A Spider Silk a természet csodaszála

A pók-selyem az egyik legcsodálatosabb természetes anyag a Földön. A legtöbb építőanyag vagy erős, vagy elasztikus, de a pók-selyem is egyaránt. Úgy jellemzik, hogy erősebb, mint az acél (ami nem egészen pontos, de szoros), áthatolhatatlan, mint Kevlar, és rugalmasabb, mint a nejlon. Nagyon sok terhelést képes ellenállni a törés előtt, ami a kemény anyag meghatározása. A pók-selyem hőt is vezet, és ismert, hogy rendelkezik antibiotikus tulajdonságokkal.

Minden pók selymet termel, a legkisebbtől kezdve ugró pók a legnagyobbig tarantellapók. A pók hasának végén speciális szerkezetek vannak, amelyeket spinneret-nek hívnak. Valószínűleg figyeltél egy pókot, amely webet épít, vagy egy selyem szálból repül. A pók hátsó lábait használva apránként húzza ki a selyemszálat a spinneretekből.

De pontosan mi az a pók-selyem? A pók-selyem egy fehérje rost, amelyet a pók hasában lévő mirigy termel. A mirigy folyékony formában tárolja a selyemfehérjét, ami nem különösen hasznos az olyan szerkezetekhez, mint a szövedékek. Amikor a póknak selyemre van szüksége, a cseppfolyósított fehérje átjut egy csatornán, ahol savfürdőt kap. Mint a

Szerkezetében a selyem amorf és kristályos fehérjék rétegeiből áll. A keményebb fehérjekristályok adják a selyemnek erősségét, míg a lágyabb, alak nélküli fehérje rugalmasságot nyújt. A fehérje a természetben előforduló polimer (ebben az esetben a aminosavak). Pók selyem, keratin és kollagén mind fehérjéből állnak.

A pókok gyakran újrahasznosítják az értékes selyemfehérjéket a hálójuk elfogyasztásával. A tudósok radioaktív markerek felhasználásával jelölték meg a selyemfehérjéket, és megvizsgálták az új selymet annak meghatározására, hogy a pókok mennyire hatékonyan dolgozzák újra a selymet. Figyelemre méltó, hogy azt találták, hogy a pókok 30 perc alatt elfogyaszthatják és újra felhasználhatják a selyemfehérjéket. Ez egy csodálatos újrahasznosítási rendszer!

Ennek a sokoldalú anyagnak korlátlan felhasználása lehet, ám a pók-selyem betakarítása nem nagyszerű gyakorlat. A pók-selyem tulajdonságaival szintetikus anyag előállítása már régóta a tudományos kutatás Szent Grálja.

A tudósok évszázadok óta tanulmányozták a pók-selymet, és meglehetősen sokat megtanultak a pók-selyem készítéséről és felhasználásáról. Néhány pók valójában 6 vagy 7 féle selymet állíthat elő különböző selyemmirigyek felhasználásával. Amikor a pók selyemszálat fon, akkor kombinálhatja ezeket a különféle selyemfajtákat, hogy különféle célokra speciális szálakat állítson elő. A póknak néha ragasztósabb selyemszálra van szüksége, máskor erősebbre.

Mint gondolnád, a pókok jól használják selyemtermelő képességeiket. Amikor a selyem fonó pókokra gondolunk, általában rájuk gondolunk. A pókok azonban selymet használnak többféle célra.

1. A pókok a selymet használják a zsákmány elkapására

A selyemnek a pókok által legismertebb felhasználása a szövedékek építése, amelyeket ragadozása céljából használnak. Néhány pók, mint például gömbszövők, készítsen kör alakú szövedéket ragacsos szálakkal a rovarok elfogásához. Az erszényes pókok innovatív kialakítást használnak. Egy függőleges selyemcsövet forognak, és benne rejtőznek. Amikor egy rovar a cső külső oldalán landol, az erszényes pók levágja a selyemot és behúzza a rovart. A legtöbb szövésű pók gyenge látása van, tehát a zsákmányt az interneten úgy érzik, hogy a selyemszálakon áthaladó rezgések érzik magukat. Egy nemrégiben készült tanulmány azt mutatta A pók selyme széles frekvenciatartományban rezeghet, amely lehetővé teszi a pók számára, hogy érzékelje a mozgásokat, "akár száz nanométer - az emberi haj szélességének 1/1000-éig”.

De nem ez az egyetlen mód, amellyel a pókok a selymeket használják ételek elkészítésére. A bolas-pók például egyfajta selyem horgászzsinórot forgat - hosszú szál, amelynek végén ragacsos gömb van. Amikor egy rovar elhalad, a Blas-pók a zsákmánynál a vonalat repül, és elfogja a fogását. A háló-öntő pókok egy apró háló alakú kis hálót forognak, és a lábaik között tartják. Amikor rovar közeledik, a pók dobja a selyemhálóját és elfoglalja a zsákmányt.

2. Pókok felhasználói selyem, hogy alávegye a zsákmányt

Néhány pók, mint például pókháló pókok, használja a selymet, hogy teljesen elfojtsa a zsákmányát. Láttad már, hogy egy pók megragad egy légyet vagy lepkét, és gyorsan beteszi selyembe, mint egy múmia? A pókháló pókok lábánál speciális szettek vannak, amelyek lehetővé teszik, hogy a ragacsos selymet szorosan szellőzzék egy küzdő rovar körül.

3. A pókok használják a selymet az utazáshoz

Bárki, aki olvassa Charlotte's web gyermekként ismeri ezt a pók viselkedését, az úgynevezett léggömböt. A fiatal pókok (úgynevezett pókfélék), amelyek nem sokkal később szétszóródnak, miután kikerültek a tojászsákjukból. Egyes fajoknál a pók a szabadon álló felületre mászik, felemeli a hasát, és egy selyemfonalot dob ​​a szélbe. Ahogy a levegőáram behúzza a selyemszálat, a pók a levegőn áthalad és mérföldeken is továbbvihető.

4. A pókok használnak selymet, hogy ne essen

Ki nem volt megrémítve egy olyan pók, amely hirtelen leereszkedett egy selyemfonalra? A pókok általában hagynak hátra egy selyemvonalat, úgynevezett dragline-ot, mögöttük, amikor egy területet felfedeznek. A selyem biztonsági vonal segíti a pók ellenőrzés nélküli esését. A pókok szintén használják a vonókötelet, hogy ellenőrzött módon szálljon le. Ha a pók az alábbiakban talál problémát, akkor gyorsan biztonságosan felmehet a vonalon.

5. A pókok használnak selymet, hogy elkerüljék a veszteséget

A pókok a sávot is használhatják hazafelé való felkereséshez. Ha egy pók túlságosan vándorol visszavonulásától vagy elhalványulásától, akkor a selyemvonalat hazaviheti.

6. A pókok használják selymet a menedékhez

Sok pók selyemmel épít fel vagy megerősíti a menedéket vagy a visszavonulást. Mindkét madárpókok és farkaspókok ásni a földbe a talajt, és selyemmel sorolja otthonát. Egyes webépítő pókok speciális visszavonulásokat építnek a hálójukon belül vagy azok mellett. Például a tölcsérvarró pókok kúp alakú visszavonulást forognak hálójuk egyik oldalán, ahol rejtve maradhatnak mind a ragadozók, mind a ragadozók ellen.

7. A pókok a selyemmel társulnak

A párzás előtt a hím póknak elő kell készítenie és el kell készítenie a spermáját. A hím pókok selymet forognak, és e célból kis spermahálókat építnek fel. A spermát a nemi nyílásból átviszi a speciális hálóba, majd a pedipalps segítségével felveszi a spermat. Mivel a spermáját biztonságosan tárolják pedipalpsában, fogékony nőt kereshet.

8. A pókok selyemmel védik utódaikat

A női pókok különösen kemény selymet állítanak elő tojászsákok előállításához. Ezután a tojását a zsákba helyezi, ahol védettek lesznek az időjárástól és a potenciális ragadozóktól fejleszteni és apró pókfélékké válik ki. A legtöbb anyapók a tojászsákot egy felületre rögzíti, gyakran az ő hálója közelében. A farkaspókok nem veszik fel az esélyeket, és addig hordják a tojászsákot, amíg az utódok megjelennek.

_Forrás:

• _{Borror és Delong bevezetése a rovarok tanulmányozásába, 7. kiadás, szerző: Charles Charles Triplehorn és Norman F. Johnson.}
• _{Entomológia enciklopédia, 2. kiadás, szerkesztette L. John Capinera.}
• _{Az ASU tudósai feltárják a pók-selyem rejtélyeit, Arizonai Állami Egyetem, 2013. január 27.}
• _{Az Iowa State mérnöke felfedezi a pók selyemét, valamint hőt és fémeket is, Iowa Állami Egyetem, 2012. március 5.}
• _{A pH csökkentése szabályozza a pók selyemtermelését, Svéd Agrártudományi Egyetem, 2010. május 12.}
• _{A Stanford kutatója új fényt lát a Pók Selyem rejtélyein, Stanford Egyetem, 2013. február 4.}
• _{Bugs Rule! Bevezetés a rovarok világába, Whitney Cranshaw és Richard Redak.}
• _{Pókok, a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum weboldala.}
• _{A pókok figyelik weboldalaikat, készítette: Carrie Arnold, a National Geographic weboldala, 2014. június 5.}
• _{Nettóöntő pókok, Ausztrál Múzeum weboldala.}
• _{Purseweb pókok, A Kentucky Egyetem Entomológiai weboldala.}