカニグモは、通常、絹のような罠を使わずに、放し飼いのクモ類が獲物を筋肉質にすることができるため、それらを必要としません。同様に、タランチュラはウェブ織りのプロセスを放棄します(ただし、不要な汚れが蓄積するのを防ぐために、巣穴をシルクで裏打ちすることが知られています)。

他の種は創造的なプロジェクトで絹を使用します。トタテグモはそれを土や植物と混ぜ合わせて、地下の家のための可動式の蓋を作ります。しかし、彼らは—オオカミのクモのように—ウェブ構築を控えています。それで、もし彼女が選択肢を提供されたとしたら、縫い目のアラクネはおそらくオーブウィーバーとして幸せでしょう。または多分黒い未亡人。

今それは興味深いです

水中ダイビングベルスパイダー(Argyronetaのアクアティカは)ポータブル水中ウェブと酸素の捕捉気泡ために使用して構築します。さらに、科学者たちは最近、魚のえらのように、独特のウェブが周囲のH2Oから酸素を積極的に引き出すことを学びました。

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