Edderkoppesilke er naturens mirakelfiber

Edderkoppesilke er en af ​​de mest mirakuløse naturlige stoffer på Jorden. De fleste byggematerialer er enten stærke eller elastiske, men edderkoppesilke er begge dele. Det er blevet beskrevet som stærkere end stål (som ikke er helt nøjagtigt, men tæt), mere uigennemtrængelig end Kevlarog stretchier end nylon. Den tåler meget belastning, før den går i stykker, hvilket er selve definitionen på et hårdt materiale. Edderkoppesilke leder også varme og vides at have antibiotiske egenskaber.

Alle edderkopper producerer silke fra det mindste springende edderkop til den største tarantel. En edderkop har specielle strukturer kaldet spinderets i slutningen af ​​maven. Du har sandsynligvis set en edderkop konstruere et web eller rappelling fra en silketråd. Edderkoppen bruger sine bagben til at trække silkestrengen lidt fra lidt af dens spinderets.

Men hvad er edderkoppesilke, nøjagtigt? Edderkoppesilke er en fiber af protein, produceret af en kirtel i edderkoppens mave. Kirtlen opbevarer silkeprotein i flydende form, hvilket ikke er særlig nyttigt til bygning af strukturer som væv. Når edderkoppen har brug for silke, passerer det flydende protein gennem en kanal, hvor den får et surt bad. Som

Strukturelt består silke af lag af amorfe og krystallinske proteiner. De fastere proteinkrystaller giver silken sin styrke, mens det blødere, formløse protein giver elasticitet. Protein er et naturligt forekommende polymer (i dette tilfælde en kæde af aminosyrer). Edderkoppesilke, keratin og collagen er alle dannet af protein.

Edderkopper recirkulerer ofte værdifulde silkeproteiner ved at spise deres væv. Forskere har mærket silkeproteiner ved hjælp af radioaktive markører og undersøgt ny silke for at bestemme, hvor effektivt edderkopper oparbejder silken. Bemærkelsesværdigt har de fundet edderkopper kan forbruge og genbruge silkeproteiner på 30 minutter. Det er et fantastisk genbrugssystem!

Dette alsidige materiale kan have ubegrænsede anvendelser, men høst af edderkoppesilke er ikke særlig praktisk i stor skala. Produktion af et syntetisk materiale med egenskaber som edderkoppesilke har længe været den hellige gral for videnskabelig forskning.

Forskere har studeret edderkoppesilke i århundreder og har lært en hel del om, hvordan edderkoppesilke fremstilles og bruges. Nogle edderkopper kan faktisk producere 6 eller 7 slags silke ved hjælp af forskellige silkekirtler. Når edderkoppen væver en silketråd, kan den kombinere disse forskellige slags silke til at producere specialiserede fibre til forskellige formål. Nogle gange har edderkoppen brug for en klistret silkestreng, og andre gange har den brug for en stærkere.

Som du måske forestiller dig, bruger edderkopper deres silkeproducerende evner godt. Når vi tænker på edderkopper, der spinder silke, tænker vi som regel på dem, der bygger væv. Men edderkopper bruger silke til mange formål.

1. Edderkopper Brug silke til at fange bytte

Den bedst kendte anvendelse af silke fra edderkopper er til konstruktion af væv, som de bruger til at slå sammen byttedyr. Nogle edderkopper, som orb vævere, konstruer cirkulære baner med klæbrige tråde for at heste flyvende insekter. Pung web edderkopper bruger et innovativt design. De drejer et opretstående silkeslange og gemmer sig inde i det. Når et insekt lander på ydersiden af ​​røret, skærer pungens spindel silken og trækker insektet indeni. De fleste vævede edderkopper har dårligt syn, så de føler bytte på nettet ved at føle for vibrationer, der bevæger sig over silketrådene. En nylig undersøgelse viste det edderkoppesilke kan vibrere ved en lang række frekvenser, så edderkoppen kan føle bevægelser "så små som hundrede nanometer - 1/1000 bredden af ​​et menneskehår."

Men det er ikke den eneste måde, edderkopper bruger silke til at fange måltider på. Bolas-edderkoppen, for eksempel, spinder en slags fiskelinje af silke - en lang tråd med en klistret kugle i slutningen. Når et insekt går forbi, kaster bolas edderkoppen linjen ved byttet og trækker sin fangst. Netstøbende edderkopper drejer en lille bane, formet som et lille net, og holder det mellem deres fødder. Når et insekt kommer nær, kaster edderkoppen sit silkenet og fanger rovet.

2. Edderkopper bruger silke til at undgå bytte

Nogle edderkopper, som spindelvejespiders, brug silke til at dæmpe deres bytte fuldstændigt. Har du nogensinde set en edderkop gribe en flue eller møl og hurtigt indpakke den i silke som en mumie? Spindelvev-edderkopper har specielle sæder på fødderne, som sætter dem i stand til at vikle klæbrig silke tæt omkring et kæmpende insekt.

3. Edderkopper Brug silke til at rejse

Enhver, der læser Charlotte's Web som et barn vil være bekendt med denne edderkop-adfærd, kendt som ballooning. Unge edderkopper (kaldet edderkopper) spreder sig snart efter, at de er kommet ud af deres ægsæk. Hos nogle arter vil edderkoppen klatre op på en synlig overflade, hæve dens mave og kaste en silketråd i vinden. Når luftstrømmen trækker på silkestrengen, bliver edderkoppen luftbåret og kan føres i miles.

4. Edderkopper Brug silke til at undgå at falde

Hvem er ikke overrasket af, at en edderkop pludselig falder ned på en silketråd? Edderkopper efterlader sædvanligvis et spor af silkelinie, kendt som en træklinje, bag sig når de udforsker et område. Silkesikkerhedslinjen hjælper edderkoppen med at undgå at falde ukontrolleret. Edderkopper bruger også træklinjen til at ned på en kontrolleret måde. Hvis edderkoppen finder problemer nedenfor, kan den hurtigt stige linjen til sikkerhed.

5. Edderkopper bruger silke til at undgå at gå tabt

Edderkopper kan også bruge træklinjen til at finde vej hjem. Hvis en edderkop vandrer for langt fra sin tilbagetog eller hule, kan den følge silkelinjen tilbage til sit hjem.

6. Edderkopper Brug silke til at tage husly

Mange edderkopper bruger silke til at konstruere eller forstærke et husly eller tilbagetog. Begge fugleedderkopper og ulve edderkopper grave huler i jorden og linie deres hjem med silke. Nogle edb-edderkopper konstruerer specielle retreater inden for eller ved siden af ​​deres web. Tragtvæver edderkopper drejer for eksempel en kegleformet tilbagetog på den ene side af deres baner, hvor de kan forblive skjult for både byttedyr og rovdyr.

7. Edderkopper Brug silke til at parre

Før parring skal en mandlig edderkop forberede og klar sin sæd. Mandlige edderkopper spinder silke og konstruerer små sædvæv netop til dette formål. Han overfører sæd fra kønsåbningen til den specielle bane og samler derefter sædcellen med sine pedipalps. Med sin sæd sikkert gemt i hans pedipalps, kan han søge efter en modtagelig kvindelig.

8. Edderkopper bruger silke til at beskytte deres afkom

Kvindelige edderkopper producerer særlig hård silke til at konstruere ægsække. Derefter deponerer hun sine æg inde i sækken, hvor de vil være beskyttet mod vejr og potentielle rovdyr, som de udvikle og klekkes til små edderkopper. De fleste mor edderkopper fastgør æggesækket til en overflade, ofte nær hendes web. Ulve-edderkopper tager ikke chancer og bærer ægsækket rundt, indtil afkommet dukker op.

_Kilder:

• _{Borror og Delong's introduktion til studiet af insekter, 7. udgave, af Charles A. Triplehorn og Norman F. Johnson.}
• _{Encyclopedia of Entomology, 2. udgave, redigeret af John L. Capinera.}
• _{ASU-forskere afslører mysterierne med edderkoppesilke, Arizona State University, 27. januar 2013.}
• _{Iowa State engineer opdager edderkoppesilke leder varme såvel som metaller, Iowa State University, 5. marts, 2012.}
• _{Sænkning af pH regulerer edderkoppens silkeproduktion, Det svenske landbrugsuniversitet, 12. maj 2010.}
• _{Stanford-forsker kaster nyt lys over mysterierne i edderkoppesilke, Stanford University, 4. februar 2013.}
• _{Bugs hersker! Introduktion til Insektenes verdenaf Whitney Cranshaw og Richard Redak.}
• _{Spiders, Smithsonian National Museum of Natural History website.}
• _{Edderkopper lytter til deres websteder, af Carrie Arnold, National Geographic-websted, 5. juni 2014.}
• _{Net-casting edderkopper, Australian Museums websted.}
• _{Purseweb edderkopper, University of Kentucky Entomology websted.}