Паутина паука – волокнистый белок, который выделяется как жидкость и образует полимер, Такой полимер даже сильнее стали (если ее вытянуть) и обладает большей эластичностью. Прочность паутины на разрыв - до 260 килограмм на квадратный миллиметр (более чем в 6 раз прочнее натурального шелка, и в 4 раза - нейлона). Паутинная нить - настоящее технологическое чудо. В ней соединены белки двух разных видов - твердые и эластичные. Эффект напоминает качества булатного клинка - сочетание прочности и гибкости. Нити ловчей паутины обычно покрыты специальным клейким веществом. У пауков-кругопрядов, которые строят самые совершенные сети, паутинный аппарат особенно сложен. В нем - железы шести типов, причем каждая вырабатывает свое вещество. Умело и по-разному комбинируя их, паук, как настоящий архитектор, строит сеть из нитей с различными свойствами. Паук единственное насекомое, которое может прясть несколько видов шелка. Хотя некоторые другие беспозвоночные также прядут шелк, пауки используют эту способность для самых разнообразных целей. Например, они оставляют за собой паутину, по которой потом возвращаются в свое гнездо, такая паутина также помогает им поймать себя при падении. Маленький и, особенно, молодые пауки прядут нить "парашюта", которая позволяет им нестись ветром, иногда для сотен километров. Самцы используют шелк в передаче спермы к «palpal» органу и самки делают коконы из него. Шелк также используется, чтобы делать гнезда и выравнивать норы. Самое знакомое и удивительное использование шелка многими разновидностями пауков - это создание ловушек для насекомых, которые и зовутся паутинами. Как только добыча поймана в такие сети, паук оборачивает ее еще в большем количестве шелка.
Фото: Horia Varlan
Разнообразные паутины, которые прядут пауки, обеспечивают замечательный пример развития инстинктивного поведения. Пауки интуитивно плетут паутину, а их вращение при этом процессе всегда зависит от обстоятельств, включая паутины, которые они плетут в космическом корабле с нулевым тяготением. Самые простейшие паутины неправильной формы и расположены на поверхности земли. Более сложные являются очень запутанными и всегда расположены над поверхностью земли, их задача, как правило, перехватить пути полета насекомых. Само плетение - сложный процесс, вовлекающий размещение и затем удаление спиралей подмостей и комбинацию липких и нелипких краев. В некоторых случаях многие пауки плетут своего рода коммунальную сеть, но пауки в целом не социальны. Такие пауки полагаются в значительной степени на осязание.
Фото: Chris Luczkow
Вот как плетется обычная паутина: сначала паук закрепляет концы нити на ветках, образуя треугольник, после чего спускается вниз, чтобы прикрепить ее к твердой поверхности. Следующие нити паук прокладывает, как спицы велосипедного колеса. Затем он перебирается в центр и круг за кругом начинает ткать спиральную паутину от центра к краям. Заключительная деталь - сигнальная нить, дающая хозяину знать о появлении добычи. Просвет между кругами (вблизи центра) и есть та самая " зона безопасности ", где сидит в засаде сам паук. Паутина имела решающее значение в эволюции пауков. Как уже отмечалось, пауки постоянно, так или иначе, используют ее. Можно сказать, что они взаимодействуют с окружающим миром посредством своих паутинных приспособлений. В связи с этим пауки, приспосабливаясь к новым условиям, изменяли, прежде всего, свои паутинные приспособления, мало изменяясь сами, а значит, сохраняли общий тип организации. Действительно, пауки при большом видовом разнообразии сохраняют единство в особенностях биологии, типе питания, индивидуального развития.
biofile.ru
Содержание статьи
Брюшко паука – настоящая «фабрика» по производству паутины. Именно в нем расположены объемистые паутинные железы, которые вырабатывает клейкий секрет, быстро застывающий на воздухе. Брюшные конечности формируют паутинную нить, а подвижные паутинные бородавки направляют нить в нужное место.
Брюшко у пауков подвижно соединяется с головогрудью тонкой перемычкой. Подвижны и конечности, состоящие из 7 члеников. В результате организм паука способен производить паутинную нить и быстро ликвидировать прорехи в ловчей сети. Гребенчатые коготки и щетинки на конечностях помогают пауку быстро скользить по паутинной нити, словно вагону по рельсам, позволяя вовремя появиться в месте прорыва паутины.
Паук плетет паутину.Способность вырабатывать патину не является основным признаком пауков, тем не менее, плетение ловчей сети стало отличительной чертой паукообразных. Пауки – настоящие хищники, поджидающие свою добычу в укромном месте.
Благодаря клейким свойствам паутины, в паучьи сети попадает множество разнообразных животных, начиная от насекомых и даже мелких птиц.
Прилипнув к паутине, жертва старается выбраться из ловушки, раскачивая паутинную нить. Возникшие колебания передаются по сигнальной нити к пауку, который быстро по нитям приближается к добыче и впрыскивает пищеварительный сок, который попадая жертву, переваривает внутреннее содержимое. Затем паук оплетает ее паутиной, образуя подобие кокона. Остается немного подождать, пока пищеварительные ферменты сделают возможным просто высосать жидкое содержимое.
В период размножения паутинная нить, выделенная самкой, позволяет партнеру находить особь противоположного пола для спаривания.
Самцы–тенетники сооружают по соседству с сетями самки миниатюрные брачные кружева, в которые заманивают паучих для спаривания, ритмично постукивая конечностями.
Мужские особи пауков-крестовиков к радиальным нитям в ловчей сети самки прикрепляют свою паутину, располагая ее горизонтально. Затем самец наносит удары конечностями, вызывая колебания. Так пауки подают сигнал самке о своем присутствии. Самка не проявляет в этом случае агрессии и спускается к самцу для спаривания по прикрепленной паутинной нити.
В паутине, можно сказать, зарождается новая паучья жизнь.Самка откладывает яйца после оплодотворения в паутинный кокон, сплетенный, из одного или нескольких шелковистой нити. Собственно кокон образован 2-мя пластинками — основной и кроющей пластинкой, соединенными своими краями. Такое строение кокона обеспечивает надежную защиту яйцам.
Самка сначала плетет основную пластинку, аналогичную сперматической сеточке для яиц. Сверху укутывает их вторым слоем паутины, который образует кроющую пластину. Оболочка кокона образована плотно прилегающими друг к другу шелковыми нитями и пропитана застывшим секретом. Стенки кокона становятся очень плотными почти как пергамент. У некоторых видов пауков самка плетет рыхлый кокон, похожий на комочек ваты.
Некоторые виды пауков используют паутину для передвижения по воздуху. Пауки забираются повыше на дерево, забор, высокий камень, крышу здания, приподняв брюшко, они выпускают клейкую нить. Она быстро застывает на воздухе и паук, отцепившись, отправляется в полет на легкой паутинке, которую несет встречный поток воздуха. Так молодые пауки попадают на новые места обитания.
Известны случаи появления пауков на палубе морского судна, плывущего в открытом море далеко от берега.
Взрослые пауки у видов с небольшими размерами также могут переселяться. Пауки способны подниматься с помощью паутинной нити, подхваченной ветром, на высоту до 2-3 километров. Причем свои путешествия пауки чаще всего совершают в тихие и спокойные дни «бабьего» лета. Они преодолевают большие расстояния.
В природе обитают тенетные пауки, плетущие ловчие сети (тенета), но известны и нетенетные виды, которые охотятся, не используя паутинную сеть. Но паутину они вырабатывают в периоды линек, отдыха, линек, зимовки. Пауки плетут защитные мешки или укрытия, сотканные из паутины.
Паутина нужна пауку не только для поимки добычи, но и для укрытия.Пауки-тенетники спасаются при приближении хищника на паутинной нити, падая вниз. Когда опасность минует, они возвращаются обратно на паутинную нить и поднимаются вверх, быстро сматывая свой страховочный канат.
Пауки-скакунчики используют паутинную нить для нападения. Они прикрепляют страховочную нить к какому-либо предмету и прыгают на намеченную жертву. Южнорусский тарантул, покидая свою нору, тянет за собой едва заметную паутинную нить, по которой он всегда найдет вход в покинутое убежище. При обрыве страховки тарантул не в состоянии найти свою норку и отправляется на поиски новой. Пауки-скакунчики на паутинных нитях, прикрепленных к субстрату, проводят ночное время. Это своеобразная страховка от хищников.
Тарантулы обитают в норках, стенки которых постоянно осыпаются, поэтому эти мохнатые пауки выстилают стены своего жилища нитями паутины. Такая конструкция предохраняет земляные стены от осыпания. Пауки перед входом в свою нору плетут разнообразные паутинных сооружения в виде воронок, трубок, подвижных крышечек, прикрывающих вход.
Паук-серебрянка охотится в воде, в которой нужно дышать атмосферным воздухом. Опускаясь на дно, паук захватывает порцию воздуха на конце брюшка в виде небольшого пузырька. На растениях он сооружает воздушный колокол, в котором воздух удерживается густо сплетенной паутиной.
Паук-серебрянка «запечатывает» молекулу кислорода в паутину под водой, и таким образом дышит.Для поимки добычи пауки плетут ловчие сети, но некоторые виды используют паутинные арканы и нити.
Пауки-птицееды, поймав добычу, удерживают ее в хелицерах, затем жертву упаковывают в паутину.
Пауки, которые скрываются в глубине норы, оставляют сигнальную нить. Она тянется от брюшка до входа в убежище. Колебания этой нити передаются пауку, давая сигнал о том, что попалась добыча.
Паутину вырабатывают не только пауки, но именно они наиболее широко используют паутинный шелк, что плетение паутины является их отличительной особенностью.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
animalreader.ru
1МАОУ "Гимназия №6 г.Перми", 2в класс
1МАОУ "Гимназия №6 г.Перми"
Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На тоненькой ветке висят паутинки.
Из них паучата рисуют картинки.
Сегодня по плану урок рисованья.
Им важный паук объясняет заданье:
“Возьмите росинку, добавьте рассвета,
Измерьте на глаз расстоянье до лета,
Поймайте на слух полет стрекозы,
И капельку влейте сосновой слезы,
И лапкой проворной весело, смело-
Вперед, паучата, скорее за дело!”
И замер у ветки шалун-ветерок,
Чтоб вздохом своим не сорвать им урок.
(Г.Бахарева)
Не секрет, что пауки для человека являются одним из самых неприятных существ. Взрослые и особенно дети испытывают страх, брезгливость и отвращение к паукам и, зачастую стремятся их убить при встрече. Однако, именно пауки - великолепные ткачи. Даже название классу паукообразных дано благодаря способности пауков плести паутину. Существует миф Древней Греции о молодой девушке по имени Арахна. В нем повествуется о превращении девушки в паука за то, что она осмелилась соперничать с богиней в искусстве ткачества. Так Арахне было суждено всю жизнь плести паутину, а пауков стали называть в ее честь - арахнидами.
Актуальность исследования
И действительно, паутина - уникальное явление природы, проявляющее исключительные физические свойства. Эти тончайшие, тянучие ниточки в шесть раз прочнее натурального шелка, нейлона – в четыре. Паутина, или паучий шелк на сегодняшний день находится под пристальным вниманием учёных всего мира. В своем исследовании я опиралась на ряд вопросов: кто такой паук? Что такое паутина? Как она образуется? Для чего она нужна пауку? Почему паук не прилипает к паутине? Как удается пауку плести паутину идеальной геометрической формы? Какие ее свойства заинтересовали ученых?
Задав вопросы родителям и друзьям, я сделала вывод, что мы на самом деле знаем очень мало о пауках и паутине. В этом и есть актуальность моего исследования. А ведь удивительное совсем рядом. Если внимательно понаблюдать за пауком и его паутиной, то можно узнать много интересного. По ряду причин я выдвинула следующие гипотезы:
Паук-это не насекомое.
Паутина- это уникальный материал. И эта уникальность заключается в свойствах паутины.
Объект исследования: паук и все о нем.
Предмет исследования: паутина паука.
Чтобы подтвердить или опровергнуть выдвинутые мной предположения, я поставила перед собой следующие цели:
Изучить отличие паукообразных от других насекомых.
Узнать роль паутины в жизни пауков: как она образуется и для чего служит.
Выяснить какую пользу или вред приносит паук и его паутина человеку.
Для достижения поставленных целей, я выдвинула следующие задачи исследования:
Исследовать литературу, статьи в Интернете про пауков и паутину.
Изучить особенности среды обитания и техники плетения пауком своей паутины.
Выяснить значение паутины в жизни пауков; ее физические свойства.
Сделать выводы.
Методы исследования:
Поиск, чтение материалов про пауков и паутину.
Обобщение знаний о пауках, о процессе плетения пауком его паутины.
Наблюдение за пауком и его паутиной в природе. Сбор информации для проведения эксперимента.
Создание условий для проведения эксперимента. Проведение эксперимента с пауком и паутиной.
Наблюдение, регистрация, сравнение и анализ полученных результатов с целью опровержения или доказательства гипотезы.
Представление результатов. Формулирование выводов.
Практическая значимость работы заключается в использовании исследования на уроках окружающего мира. Расширение кругозора учащихся в области естествознания, а также формирование бережного отношения к природе, в частности, к паукам.
Пауки
Многообразие пауков.
Пауки были первыми среди самых ранних животных, которые жили на земле. Несмотря на то, что возраст жизни пауков на планете достаточно значительный, окаменелости пауков встречаются достаточно редко. По данным историков, биологов и археологов, первые пауки на нашей планете появились приблизительно четыреста миллионов лет назад. И вышли они из воды. Совершенствуясь в процессе эволюции, пауки приобрели внешний вид, за которым мы можем наблюдать сегодня.
На сегодняшний день на Земле существует более 20 тысяч видов пауков! Есть среди них совершенно безобидные, а есть ядовитые (например, каракурт). Есть совсем крошечки (пауки вида Patu digua) - с размером брюшка 0,37 мм, а есть огромные (пауки-птицеяды) с размером брюшка 9 см, а если с ногами, то и все 20-25 см. Есть неброские: черные или коричневые (например, часто живущие в наших домах сенокосцы или пауки-волки), а есть ярко окрашенные - с разноцветными полосками (как у Аргиопы Брюнниха) или какими-нибудь узорами (например, у пауков-крестовиков пятнышки на спинке образуют крест). Большинство видов сухопутные, но есть и живущие под водой (водяной паук). В основном пауки живут в течение 1 года (дольше всех живут птицееды – 7-8 лет).
1.2Отличие пауков от насекомых.
Как показал мой опрос, многие считают пауков насекомыми с двумя, а то и с десятью глазами, но это не так. Пауки - не насекомые! Пауки относятся к классу паукообразных животных. Их тело разделено только на два отдела – головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из прочного материала-хитина. Соединяет эти два отдела маленькая трубочка. Пауки лишены, такого орана обоняния, как усики, которые имеют все насекомые, челюсть у них так же отсутствует. В передней части-головогруди расположены мозг, глаза и ноги. В задней – брюшке - сердце, дыхательная и пищеварительная система, а так же аппарат для плетения паутины. Довольно часто у пауков встречается по четыре пары глаз (но есть виды не имеющие их вовсе). На переднем конце головогруди находятся простые глаза. У многих пауков эта передняя пара глаз более крупная и видит лучше всего, а остальные служат, в основном, для различия движения и света. У большинства пауков зрение очень слабое. Кроме того, количество конечностей пауков не меньше впечатляет, их чаще всего целых шесть пар. Самое поразительное, что первая пара конечностей, выполняющая функции челюсти находится в районе головы, отличается от остальных она наличием очень острых когтей. Именно на них и расположены ядовитые железы паука. Они используются для прокола тела жертвы и ввода яда, а так же для защиты от врагов. Следующая пара конечностей называется педипальпы, они призваны выполнять хватательные движения, их паук использует вместо рук. У всех пауков в отличие от насекомых четыре, а не три пары ходильных ног.
Известно, что пауки ядовиты почти все, но мало кто из них способен прокусить кожу человека, поэтому опасности для людей большинство пауков не представляет. Но есть и такие особи, укус которых может сильно навредить человеку.
Ротовое отверстие паука находится на брюшке, и оно слишком мало для того, чтобы поглощать пищу. Органы пищеварения пауков не приспособлены к перевариванию твердой пищи. Собственно именно поэтому пауки не поглощают своих жертв полностью, они просто высасывают из них всю жидкость, оставляя лишь оболочку. Паук выпускает внутрь свое жертвы секрет (пищеварительный сок), который разъедает все ее внутренности, затем высасывает образовавшуюся жидкость. По этой же причине у паука нет необходимости в кишечнике, ведь вся его пища переваривается, еще находясь внутри его добычи, а в его организм поступает уже в разжиженном виде. Подобную пищеварительную систему называют внекишечной.
Мозг паука до сих пор полностью не исследован, он довольно сложен, причем у каждой разновидности свое строение.
Всех пауков объединяет то, что все они без исключения плетут паутину. Но справедливости ради надо отметить, что паутиной пользуются не только пауки, но и их ближайшие сородичи - ложноскорпионы и паутинные клещи. Но расположение паутинных желез в передней паре конечностей - хелицерах не позволило достичь им такого развития, как у пауков. Гусеницы некоторых бабочек тоже выделяют много шелка, но шелковые железы у них располагаются спереди и, что важно, не сохраняются у взрослых насекомых, а значит, применение шелка ограничено плетением кокона. У пауков же, развивающихся без метаморфоза, паутинные железы сохраняются на всех стадиях жизни. Подытожим. Хотя способность вырабатывать шелк не является исключительной чертой пауков, эти своеобразные членистоногие усовершенствовали производство шелка и паутинных конструкций до такой степени, что сетестроение стало их отличительной особенностью.
1.3 Линька пауков.
Сверху всё тело паука покрыто плотной, достаточно жёсткой оболочкой — экзоскелетом. Единственный недостаток экзоскелета пауков — то, что он не может растягиваться или иным способом увеличиваться в размере, обеспечивая постоянный рост своего владельца. В природе это было разрешено путём его замены на новый экзоскелет, большего размера, который зарождается под старым ещё до его смены. Этот процесс смены старого экзоскелета на новый называется линькой. Паук линяет 5–7 раз в своей жизни. Пауки, которые могут жить очень долго, линяют каждый год — но не потому, что они продолжают расти, а потому что их кожа изнашивается, подобно одежде. У новорожденных пауков линька происходит приблизительно раз в месяц. Часто у пауков может не быть одной или нескольких ног. После линьки эти потерянные ноги восстанавливаются.
1.4Пауки-хищники.
Все без исключения виды пауков – хищники. Однако их рацион сильно зависит от размеров, методов охоты и места проживания. Большинство из них плетут ловчие сети для охоты. Некоторые питаются лягушками, ящерицами и даже небольшими птицами, но большинство охотится на насекомых. Каждый из них за день съедает насекомых больше массы своего тела. Но встречаются и исключения - пауки-вегетарианцы. Они живут в тропических лесах и едят отростки листьев акаций.
1.5 Значение пауков в природе.
Регулируя численность насекомых, они служат для поддержания баланса нашей экологической системы. Подсчитано, что один паук, в среднем, потребляет 0,089 грамма насекомых в день. Немного? Но общий вес насекомых, которых за год съедают все живущие на Земле пауки больше совокупного веса всех живущих на ней людей! Участвуют в почвообразовании.
2. Паутина
Если самих пауков разглядывать неприятно, и многие даже их боятся, то паутина, созданная ими, невольно привлекает внимание и вызывает искреннее восхищение. Она напоминает изящное кружево.
2.1 Что такое паутина?
Изучив научную литературу и другие источники информации, я дала такое определение паутине. Паутина- это нити, производимые с помощью прядильного аппарата, который является индивидуальной особенностью пауков. Она представляет собой вязкою жидкость, застывая на воздухе, которая образует длинные тонкие нити, имеющие клейкие пузырьки.
2.2 Откуда берется паутина?
Итак, разберемся все же, как паук плетет паутину. На брюшке у «ткача» расположены паутинные железы, которые считаются трансформированными рудиментами ног. Ученым известно семь типов паутинных желез, производящих разные виды паутины, однако у одной особи одновременно может быть только от 1 до 4 типов желез. Внутри тельца вырабатывается особый секрет, который принято называть жидким шелком. На выходе через прядильные трубочки он начинает затвердевать. Одна такая ниточка настолько тонка, что ее трудно разглядеть даже под микроскопом. Лапами, расположенными ближе к «работающим» в текущий момент железам, паук скручивает несколько ниток в одну паутинку – приблизительно так, как это делали женщины в старину при прядении из кудели. Именно в тот момент, как паук плетет паутину, закладывается основная характеристика будущей паутинки – липкость или повышенная крепость. И каков механизм выбора, ученые пока не выяснили. Когда первая нить создана ее создателем достаточно длинной, он прекращает прядение. И ловит ветерок. Малейшее шевеление ветра (даже от нагретой земли) относит паутинку к соседней «опоре», за которую та и цепляется.
Надо сказать, пауки – весьма экономные создания. Оказавшуюся ненужной поврежденную или старую паутину они съедают, пуская «вторсырье» на второй круг использования. А старой она становится довольно быстро, так как паук плетет паутину зачастую каждый день.
Немаловажно наличие специальных чесальных и прядильных инструментов: гребенчатые коготки и ряды щетинок на ногах для расчесывания паутины.
2.3 Роль паутины в жизни пауков.
Задавая вопрос, зачем пауку паутина, мне все без исключения давали один и тот же ответ: для охоты. Да, безусловно, из паутины пауки делают ловчие сети для «охоты» на насекомых . Но этим вовсе не исчерпываются ее функции. Дополнительно она применяется для утепления норок перед зимовкой, защищая их от холода и влаги; для создания коконов, в которых созревает потомство; для защиты от дождя – из нее пауки делают своего рода навесы, предотвращающие попадание воды в «домик»; для путешествий. Некоторые пауки переселяются сами и выпроваживают из лона семьи детей на длинных паутинках, уносимых ветром как на парашюте. Образование строительного материала. Еще одно применение – плетение “ковриков” для линьки.
Разные железы образуют несколько типов паутины: сухая и толстая – для передвижения, шелковистая и мягкая – для плетения кокона, тонкая и клейкая – для ловчей спирали.
2.4 Разновидности паутины.
Существует два типа паутины: плоская и объемная. Первая представляет собой самый распространенный тип с наименьшим количеством нитей, что делает ее малозаметной и не слишком упругой. Объемная же паутина отличается большей запутанностью нитей, благодаря чему она получается невероятно прочной, но и в то же время очень заметной для насекомых.
Виды паутинок. Интересно не только то, как паук плетет паутину, но и то, что он умудряется вырабатывать ее разных «сортов». Грубо говоря, их можно разделить на три типа: крепкие – производятся только тенетниками и ложатся в основу ловчих сетей. Липкие. Из них делаются перемычки все в тех же сетях, и приклеиваются при малейшем прикосновении, причем так, что снять их весьма затруднительно. Бытовые. Из них пауки творят коконы и «дверки» для норок. Причем они еще бывают и нескольких видов, поскольку вырабатываются разной степени мягкости и пушистости. Учеными выделяется и еще один вид паутины, которая отзеркаливает ультрафиолет, подманивая бабочек.
Формы паутин. Изучив научную литературу, я узнала, что каждая паутина неповторима, и зависит от вида паука. Например, воронковые пауки, придают своей ловчей сети форму конуса. Он плетет большую воронку в стеблях высокой травы, между камней или бревен, а сам прячется на ее дне. Другие пауки сплетают огромные бесформенные полотнища. Нитей-липучек в них нет, но есть нити – подножки, заставляющие насекомое потерять равновесие и затем запутаться в сети. Именно такую сеть плету домовые пауки. А паук серебрянка строит паутинный воздушный колокол и там поджидает свою добычу. Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и длинную лестницу, которая существенно повышает внезапность появления паука и тем самым эффективность самой охоты.
Паук-бола (североамериканский) использует паутину по-другому. Он выпускает ниточку длиной около 5 см. К ее кончику прикреплена бусинка клея, которой паук наносит жертве хлесткий удар. Этот клей содержит особые химические вещества, привлекающие самцов мотыльков. Паук размахивает ловчей нитью, привлекая добычу запахом. Едва жертва приблизится, он наносит ей удар, намертво приклеивая к шарику, и подтягивает к себе.
Паук-ловильщик, например, сплетает ловчую сеть, а потом, свесившись на паутине вниз головой, поджидает свою жертву, держа сетку ножками.
Почему пауки не прилипают к своей паутине
Как же так получается, что мухи, комары и прочие насекомые, попадая в паутину, безнадежно прилипают к ней и запутываются, в то время как сами пауки легко двигаются по тонким переплетениям нитей? Прочитав научную статью по данному вопросу, я выяснила, чтобы не попасть в собственную ловчую сеть, паук постоянно вырабатывает немного сухой нити. Он хорошо знает, где находятся безопасные участки. А также, лапы пауков перемещаются по паутине совершенно особым способом. При соприкосновении паучьей лапы с паутиной липкая капелька с нити перемещается на волоски лапы паука, а затем, при поднятии лапы она так же легко соскальзывает с волосков обратно на паутину. Выходит, что паук не может прилипнуть к собственной паутине, потому что клейкая жидкость не контактирует непосредственно с ногой, а находится либо на паутинной нити, либо на волосках паучьей лапы .
2.6 Процесс плетения паутины. Плетение паутины дело трудоемкое. Сначала конец нити нужно за что-то зацепить, например, за сучёк, этих концов должно быть 3, соединяясь между собой, они образуют равнобедренный треугольник. Затем противоположный конец нитей крепится к другой поверхности, которая расположена на противоположной стороне помещения, угла и т. д. Затем паук начинает вырабатывать очень много нитей и в центре скрещивать их между собой, тянутся они от одного конца крепления к противоположному. После этого паук делает новый виток в работе, плетутся нити к краям от центра, они соединяют предыдущие все нити между собой. Самый последний этап – создаётся особая сигнальная нить, которая в нужный момент сообщает пауку о пойманной добыче. Сам паук располагается в центре паутины, как будто заполняет собой имеющиеся просветы. Паутина раньше была другой, да и сами пауки не умели вырабатывать столько её видов.
2.7 Химический состав паутинного шелка.
Почему паутина такая прочная? Прелесть её в том, что по химическому составу состоит она в основном из двух белков, первый отвечает за эластичность, второй за прочность. По аминокислотному составу белки паутины – спидроины – относительно близки к фиброинам. Они содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым придавать нити эластичность.
Уникальные качества паутины.
Несмотря на мелкие размеры создателей, особенности паутины вызывают некоторую зависть со стороны венца природы – человека. Некоторые ее параметры невероятны даже с достижениями современной науки.
Прочность. Паутина может порваться от своего веса, только если паук выплетет ее длиной в 50 метров.
Исключительная тонкость. Самая тонкая измеренная нить была толщиной 0,02мм. Поэтому отдельная паутинка заметна, только когда попадает в луч света.. Но эта тонкая нить способна остановить пчелу, летящую на полной скорости. Не самый яркий пример… А вот если взять эту же паутину толщиной с карандаш? Такая нить способна остановить Боинг-747, летящий на полной скорости!
Эластичность и упругость. Растягивается ниточка без разрыва в 2-4 раза, причем без потери прочности. И все эти качества достигаются без всякого технического оборудования – паук обходится тем, чем снабдила его природа.
Гидрофильная поверхность. Паутина способна притягивать к себе молекулы воды. Ведь многие из вас наблюдали удивительное явление - как утреннюю росу собирает невесомая тончайшая паутина. Нить способна конденсировать воду.
3. Опытно-исследовательская работа.
Наблюдения за пауком.
Надо сразу сказать, что поймать паука для своих наблюдений, оказалось не так-то просто! Его ловкость и скорость просто потрясли меня. Но, несколько попыток, и паук в банке! Размер паука 10мм с лапками.
Т.к. в основной своей части пауки сухопутные, я предположила, что пауки не любят воду и, мной была придумана следующая конструкция, для заселения паука:
1 шаг. Широкая емкость с водой, в которой устойчиво закреплена 1 деревянная палочка. Результат: исследовав палочку вдоль и поперек, паутину паук не плел. Вода действительно служит неким препятствием для паука. Пауку не достаточно 1 точки опоры для построения паутины.
2 шаг. Добавлена 2 палочка, на расстоянии 5см. Результат: паук находится на 1 палочке. Он не может перебраться на 2 палочку (не прыгает). Он так и не плетет паутину. А при малейшем потоке воздуха (открытое окно в комнате) паук сбежал (его ниточка была закреплена от 1 палочки на москитную сетку окна). Результат: паук не может самостоятельно, целенаправленно докинуть свою паутинную нить до противоположной опоры. Для этого он использует воздушные потоки.
3 шаг. Я учла все эти недоработки. И следующая конструкция стала основной в моем исследовании на 2 месяца. Была добавлена 3 (горизонтальная) палочка, соединяющая 1 и 2 (вертикальные). И с этого момента, я стала внимательно следить за проветриванием комнаты. Результат: построение паутины пауком началось незамедлительно.
Итоги наблюдения за пауком:
В своей жизнедеятельности паук использует воздушные потоки.
Паук боится воды.
Плетение паутины – процесс трудоемкий, и очень интересный. При подходящих условиях, плетение паутины безотлагательно.
Пауки не могут ужиться вместе. Слабейший паук прыгает на страховочной нити, стараясь убежать. Будучи пойманным, погибает на месте.
Паук не реагируют на подкладываемых, мертвых насекомых в своей паутине. Поэтому было решено разводить мелких мушек дрозофил в луке, которые попадались в сеть как добыча.
Паук не реагирует на голос. Но он реагирует на свет, любые вибрации в воздухе. При этом он застывает на месте, прячется.
При малейшем касании паутины, паук выходит проверять свои владения.
Примерно через 4 недели ночью произошла линька паука. На утро мной был обнаружен лишь его старый экзоскелет, висящий в паутине. Это какое то чудо природы! Это действительно необычное и очень интересное явление!
Вывод: наблюдение за жизнедеятельностью паука вызывает искренний интерес. А что самое главное, быстро рассеивается страх и брезгливость к этому существу. Он очень трудолюбив, достаточно беззащитен и уязвим.
Опыты с паутиной.
Исследование паутины на эластичность и тягучесть.
Я взяла небольшой кусочек паутины. Измерила. Длина 7см. Растянула ее. Длина составила 11см. Паутина удлинилась почти в 2 раза, при этом ее целостность не нарушена. Паутина, действительно, очень эластичная, прочная и тягучая
Исследование паутины на липкость. Подносим руку к кусочку паутины, паутина прилипает к пальцам и отцепить ее очень трудно, т.к. она прилипает ко всему, чем пытаешься ее отцепить.
Исследование свойств паутины в воде. Небольшой кусочек паутины я поместила в воду. Паутина не растворилась. Паутина намокла, но не утонула, она как будто сжалась.
Паутина и огонь. Небольшой кусочек паутины подносим к пламени свечи. Паутина начинает плавиться, образуя на конце шарик. При нажатии шарик крошится, образуя пепел. При горении паутина издает неприятный запах, свойственный натуральным материалам (запах похож на запах горелого хлопка).
Строение паутины.
Паутина по своему строению напоминает вату. Я думаю, она хорошо сохраняет тепло.
Вывод: опыты подтверждают, что такие разнообразные свойства паутины придают ей огромное значение в жизни пауков. Обеспечивая пауков необходимым для жизни теплом и пищей.
Применение паутины человеком
Изучив свойства паутины, я решила выяснить, может ли она быть полезна для людей.
Паутина – изумляющий пример материала, создаваемого природой и проявляющего исключительные физические свойства. Он прочный, эластичный, легкий и, кроме того нетоксичен для человека. Он по праву считается одним из рекордсменов механических свойств. Изучив свойства паутины, я решила выяснить, может ли она быть полезна для людей.
Поленизийские рыбаки используют нить золотого паука-кругопряда как леску. Некоторые племена в Новой Гвинеи используют сети как шляпы, чтобы защитить головы от дождя. В народной медицине тоже используется паутина. Ее очищают от грязи и пыли, а затем прикладывают к больному месту, на ранку, она останавливает кровь.
Но разводить пауков для коммерческого производства паутины невозможно – продуктивность паукообразных в этом вопросе очень низкая; кроме того, они все время пытаются съесть друг друга. Поэтому воспроизвести свойства паутины ученые пытались на протяжении нескольких десятилетий.
Учеными получен искусственный аналог паутинной нити, которая лишь в четыре раза менее прочная, чем натуральная. Она используется при ожогах, порезах, ранах. Предполагается создать искусственную кожу на основе паутины для пересадки кожи. Паутина находит применение для изготоления перекрещивающихся нитей в окулярах различных оптических приборов. Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести, пока не удается. Ученые на пороге открытия. Они заявили, что вскоре будут сшивать нервные ткани человека, используя природные нити. Паутина прочная, полностью растворяется в организме и не вызывает воспалений. Немецкие ученые нашли способ значительно увеличить прочность и эластичность волокон. Новое изобретение, по мнению ученых, представляет собой хорошую базу для разработки сверхпрочного текстиля, хирургических нитей, материалов для изготовления имплантов опорно-двигательного аппарата, а также легких и прочных корпусов летательных аппаратов. Заключение
Исследовав особенности жизнедеятельности пауков, понаблюдав за их жизнью, узнав много интересного о свойствах паутины, я сделала вывод: паук – замечательный архитектор, а паутина уникальный природный материал. Мои гипотезы нашли своё подтверждение. Искренне надеюсь, что слушатели моей работы изменят своё отношение к паукам, и не будут их убивать, а наоборот, станут бережно относиться к этим маленьким безобидным существам нашей природы.
Список литературы
Детская энциклопедия Махаон. Животные. Семенова Марина и др.- Москва, 2010
Зоология беспозвоночных в двух томах. Том 1: от простейших до моллюсков и артропод. Под ред. В. Вестхайде и Р. Ригера. Пер. с нем. под ред. проф. А. В. Чесунова. М.: Т-во научных изданий КМК, 2008
Отряд пауки. Ланге А.Б.- М.: Просвещение 1984.
Пауки, их строение, образ жизни и значение для человека. Иванов А.В.-Л.: ЛГУ 1965.
Проблема получения паутинного шелка и пути к ее разрешению. Харитонов Д.Е.- П.: Учён. Зап. 1945
Интернет-ресурсы
Интересные факты о пауках//http://www.liveinternet.ru/users/lusiya78/post306307295
Паутина//http://vosemnog.ru/pautina
Паутина в жизни паука//http://xreferat.com/10/21-1-pautina-v-zhizni-paukov.html
Паук и паутина//likar.info/setipayka.com/tarantul.su
Паутина//http://www.kakprosto.ru/kak-807863-kak-pauk-pletet-pautinu
Паутина//http://fb.ru/article/188725/kak-pauk-pletet-pautinu-zachem-pauku-pautina
Секреты паутины//http://fb.ru/article/67602/uznat-kak-sdelat-pautinu-znachit-raskryit-chast-sekretov-prirodyi
Уникальные свойства паутины//http://www.drugsbrand.info
Уникальные свойства паутины//https://otvet.mail.ru/question/56377976
Уникальные свойства паутины// http://www.superstyle.ru
Просмотров работы: 3709
school-science.ru
Самые разнообразные и изощренные формы, разные структуры, настоящие чудеса инженерии представляют собой паучьи сети. Паутины бывают не только правильной геометрической формы, но и довольно необычные. Все зависит от вида паука или способа, который он избрал для охоты. Это благодаря паутине, паукам удалось приспособиться и колонизировать самые недоступные и разнообразные ареалы обитания. Давайте же посмотрим, какие бывают паутины и познакомимся с некоторыми из них.
Семейство пауков-кругопрядов или ткачи (Araneidae) — довольно распространенная группа строителей. Какие паутины плетут эти пауки — просто загляденье! Они чаще всего развешивает свои паутины в форме колес в садах, лесах, на полях, вдоль дорог. И название то свое они получили благодаря типичной форме сети. Большинство полотен развешивается вертикально, а пауки висят на них вниз головой, дожидаясь добычу. Или прячутся где-нибудь поблизости, захватив сигнальную нить. Но бывает и горизонтальное расположение сетей.
Круглая форма паутины дает им преимущество, потому что при попадании в нее добычи или при ветре, сила натяжения равномерно распределяется по всей поверхности. Но только до определенного времени. Как правило, пауки-ткачи каждый день чинят или полностью снимают и снова восстанавливает свою паутину. Но если они чувствуют, что ураганный ветер может порвать паутину, и они лишатся своего строительного материала – шелка, то пауки ее вообще не плетут, или быстренько снимает. При этом, они перерабатывают белки шелка, попросту съедая вместе с забытой добычей, чтобы использовать вновь, когда решат что уже можно сплести паутину.
Домовые пауки (Tegenaria), которых часто можно встретить в наших домах, плетут паутину в форме листа с воронкой. Их называют еще воронковыми пауками. Они обладают особым строением, волосатым телом, и пользуются дурной славой. Некоторые считают, что они кусают по ночам людей. Но это несправедливое обвинение, на самом деле они совершенно не опасны для человека.
Еще одна довольно интересная паутина у другого любителя селиться в домах, но не у нас, а в Австралии, Новой Зеландии, Африке и на Мадагаскаре — приливный дезовый паук (Desidae). Одна часть его геометрической паутины плетется без спиралей, и сам паук поджидает добычу в укрытии неподалеку. Сигнальная нить соединена с центром паутины, и когда жертва касается сети, паук реагирует как рыбак, у которого клюнула рыба, устремляется к центру паутины.
Паутина одного из самых необычных пауков, встречается на живых изгородях в садах, но чтобы ее увидеть, сначала надо обнаружить, она очень маленькая, с половинку рисового зернышка. Да и паучок сам невелик. У этого паука характерная ловушка, он плетет треугольную паутину, становясь мостом между веткой живой изгороди и натянутой нитью, которая поддерживает треугольник. Когда добыча попадает в паутину, он ослабляет туго натянутую нить и жертва, пытаясь выбраться только еще сильнее запутывается в липком шелке.
mojznak.ru
Поиск
Интересные статьи, новости, факты — MyDiscoveries.ru
mydiscoveries.ru
Чтобы изучить как паук плетет паутину, ученые выбрали нефилов (Nephila). Этот вид тропических пауков славится своей необычайно прочной шелковой нитью, из которой даже изготавливают приманку для ловли рыбы. Нефилы плетут огромные сети из паутины, и обладают зверским аппетитом. В основном они кормятся мухами и другими насекомыми. Мухи их любимая пища, но иногда в сети попадают и мелкие птицы.
Пауки нефилы ядовиты, и их яд по токсичности сравним с ядом каракурта. Но чтобы узнать, где образуется и как используется пауком паутина, анахрологов это не остановило. Шелк паука – необыкновенно прочный материал. Он превосходит по прочности все синтетические полимерные материалы, изобретенные человеком. Из него паукам удается сплести паутину, способную выдержать не только собственный вес, но и погасить энергию удара летящего насекомого.
Для постройки паутины паук использует нить в тридцать раз тоньше человеческого волоса. Пауки примечательны тем, что в отличие от других животных, которые ищут стройматериалы для гнезд в окружающей среде (например, птицы ищут веточки для строительства гнезд), умудряются хранить много стройматериала внутри своего тела.
Откуда же берется паутина у пауков? Заготовка для паутины – шелк, хранится в теле паука. Только там он имеет вид некой белковой массы, вроде супчика, где плавают беспорядочно два типа белков. Когда этот супчик выделяется наружу через специальные железы особой формы, которыми оснащен его организм, он почти сразу же претерпевает изменения, становится твердым. Шелкоотделительных желез у паука несколько штук. Они позволяют менять пауку толщину, крепость и плотность паутины. У взрослого паука достаточно материала, чтобы сплести три паутины подряд. Во время экспериментов ученые вытягивали из паука шелковую нить, длиной в 30 метров.
Как паук плетет свою паутину? Плетение паутины очень сложный и хорошо выверенный процесс. Первая нить, которую паук вытягивает из задней части тела, служит для создания основы паутины, при этом она самая прочная, так как состоит из первого, упорядоченного типа белков. Затем делается временный каркас, для чего паук из центра паутины к внешним краям прокладывает дорожки из нитей совсем другого качества. Затем паук начинает плести от внешнего края к центру сеть по кругу. Временный каркас при этом паук съедает и заменяет его на очень эластичный и липкий шелк. Это смертельное оружие для ловушки – липкий шелк, ученые рассмотрели под электронным микроскопом. На нем обнаружились крошечные капельки клея. А вот почему паук не прилипает к своей паутине — это тема другой статьи.
Читать еще:
zverushca.ru
Паутина – это самая суть паука. Хоть другие членистоногие тоже производят паутину, нет больше группы, все представители которой могли бы это сделать. Те, которые всё же могут, делают это обычно в строго определённые периоды жизненного цикла, а саму паутину используют с одной-двумя целями (например, гусеницы бабочек сооружают кокон). В противоположность им все пауки производят паутину на протяжении всей жизни, используя её везде, где только можно. Птицееды не исключение. Они используют паутину для множества целей:
1. Для выстилки логова. Более того, многие древесные виды (напр. рода Avicularia ) делают гнёзда в расселинах коры полностью из паутины. Фактически, это воздушные норы.
2. Наземные виды частенько используют паутину для того, чтобы плотно заплести вход в нору, когда не хотят, чтобы их тревожили.
3. Паутина может стать нитью Ариадны, по которой бродячий паук может найти дорогу к норе.
4. Паутиной покрываются комочки земли, которые паук выбрасывает из норы по мере расширения жилища.
5. В неволе многие пауки плетут «скатерть» при кормлении. Неизвестно, делают ли что-либо подобное их дикие собратья.
6. Из паутины делается коврик-подстилка для линьки.
7. Паутина становится временным хранилищем спермы, когда самец готовится к встрече с самкой.
8. Самец чаще всего определяет наличие самки, по химическим сигналам (вряд ли здесь можно сказать «запаху») на паутине, окружающей вход в нору.
9. Наконец, самка плетёт из паутины яйцевой кокон, вместилище для развивающихся яиц.
Для чего птицееды паутину не используют – так это для изготовления сетей и ловушек, что делают многие Araneomoгрhae, так называемые высшие пауки. Хотя некоторые виды птицеедов натягивают радиально у входа в нору сигнальные нити, колебание которых предупреждает паука о приближении добычи или потенциального хищника. Из-за того, что птицееды не плетут сетей и ловушек, они считались более примитивными. Этот аргумент представляется неубедительным. Эти создания имеют ничуть не меньше возможностей плести сети, чем высшие пауки. Но поскольку они существенно тяжелее высших пауков, даже подземных, то изготовление ажурных конструкций для ловли добычи попросту непрактично.
С химической точки зрения паутина – это практически полностью белковый продукт. Паутинные железы вырабатывают паутину по мере необходимости, а выделяется она через микроскопические отверстия в паутинных придатках. При выделении она растянута, что позволяет белковым молекулам провзаимодействовать между собой, в результате чего нить затвердевает и приобретает фантастическую прочность. Обратите внимание на то, что затвердение нити – это не высыхание, так как она с тем же успехом может отвердеть и под водой (в качестве примера можно привести европейского водяного паука Argyroneta aquatica, сем. Argyronetidae ).
Наиболее удивительна в паутине её поразительная прочность. Многие народы мира даже используют её для изготовления рыболовных сетей (для мелкой рыбы), а также ниток, когда скручивается несколько шелковинок. Некоторые разновидности паутины бывают прочнее стальной проволоки такого же диаметра. Большая прочность на разрыв в сочетании с микроскопической толщиной сделала паутину незаменимой при изготовлении перекрестий прицелов во время Второй Мировой войны. По сравнению с нейлоновой нитью она выдерживает вдвое большее растяжение.
Наконец, несмотря на то, что это практически чистый белок, паутина крайне медленно разрушается. В природе она может провисеть на ветке многие недели после того, как исчез её создатель. В доме она может сохраниться практически неограниченное время, пока не будет сметена веником возмущённой хозяйки. В террариуме она сохранится год и более, демонстрируя лишь незначительные признаки деградации. Бактерии и грибы растут на ней очень плохо и лишь немногие организмы поедают её, несмотря на очевидную питательную ценность. Почему? Неизвестно.
Производство паутины сопряжено с расходом и белка и энергии. Если бы не существовало способа её переработки, она дорого обошлась бы пауку. Большинство пауков поедают по крайней мере часть отслуживших шёлковых конструкций. Хотя птицееды занимаются этим гораздо реже, чем большинство других пауков.
Легко решить, что это доказывает примитивность птицеедов, не развивших ещё инстинкта сохранения ценного материала в той же степени, что более продвинутые пауки. Но не менее убедительным представляется то, что расход энергии и белка у птицеедов, плетущих сравнительно мало, существенно меньше, особенно по сравнению с весом тела. Соответственно, потребность экономить не так велика, и они могут себе позволить некоторую расточительность.
Хотя птицееды могут поедать «скатерть», которую плетут иногда при кормлении в неволе, они обычно не съедают прочие паутинные сооружения. Эти последние следует время от времени удалять.
Неизвестно, что же происходит со всей той паутиной, которую производят птицееды в природе. Постройки многих тропических видов довольно велики и обладают немалой прочностью. Тем не менее, для птицеедов юго-запада Америки не характерно большое количество паутины вокруг норы, а внутри бывает и того меньше. Они что, плетут мало паутины? Или поедают большую часть старой? И если поедают, то почему не делают этого при содержании в неволе? Загадка остаётся загадкой.
biofile.ru
|
|
|
|
|
|
