Iz katere snovi so sestavljene niti mreže? Kaj je močnejše - pajkova mreža ali jeklo? Kdo ima najmočnejši splet? Splet za reprodukcijo

Veljajo za najbolj trpežne materiale na svetu splet. Njegova elastičnost in trdnost sta takšni, da če bi bilo možno izdelati mrežo (ob ohranitvi vseh lastnosti) debeline vsaj svinčnika, bi nanjo zlahka obesili sodoben tank.

Poleg tega je delovni proces pajka razhroščen do najvišje kategorije - sodobna industrijska podjetja so daleč od tega.

Poleg tega pajek ne naredi "samo" mreže, ampak točno tisto, ki jo potrebuje v določenem trenutku. Eno je menjava lokacije, drugo lovljenje hrane, tretje "zgradnja" doma zase. Ribiška mreža je praviloma sestavljena iz več vrst mreže, ki se med seboj razlikujejo po svojih lastnostih. Vendar pa, da bi spremenil "model", pajek ne menja pasov in ne ustavi svojega tekočega traku - vedno "ve", katero nit potrebuje.

Za izdelavo znane klasične mreže v obliki kolesa pajek najprej potegne nekaj podobnega "temelj" - ne zelo lepljive in težke niti velik premer, nato pa nanje namesti tanjše »napere« in šele nato preplete preostali prostor v središču s skoraj nevidnimi, najbolj nevarnimi in lepljivimi spiralami, ki so past za razne žuželke.

Pajek ribič sploh ne plete mreže. Naredi eno tanko nit z lepljivo kroglico na koncu, po kateri bojevito maha s tem orožjem na različne strani. Hkrati oddaja podobno aromo, kot jo oddajajo samice moljev, ki iščejo partnerja. Lahkoverni molji se zgrinjajo na vonj, a posledično dobijo lepljivo kroglico po čelu in postanejo večerja za pajka.

Za svoje sprehode si pajek plete mehko, gosto in puhasto mrežo – kdo se želi ujeti v lastno past? In če obrtnik želi spremeniti svoje bivališče, sprosti posebno padalsko mrežo - ki jo ujame veter, lahko lastnika prevaža na dolge razdalje.

In še nekaj zanimivih informacij o pajkih. Znanstveniki so pred nekaj leti na Madagaskarju odkrili nova vrsta pajek, ki je sposoben splesti do 25 metrov dolgo mrežo primerne moči in debeline (zaenkrat je to svetovni rekord). Pajek raztegne svoje ogromne mreže ne med navadnimi grmovji, ampak naravnost čez jezera in reke - da ujame žuželke, ki krožijo nad vodo.

In lani je znanstvenikom uspelo ugotoviti, kako izgleda pajkova mreža v prerezu. Izkazalo se je, da je mreža beljakovinska nit, ki je bila videti kot kup palačink. Premer vsake "palačinke" je 3 nanometre, s sosednjo pa je povezana z vodikovimi vezmi.

Kaj je močnejše - pajkova mreža ali jeklo? Kdo ima najmočnejši splet?

Mogoče je mreža močnejša, ne vem pa, kdo ima najmočnejšo, morda sviloprejka.
Z moškim, ki ga ljubim ...
Veliki, svetlo obarvani pajki nephila živijo v Afriki. Nefili so sorodniki naših Križarjev. Pletejo lovilne mreže, podobne krogom pajčevine, ki jih poznamo vsi. Samo krogi so večji in običajno v njih ni zgornje polovice kroga, na njegovem mestu pa je kaotičen preplet niti: zaščita pred sovražniki, ki jih ima debela in okusna nefila veliko.
Pajkova mreža ali pajkova svila je eden izmed osupljivih primerov materialov, ki jih je ustvarila narava in ki kažejo izjemne fizične lastnosti. Njegova moč na kvadratni milimeter preseka mu omogoča, da prenese 260 kg, je močnejši in veliko lažji od jekla
Pajek ima v trebuhu več žlez, ki proizvajajo pajkovo svilo. Vsaka žleza proizvaja svilo za določen namen. Znanih je sedem različnih žlez. Ampak različni tipi pajki imajo le nekaj teh žlez in ne vseh naenkrat.
Najtanjša izmerjena nit je bila le 0,02 mm. Zato lahko mrežo vidimo le zaradi odboja sončne svetlobe od niti. Toda ta tanka nit lahko ustavi čebelo, ki leti s polno hitrostjo. Ta nit ni samo zelo močna, ampak tudi zelo elastična. Zaradi teh lastnosti je pajkova svila trdnejša od vseh drugih materialov ali kovin, ki jih poznamo. Trdnost materiala se meri v enotah, imenovanih dernier (1 dernier = 1 g na 9000 m). Pajkova nit ima trdnost od 5 do 8. To pomeni, da se bo pajkova svilena nit pretrgala pod lastno težo na dolžini 45 - 72 km. Primerljiva materiala sta najlon in steklo. Jeklo ima trdnost približno 3.
Pajkova svila se uporablja za več namenov. Polenijski ribiči uporabljajo nit zlatega pajka (Nephila) kot ribiško vrvico. Na Novih Hebridih so pajkove mreže uporabljali za izdelavo mrež za prevoz konic puščic, tobaka in posušenega strupa puščic. Nekatera plemena v Novi Gvineji so uporabljala mreže kot klobuke za zaščito glave pred dežjem.
V prvi svetovni vojni so niti Araneus diadematus, Zilla atrica, Argiope aurantia in drugih pajkov, ki tkajo krogle, uporabljali kot križce v orodju.
Polinezijski domorodci so mrežo velikih mrežnih pajkov že dolgo uporabljali kot nit za šivanje trpežne ribiške opreme, v Evropi pa so se že v srednjem veku ljudje naučili iz mreže izdelovati tkanine. Izdelano za francoskega kralja Ludvik XIV rokavice in nogavice iz mreže križnega pajka so bile predmet občudovanja vseh, ki so si uspeli ogledati te unikatne izdelke.
splet
Mislim, da je jeklo

Zagotovo je vsak od vas že kdaj bil pozoren na prefinjene, nežne, svilnate “robčke”, ki jih pajki v sončnem poletju obesijo na drevesa in travo. Ko se srebrne kapljice rose lesketajo na odprti pajkovi preji - vidite, pogled je neverjetno lep in čaroben. Poraja pa se več vprašanj: »kje nastane mreža in kako jo uporablja pajek«, »od kod prihaja in iz česa je sestavljena«. Danes bomo poskušali ugotoviti, zakaj ta žival okrasi vse okoli s svojim "vezenjem".

Ustavil za eno uro

Mnogi znanstveniki so pajkom in njihovim mrežam posvetili ne le cele razprave in ure, ampak tudi leta svojega življenja. Kot je rekel Andre Tilkin, slavni filozof iz Francije, Web Weaving je neverjetna predstava, ki jo lahko gledate ure in ure. Na spletu je napisal več kot petsto strani razprave.

Nemški znanstvenik G. Peters je trdil, da ko ure in ure opazujete pajke, sploh ne opazite, kako čas beži. Še pred Tilkinom je svetu povedal, kdo so ti ljudje neverjetna bitja, kot pajek plete svojo mrežo, za kar jo potrebuje.

Zagotovo ste ga že večkrat videli na listu papirja mali pajek, ki je opravljal svoje mukotrpno delo, se ustavil in opazoval. Vedno pa imamo premalo časa za lepe malenkosti, vedno se nam mudi, zato se ne moremo ustaviti, se še malo zadržati. Če bi bil to čas, bi verjetno vsak od nas lahko odgovoril na vprašanje: "Kako nastane mreža, zakaj se pajek ne drži svoje mreže?"

Ustavimo se za trenutek in ugotovimo. Navsezadnje je vprašanje res zanimivo, postopek pa fascinanten.

Od kod prihaja?

Pajki so najstarejša bitja, ki živijo na zemlji že več kot dvesto milijonov let. Brez njihove mreže morda ne bi bili tako zanimivi za človeštvo. Torej, od kod prihajajo pajkove mreže in kako izgledajo?

Mreža je vsebina posebnih žlez, ki jih imajo številni členonožci (lažni škorpijoni, pajki, pršice itd.). Tekočo vsebino lahko raztegnete brez trganja. Nastale tanke niti se na zraku zelo hitro strdijo.

Vsak pajek ima na svojem telesu več posebnih žlez, ki so odgovorne za izdelavo mrež. Različne žleze tvorijo mreže različnih vrst in gostot. Nahajajo se na trebuhu v obliki zelo tankih kanalov in se imenujejo "pajkove bradavice". Iz teh lukenj se sprošča tekoči izloček, ki se kmalu spremeni v čudovito mrežo.

S pomočjo tac pajek razdeli in "obesi" mrežo, kjer jo potrebuje. Sprednje noge pajka so najdaljše; glavna vloga. In s pomočjo zadnje noge zajame kapljice tekočine in jih raztegne na zahtevano dolžino.

Veter na pomoč

K pravilni razporeditvi spleta prispeva tudi vetrič. Če pajek izbere pravo mesto, da se postavi, na primer med drevesa ali med listje, potem veter pomaga prenesti niti, kamor morajo biti. Če ste želeli sami odgovoriti na vprašanje, kako pajek plete mrežo med drevesi, potem je tukaj odgovor. Veter mu pomaga.

Ko se ena nit ujame na želeno vejo, se pajek oplazi, preveri trdnost podlage in izpusti naslednjo. Drugi je pritrjen na sredino prvega in tako naprej.

Faze gradnje

Osnova mreže je zelo podobna snežinki ali konici, iz središča katere seva več žarkov. Ti osrednji žarki niti so najgostejši in najdebelejši v svoji strukturi. Včasih pajek naredi osnovo iz več niti hkrati, kot da vnaprej krepi svoje poti.

Ko je osnova pripravljena, žival nadaljuje z izdelavo "lovilne spirale". Izdelane so iz popolnoma drugačne mreže. Ta tekočina je lepljiva in se dobro drži. Iz lepljive mreže so zgrajeni krogi na podlagi.

Pajek začne svojo konstrukcijo od zunanjega kroga in se postopoma premika proti središču. Neverjetno čuti razdaljo med krogi. Brez kompasa ali posebnih merilnih instrumentov pri roki pajek natančno porazdeli mrežo tako, da je med krogi izključno enaka razdalja.

Zakaj se ne drži sam?

Zagotovo vsi veste, kako lovijo pajki. Kako se njihov plen ujame v lepljivo mrežo in umre. In morda se je vsak vsaj enkrat vprašal: "Zakaj se pajek ne drži svoje mreže?"

Odgovor se skriva v specifičnih taktikah gradnje spleta, ki smo jih opisali tik zgoraj. Mreža je izdelana iz več vrst niti. Podlaga, po kateri se premika pajek, je narejena iz navadne, zelo močne in popolnoma varne niti. Toda "lovilni" krogi so narejeni, nasprotno, iz niti, ki je lepljiva in smrtonosna za številne žuželke.

Funkcije spleta

Tako smo ugotovili, kako se splet pojavi in kje se oblikuje. Zdaj lahko odgovorimo tudi na to, kako se uporablja pajkova mreža. Primarna naloga spleta je seveda pridobivanje hrane. Ko "hrana" vstopi v mrežo, pajek takoj začuti vibracije. Približa se plenu, ga hitro zavije v močno »odejo«, odpre rob in odnese hrano na mesto, kjer ga nihče ne bo motil pri uživanju v obroku.

A mreža pajku poleg pridobivanja hrane služi še za nekatere druge namene. Uporablja se za izdelavo kokona za jajca in hišice za bivanje. Splet deluje kot nekakšna viseča mreža, na kateri potekajo dvoritvene igre in parjenje. Deluje kot padalo, ki vam omogoča hiter beg pred nevarnimi sovražniki. Z njegovo pomočjo se lahko pajki po potrebi premikajo po drevesih.

Močnejši od jekla

Tako že vemo, kako pajek plete mrežo in kakšne so njene značilnosti, kako nastane in kako se gradijo lepljive mreže za pridobivanje hrane. Ostaja pa vprašanje, zakaj je splet tako močan.

Kljub temu, da so vsi modeli pajkov raznoliki, imajo enako lastnost - povečano moč. To je zagotovljeno zaradi dejstva, da mreža vsebuje beljakovino - keratin. Mimogrede, najdemo ga tudi v živalskih krempljih, volni in ptičjem perju. Vlakna mreže se popolnoma raztegnejo in se nato vrnejo v prvotno obliko, brez trganja.

Znanstveniki pravijo, da je pajkova mreža veliko močnejša od naravne svile. Slednji ima natezno trdnost 30-42 g/mm 2, pajkova mreža pa ima natezno trdnost okoli 170 g/mm 2. Lahko občutite razliko.

Kako pajek plete mrežo, je razumljivo. Tudi to, da je obstojen, je rešeno vprašanje. Toda ali ste vedeli, da je mreža kljub takšni trdnosti nekaj tisočkrat tanjša od človeškega lasu? Če primerjamo lomljivost pajčevine in drugih niti, ne prekaša le svile, ampak tudi viskozo, najlon in orlon. celo najmočnejše jeklo po moči se z njim ne more primerjati.

Ali ste vedeli, da način, kako pajek plete svojo mrežo, določa število žrtev, ki končajo v njej?

Ko plen konča v mreži, se ne le prilepi na »lovilno« mrežo, ampak ga tudi udarijo električni naboj. Nastane iz samih žuželk, ki med letom kopičijo naboj, in ko pridejo v mrežo, ga predajo nitim in se okužijo.

Če vemo, kako pajek plete mrežo in kakšne "močne" lastnosti ima, zakaj ljudje še vedno ne izdelujejo oblačil iz takih niti? Izkazalo se je, da je v času Ludvika XIV. eden od obrtnikov poskušal sešiti rokavice in nogavice za kralja iz pajkovih niti. Vendar se je izkazalo, da je to delo zelo težko, mukotrpno in dolgotrajno.

IN Južna Amerika pajkove mreže Ne pomagajo le proizvajalcem samim, ampak tudi lokalnim opicam. Zahvaljujoč trdnosti mrež se živali po njih premikajo spretno in neustrašno.

Kandidat fizikalnih in matematičnih znanosti E. Lozovskaya

Znanost in življenje // Ilustracije

Lepilna snov, ki pokriva nit lovilne spirale, je enakomerno porazdeljena po mreži v obliki krogličnih kapljic. Slika prikazuje mesto, kjer sta dva fragmenta lovilne spirale pritrjena na polmer.

Znanost in življenje // Ilustracije

Začetne faze izdelava lovilne mreže s križnim pajkom.

Logaritemska spirala približno opisuje obliko pomožne spiralne niti, ki jo pajek položi pri izdelavi kolesaste lovilne mreže.

Arhimedova spirala opisuje obliko niti za lovljenje lepila.

Cik-cak niti so ena od značilnosti mrež pajkov iz rodu Argiope.

Kristalna področja svilenega vlakna imajo nagubano strukturo, podobno tisti, prikazani na sliki. Posamezne verige so povezane z vodikovimi vezmi.

Mladi križni pajki, ki so pravkar izstopili iz svojega mrežnega kokona.

Pajki iz družine Dinopidae spinosa pletejo mrežo med nogami in jo nato vržejo čez svoj plen.

Križni pajek (Araneus diadematus) je znan po svoji sposobnosti tkanja velikih kolesastih lovilcev.

Nekatere vrste pajkov na okroglo past pritrdijo tudi dolgo "lestev", kar bistveno poveča učinkovitost lova.

Znanost in življenje // Ilustracije

Tako izgledajo pod mikroskopom pajkove cevi, iz katerih izhajajo niti pajkove svile.

Pajki morda niso najbolj privlačna bitja, a njihova stvaritev, mreža, ni nič drugega kot strahospoštovanje. Spomnite se, kako pritegne pogled geometrijska pravilnost najfinejših niti, ki se lesketajo na soncu, razpetih med vejami grmovja ali med visoko travo.

Pajki so eni najstarejših prebivalcev našega planeta, saj so se na kopnem naselili pred več kot 200 milijoni let. V naravi je približno 35 tisoč vrst pajkov. Ta osemnožna bitja, ki živijo povsod, so prepoznavna vedno in povsod, kljub razlikam v barvi in velikosti. Najpomembnejše pa je posebnost- to je sposobnost izdelave pajkove svile, naravnega vlakna neprekosljive moči.

Pajki uporabljajo mreže za različne namene. Iz njega izdelujejo kokone za jajca, gradijo zavetišča za prezimovanje, uporabljajo ga kot "varovalno vrv" pri skakanju, pletejo zapletene mreže za lovljenje in zavijajo ujeti plen. Samica, pripravljena na parjenje, proizvede spletno nit, označeno s feromoni, zahvaljujoč kateri samec, ki se premika po niti, zlahka najde partnerja. Mladi pajki nekaterih vrst odletijo iz starševskega gnezda na dolgih nitih, ki jih nosi veter.

Pajki se prehranjujejo predvsem z žuželkami. Lovske naprave, ki jih uporabljajo za pridobivanje hrane, so različnih oblik in vrst. Nekateri pajki preprosto raztegnejo več signalnih niti blizu svojega zavetišča in takoj, ko se žuželka dotakne niti, hitijo nanjo iz zasede. Drugi vržejo nit z lepljivo kapljico na koncu naprej, kot nekakšen laso. Toda vrhunec oblikovalske dejavnosti pajkov so še vedno okrogle mreže v obliki koles, ki se nahajajo vodoravno ali navpično.

Za izgradnjo kolesaste lovilne mreže križni pajek, običajen prebivalec naših gozdov in vrtov, proizvede precej dolgo, močno nit. Veter ali naraščajoči zračni tok dvigne nit navzgor in, če je mesto za gradnjo mreže dobro izbrano, se oprime najbližje veje ali druge opore. Pajek se plazi po njem, da zavaruje konec, včasih položi še eno nit za moč. Nato sprosti prosto visečo nit in na njeno sredino pritrdi tretjo, tako da dobimo strukturo v obliki črke Y - prve tri radije od več kot petdesetih. Ko so radialne niti in okvir pripravljeni, se pajek vrne v sredino in začne postavljati začasno pomožno spiralo - nekaj podobnega "odru". Pomožna spirala drži strukturo skupaj in služi kot pot za pajka pri gradnji lovilne spirale. Celoten glavni okvir mreže, vključno z radiji, je izdelan iz nelepilne niti, za lovilno spiralo pa se uporablja dvojna nit, premazana z lepilom.

Presenetljivo je, da imata ti dve spirali različne geometrijske oblike. Začasna spirala ima relativno malo zavojev, razdalja med njimi pa se z vsakim zavojem povečuje. To se zgodi zato, ker se pajek pri polaganju premika pod enakim kotom glede na polmere. Oblika nastale lomljene črte je blizu tako imenovane logaritemske spirale.

Lepljiva lovilna spirala je zgrajena po drugačnem principu. Pajek se začne na robu in se pomika proti sredini, pri čemer ohranja enako razdaljo med zavoji in tako ustvari Arhimedovo spiralo. Hkrati odgrizne niti pomožne spirale.

Pajkovo svilo proizvajajo posebne žleze, ki se nahajajo na zadnji strani pajkovega trebuha. Znanih je vsaj sedem vrst arahnoidne žleze, ki proizvaja različne niti, vendar nobena od znanih vrst pajkov nima vseh sedem vrst hkrati. Običajno ima pajek od enega do štirih parov teh žlez. Pletenje mreže ni hitra naloga, izdelava srednje velike lovilne mreže pa traja približno pol ure. Za prehod na izdelavo druge vrste mreže (za lovilno spiralo) potrebuje pajek minuto predaha. Pajki pogosto ponovno uporabijo mreže tako, da jedo ostanke mrež, ki so jih poškodovali dež, veter ali žuželke. Splet se v njihovem telesu prebavi s pomočjo posebnih encimov.

Struktura pajkove svile je bila popolnoma razvita v stotinah milijonov let evolucije. Ta naravni material združuje dve čudoviti lastnosti - moč in elastičnost. Mreža iz pajčevine lahko ustavi žuželko, ki leti s polno hitrostjo. Nit, iz katere pajki pletejo osnovo svoje lovske mreže, je tanjša od človeškega lasu, njena specifična (to je preračunana na enoto mase) natezna trdnost pa je večja kot pri jeklu. Če pajkovo nit primerjate z jekleno žico enakega premera, bosta nosila približno enako težo. Toda pajkova svila je šestkrat lažja, kar pomeni šestkrat močnejša.

Tako kot človeški lasje, ovčja volna in svila iz zapredkov sviloprejk so tudi pajkove mreže sestavljene predvsem iz beljakovin. Po aminokislinski sestavi so beljakovine pajkove mreže – spidroini – razmeroma blizu fibroinom, beljakovinam, ki tvorijo svilo, ki jo proizvajajo gosenice sviloprejke. Oba vsebujeta nenavadno visoke količine aminokislin alanina (25 %) in glicina (približno 40 %). Področja beljakovinskih molekul, bogatih z alaninom, tvorijo kristalne regije, gosto zapakirane v gube, kar zagotavlja visoko trdnost, področja, kjer je več glicina, pa predstavljajo bolj amorfen material, ki se lahko dobro raztegne in s tem daje niti elastičnost.

Kako nastane taka nit? Popolnega in jasnega odgovora na to vprašanje še ni. Proces predenja mreže je bil najbolj podrobno raziskan na primeru ampularne žleze pajka Nephila clavipes, ki plete krogle. Ampulaidna žleza, ki proizvaja najmočnejšo svilo, je sestavljena iz treh glavnih delov: osrednje vrečke, zelo dolgega ukrivljenega kanala in cevi z izhodom. Od celic do notranja površina Majhne sferične kapljice, ki vsebujejo dve vrsti proteinskih molekul spidroina, izhajajo iz vrečke. Ta viskozna raztopina teče v rep mešička, kjer druge celice izločajo drugačno vrsto beljakovin – glikoproteine. Zaradi glikoproteinov pridobljeno vlakno pridobi tekoče kristalno strukturo. Tekoči kristali so izjemni, ker imajo po eni strani visoka stopnja urejenost, na drugi strani pa ohranjati pretočnost. Ko se gosta masa premika proti izstopu, so dolge beljakovinske molekule usmerjene in poravnane vzporedno druga z drugo v smeri osi nastajajočega vlakna. V tem primeru se med njimi tvorijo medmolekularne vodikove vezi.

Človeštvo je posnemalo številna oblikovalska odkritja narave, vendar tako zapleten proces, kot je pletenje mreže, še ni bil reproduciran. to ni lahka naloga Znanstveniki zdaj to poskušajo rešiti z biotehnološkimi tehnikami. Prvi korak je bil izolacija genov, odgovornih za proizvodnjo beljakovin, ki sestavljajo mrežo. Ti geni so bili vneseni v celice bakterij in kvasovk (glej "Znanost in življenje" št. 2, 2001). Kanadski genetiki so šli še dlje – vzredili so gensko spremenjene koze, katerih mleko vsebuje raztopljene beljakovine pajkove mreže. Toda težava ni le v pridobivanju beljakovin pajkove svile, potrebno je simulirati naravni proces predenja. Vendar se morajo znanstveniki te lekcije od narave šele naučiti.

V 18. stoletju si je neki Bon iz Montpelliera iz pajkove mreže spletel nogavice in rokavice. Ta izkušnja uporabe pajkove niti za tekstilne namene se je izkazala za edino. Trenutno se pajkove mreže uporabljajo samo kot nitni križci za natančne optične instrumente.

Mreža se sintetizira iz aminokislin v pajkovi krvi. To se zgodi v celicah, ki se nahajajo v stenah arahnoidnih žlez. Mreža se proizvaja v kapljicah; združita se v votlem osrednjem delu žleze. Ta viskozna tekočina je pravzaprav koncentrirana raztopina pajkovih mrež. Raztopina se kopiči v žlezah, dokler pajek ne potrebuje mreže in jo črpa iz kanalov arahnoidnih bradavic. Mreža se hitro raztegne v tanko nit in takoj preide iz viskoznega stanja v trdno.

Snovi, ki se lahko vlečejo v niti, so običajno polimeri z visoko molekulsko maso. Sestavljeni so iz dolgih tankih molekul. Molekule so v raztopini zvite. Če pa jih potegnemo iz tanke luknje, se odprejo in namestijo po celotni dolžini vlakna. Molekule v tem položaju držijo navzkrižne vezi, ki nastanejo med sosednjimi verigami.

Pri premikanju pajek običajno plete dvojno nit – tako imenovano visečo nit. Preprečuje padec in je pritrjen s povezovalnimi diski, kadar koli se mora pajek spustiti.

Viseča nit je včasih ojačana z dvema tanjšima nitima. Uporabljajo se tudi za izdelavo zunanjega okvirja in radialnih niti ribiške mreže. Drugi glavni del lovilne mreže je spiralna nit; pravzaprav ujame muhe, ki padajo nanj.

Celotna mreža je zelo lepljiva in izjemno elastična. Lepljivo je zaradi številnih kapljic zelo viskozne snovi, ki pokriva obe mreži in ju drži skupaj. Ob najmanjšem stiku z viskozno nitjo se muha zlepi. Nit se lahko raztegne, ne da bi se zlomila, ne glede na to, kako močna je žrtev. To običajno povzroči, da se muha zaplete v bližnje lepljive niti. Pajek, ki drži muho, jo vrti s čeljustmi, prsti in sprednjimi nogami, medtem ko njegove zadnje noge izvlečejo mrežo iz arahnoidnih bradavic. Muha tako konča v mrežnem »povoju«, pajek pa žrtev pogosto odpelje v svoje zavetje, kjer jo bodisi takoj pojedo bodisi obesijo »v rezervi«.

Obstaja še en splet; uporablja se za izdelavo kokona. S to nitjo pajek ovije jeseni odložena jajčeca. Zapredek ščiti jajca pred slabim vremenom in napadi raznih plenilcev.

Mreža je sestavljena iz beljakovin. Znano je, da imajo beljakovine ključno vlogo pri strukturi in delovanju vseh živih organizmov. Sestavljeni so iz miozina v mišicah, kolagena v vezivnem tkivu, hemoglobina v krvi ter encimov, ki nadzorujejo vse kemične reakcije v živem organizmu.

Beljakovine so velike molekule, zgrajene iz dvajsetih različnih aminokislin. Proteinska molekula pajkove mreže je lahko sestavljena iz ene ali več verig, povezanih na enem ali več mestih. Močne navzkrižne povezave tvori aminokislina cistin, ki se lahko »oprime« dveh različnih verig. Cistin lahko tvori tudi vezi med različnimi deli iste verige in tvori zanke.

Dvajset aminokislin lahko tvori ogromno različnih beljakovin. Eden od glavnih ciljev, za katere si prizadevajo kemiki za beljakovine, je določiti število aminokislin v beljakovini in njihove relativne položaje.

Za določitev aminokislinske sestave ga razgradimo na sestavne aminokisline z vrenjem v klorovodikovi kislini. Nato vse komponente izoliramo iz mešanice aminokislin. Pred petindvajsetimi leti je bil to precej zapleten postopek, ki je zahteval velika količina materiala in časa ter poleg tega ni vedno dalo natančnih rezultatov. Trenutno je mogoče popolno analizo aminokislin opraviti na nekaj miligramih materiala v enem dnevu. Znanstveniki so izdelali napravo, v kateri se mešanica aminokislin najprej razgradi na komponente, nato pa se njihove količine samodejno zabeležijo in zapišejo v obliki grafov.

Te analitične metode so bile uporabljene za analizo številnih mrež. Velika razlika je v sestavi kokonske niti in viseče niti. Glavne aminokisline prve so alanin in serin, druge pa glicin in alanin. Več kot polovico beljakovin v vsakem primeru tvorita samo dve aminokislini, čeprav je prisotnih tudi veliko drugih aminokislin. Večina spleta vsebuje aminokisline z zelo kratkimi stranskimi verigami.

Zelo pomembno je vedeti, kako so aminokisline razporejene v beljakovinah. Vendar to še vedno ne omogoča razlage vseh lastnosti vlaken. Te lastnosti so v veliki meri odvisne od tega, kako so verige med seboj nameščene.

Leta 1913 sta oče in sin Bragg pokazala, da kristal katere koli snovi, ki se vrti v rentgenskih žarkih, le-te odbija pod določenimi koti, saj je sestavljen iz urejenih atomov, ki tvorijo odbojne ravnine. Istega leta sta dva Japonca - Nikishawa in Ono - ugotovila, da mnoga vlakna, ki naj ne bi imela kristalne strukture, dajejo tudi določene odseve.

Obstoječi rentgenski difrakcijski vzorci pajkovih niti so videti nepomembni v primerjavi z rentgenskimi slikami pravih kristalov, vendar lahko zagotovijo pomembne informacije o strukturi mreže. Dejstvo, da tak rentgenski vzorec vsebuje lise, kaže na prisotnost v vlaknih spleta kristalnih območij z urejeno razporeditvijo atomov. Zasluge za določitev strukture teh kristalnih regij gredo predvsem profesorju Linusu Paulingu s kalifornijskega tehnološkega inštituta in profesorju Warwickerju.

Zahvaljujoč tem študijam vemo, da imajo skoraj vse vrste mrež podobno strukturo. Približno predstavo o tem lahko dobite tako, da na kos papirja narišete več enakomerno razmaknjenih vzporednih črt in nato ta list prepognete pravokotno na črte. Črte predstavljajo dolge peptidne verige, mesta, kjer sekajo gube, pa označujejo položaje ogljikovih atomov, iz katerih segajo stranske verige. Gredo pravokotno na ravnino lista.

Zdaj pa razmislimo o določenem številu podobnih listov, zloženih skupaj; gostota njihovega "pakiranja" bo odvisna od velikosti I-skupin. Skoraj vse mreže imajo verige znotraj listov razporejene na podoben način, razlikujejo pa se le po razdalji med listi: giblje se od 3,3 do 15,6 angstromov.

Mrežne niti pod njim so dolgi, pravilni valji s skoraj pravilnim krožnim prerezom. Eden od načinov za primerjavo finosti vlaken je poročanje o teži določene dolžine vlaken. Za pajkove mreže je običajno izražena v denijih - teža v gramih 9 kilometrov niti. V tem merilnem sistemu nit sviloprejke tehta 1 denier, medtem ko človeški las tehta 40-50 denier. Teža niti pajkovega kokona je 0,7 denija, viseče niti pa še manj, 0,07 denija. Viseča nit, ovita okoli sveta na ekvatorju, bi tehtala le okoli 340 gramov.

Trdnost in raztezek niti sta pomembno za tekstilno industrijo. Za primerjavo niti različnih debelin je njihova trdnost običajno izražena z natezno trdnostjo, to je pretržna obremenitev, deljena z denijemi. Natezna trdnost je tako izražena v gramih na denier. Povprečna natezna trdnost kokonskih niti je 2,2 g/den, visečih pa 7,8 g/den. Raztezek v trenutku zloma doseže 46% oziroma 31%.

Za razliko od viseče niti je kokonska nit razmeroma šibka, kar je razloženo z njenim namenom. Ne bi smel prenesti velikih obremenitev, njegova naloga je ustvariti zaščitno lupino za kokonska jajca. Da bi to naredil, pajek iz kodraste niti splete šestplastno prejo. Vsaka nit kokona je sestavljena iz šestih mrež. Ta arahnoid spominja na voluminozno prejo, ki je bila razvita v Zadnja leta za izdelavo elastičnih pletenin iz umetnih vlaken.

Spiralna nit mreže za lovljenje, ki tvori past lepljive mreže, je zelo elastična. Njegovo raztezanje in stiskanje sta popolnoma reverzibilna in v tem pogledu spominja na gumo.

Eden od izzivov industrije umetni materiali je dobava kupcem materialov z določenimi lastnostmi. Tkanina za spodnje perilo mora na primer zadrževati toploto in absorbirati vlago, medtem ko vrvice za pnevmatike zahtevajo zelo trpežno tkanino.

Razvoj umetnih beljakovinskih vlaken je še v povojih, saj še ne moremo ustvariti dolgih verig s kompleksno strukturo aminokislin. Možno pa je, da vzamemo eno aminokislino in jo polimeriziramo v dolge verige, kot sta polialanin ali polimetil glutamat, da proizvedemo dobra tkiva. Prav tako je mogoče pridobiti polimere z visoko molekulsko maso s ponavljajočim se dipeptidnim zaporedjem, na primer ... glicin - alanin - glicin - alanin - glicin-alanin ...

Nadaljni študij različne vrste pajkove mreže so način, ki nam bo zagotovo pomagal pri ustvarjanju umetnih beljakovinskih vlaken.

P.S. O čem še govorijo britanski znanstveniki: da bodo znanstveniki v prihodnosti lahko na podlagi podrobnejšega, molekularnega preučevanja tako pajkove niti kot drugih naravnih materialov dobili različne ultra uporabne stvari za naše vsakdanje življenje, npr. ultra močan
armiranobetonski izdelki iz posebnih polimerov ali kaj podobnega.

Morda bi bilo koristno prebrati: