Как паук плетет паутину для детей
На Земле существует более 20 тысяч видов пауков! Есть среди них совершенно безобидные, а есть ядовитые (например, живущий у нас в Крыму 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). Но всех их объединяет то, что все они без исключения плетут паутину.
У любого паука снизу на брюшке есть так называемые паутинные бородавки, из которых выделяется паутинная жидкость. Жидкость быстро застывает на воздухе, превращаясь в прочные нити. Думаю, ваш ребенок когда-нибудь видел, как клеят термоклеем (или другим быстро застывающим клеем): как тянется за тюбиком и тут же застывает на воздухе тонкая ниточка. (Если есть такая возможность - дайте малышу такой клей, пусть он сам попробует сделать "паутинку"). Вот точно так же делает паутину паук.
Почему она липнет, мы разбирали в отдельном выпуске "Клуба почемучек": "Почему паутина липкая?".
Но паутина не только липкая, она еще и очень прочная. Ребенку в это трудно поверить - он по опыту знает, как легко порвать паутинку. Но попросите его представить, что если бы мы могли получить паутину такой же толщиной, как проволока, то она бы в два-три раза крепче проволоки!
Задание 1. Что было бы, если. (элементы ТРИЗ)
Пофантазируйте, что бы было, если бы пауки умели прясть такую толстую паутину? Опасная или полезная она была бы для людей? А как бы люди ее могли использовать?
| Внешнее строение паука |
Если вы спросите малыша, зачем пауку нужна паутина, он скорее всего ответит, что паук использует ее для ловли насекомых. Это самое известное назначение паутины. Но знает ли малыш, что паутина нужна паукам еще для очень многих дел? Например, есть виды пауков (т.н. бродячие пауки), которые охотятся на добычу не сплетая сеть, а догоняя насекомое и набрасываясь на него. А уж потом обматывают ее паутиной, чтобы притащить к себе в логовище. Для них паутина - как веревки для связывания. Многие виды пауков устилают паутиной стены и пол своего жилища - для них паутина служит в качестве мягкого ковра. Водяной паук плетет паутину под водой, чтобы она удерживала пузырьки воздуха, которые он собирает под нее, создавая себе запас для дыхания. Паутина для него одновременно и кладовочка и сеть для своеобразного воздушного шара. Самки пауков плетут из паутины коконы и откладывают в них яйца, из которых потом вылупляются паучата. Для них паутина это колыбелька. А для многих паучат паутина - это парашютик. Замечал ли малыш, что в начале осени, в так называемое "бабье лето", по воздуху летает много серебристых паутинок? Если приглядеться, то он может увидеть, что за кончик каждой держится крохотный паучок. Это только что вылупившиеся паучата расселяются из своего гнезда. Ведь за один раз их появляется на свет у разных видов от десятка до сотни, поэтому им тесно жить всем вместе. Вот паучата и используют паутинку как парашют, чтобы ветер отнес их в дальние края.
Но, конечно же, при слове "паутина" нам в первую очередь представляется красивая круговая сеть, растянутая между деревьями или в заброшенном углу дома. Такие сети в основном плетут разные виды пауков-крестовиков.
Как же они плетут паутину так, что их нити протягиваются между опорами? Иногда даже на значительное расстояние. Вы замечали, что в лесу паутина, бывает, натянута поперек тропинки, крепясь за деревья на противоположных ее сторонах? Делают они это следующим образом. Паук выпускает длинную нить. При благоприятном стечении обстоятельств, воздушный поток подхватывает эту паутинку, и она зацепляется за ветки близлежащего дерева (1-2). А дальше все просто и волшебно: перебравшись на середину этой вспомогательной нити, паук сплетает еще одну свободно висящую нить, потом перебирается на ее середину и, свисая вертикально вниз, прядет еще одну паутинку, пока не достигнет какой-нибудь опоры (3). Так получается основа под каркас в виде буквы Y. (Знает ли малыш эту букву английского алфавита? Слово "yellow" - "желтый" начинается с нее. На какую русскую букву она похожа? Сможет ли он на прогулке найти палочку в виде буквы "Y"?).
Дальше начинается колдовство: паук соединяет точку пересечения паутинки еще несколькими радиусами (4). И на них он плетет вспомогательную спираль, двигаясь из центра (5).
Пока все нити, которые он сплел, сделаны из нелипкой паутины. Кстати, в этом и секрет того, что сами пауки никогда не прилипают на свою сеть - они бегают только по этим нитям, лежащим в основе паутины. А, дойдя до края, он начинает плести вторую спираль (от края к середине) уже с использованием липкой паутины (6).
| Как паук плетет паутину |
Видите, как сложно? Но это еще не самое удивительное. Удивительно то, что паутина пауков-крестовиков всегда имеет одну и ту же геометрическую структуру. Первая спираль имеет мало витков и расстояние между ними с каждым кругом увеличивается. В результате у него получается кривая линия. которая называется логарифмическая спираль. (Чтобы малыш понял это название, достаточно сказать ему, что логарифм - это такое слово из математики. Бывает "сложение", бывает "вычитание", а бывает "логарифм". Он его будет учить в школе). А вот витки второй, липкой, спирали расположены между собой всегда на одном и том же расстоянии. Эта спираль называется архимедова, в честь великого древнегреческого ученого Архимеда. Вот какой, оказывается, паук хороший математик!
Задание 2. Определяем вид спиралей.
Попросите малыша среди других кривых на рисунке найти все спирали. Какие из них логорифмические, а какие архимедовы?
Задание 3. Готовим руку к письму.
А теперь предложите малышу самому сплести паутинку. Для этого надо сохранить к себе на компьютер и распечатать предложенные ниже рисунки-прописи (только предварительно откройте их в новом окне, щелкнув по рисунку правой кнопкой мыши и выбрав в меню "Открыть в новой вкладке" - тогда картинки откроются в полном размере).
Но ловчьи сети пауков бывают и другого вида.
Например, пауки рода Argiope украшают свои сети зигзагообразными узорами, вплетенными в основные нити паутины. Эти узоры особенно хорошо видны в ультрафиолетовом свете, что привлекает насекомых, так как обычно ультрафиолетовым им видятся всякие сладкие фрукты и т.д.
 |
| Паутина Argiope. Фото из Википедии |
Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут маленькую сеточку между своих ног и набрасывают ее на пробегающее под ними насекомое.
А есть пауки, которые плетут огромную беспорядочную паутину. Самые примечательные из них пауки вида Uloborus republicanus («общественные») - они совместными усилиями плетут общую сеть, которая достигает иногда гигантских масштабов.
Ну а самая большая паутина в мире была обнаружена в 2007 году в национальном парке озера Тавакони (США, штат Техас). Размер ее 180 метров! Сделали ее пауки нескольких разных видов, которые обычно не сотрудничают, а даже враждуют друг с другом.
А ваш малыш хочет построить гигантскую паутину? Дайте ему катушку ниток и предложите натягивать их между всеми предметами в комнате (только позаботьтесь о том, чтобы он не прикреплял нити к предметам, которые могут упасть). А потом, когда ловчая сеть будет готова, поиграйте с ним в паучка и муху, устроив догонялки с препятствиями среди этих нитей.
 |
| Игра в паутину |
Задание 5. Спирограф.
Весело было? Чтобы успокоиться и немного отдышаться, предложите малышу нарисовать свои красочные узоры для паутины. Можно рисовать их просто из головы. А можно применить для этого специальную линейку - спирограф. С его помощью получаются очень интересные картинки. Но для того, чтобы их сделать, малышу понадобится терпение и умелые пальчики. Круг за кругом, как паук плетет паутину, надо плести узоры, вращая зубчатые колесики спирографа.
| Узоры на спирографе |
Задание 6. Азы английского языка.
А напоследок можете вместе с малышом выучить смешное английское стихотворение про паучка (страничка взята из моей книжки, которую я делала в подарок хорошей девочке Миле):
Надеюсь, Алёне понравится мой ответ :)
А на следующей неделе вас ждет рассказ о том, как стоят мосты . Этот вопрос мне прислала мама Юля и ее дочь Рита (7 лет).
Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб (для этого надо всего лишь поставить его баннер на боковую панель блога, а если такого нет - то дать ссылку в любых соц. сетях) и присылайте их мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек". Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы.
Следующий розыгрыш состоится в первый день рождения "Клуба почемучек", который он отмечает 26 октября. Не пропустите! Призом будет один из возрастных блоков моего платного проекта "Нескучная наука".
А также я приглашаю спонсоров к сотрудничеству с моим Клубом.
Ну а теперь вернемся к нашим занятиям. Сегодня у меня в Клубе ответ на вопрос, присланный мамой Натальей и ее сыном Колей:
Сейчас, осенью, пауки особенно активно плетут паутину. Не только на сухих травах или в углу окна - нередко можно увидеть маленьких-паучков-путешественников, летящих на своих серебряных нитях в пронзительно синем осеннем небе. Постарайтесь на одной из осенних прогулок найти несколько образцов разных паутинок. А, может, вам с ребенком посчастливится наблюдать и за самой работой паука? Мы в "Клубе почемучек" уже говорили о том, как паук плетет паутину. Там малыш может узнать, для чего она нужна паукам, какие виды паутин бывают и какие математические законы в них "спрятаны". А сейчас мы продолжим изучать это удивительное явление природы.
Обнаружив в углу комнаты интересный экземпляр паутины, не спешите смести ее - она может стать настоящим произведением искусства! Возьмите лист бумаги темного цвета, подложите под паутинку, сбрызните ее лаком для волос и аккуратно поднимите. Паутина зафиксируется на листе. Таким образом можно делать образцы для последующего изучения и коллекционирования паутин.
Если же вам этот способ кажется слишком сложным, то хотя бы фотографируйте или зарисовывайте творения паука.
А эту чудесную фотографию паука на круговой паутине мне прислала участница "Клуба почемучек" Наталья Оглобля
 |
| Паук на паутине |
Сравнивая найденные образцы паутин, предложите ребенку самому разделить их на типы по внешнему виду. Это даст ему возможность потренировать свое логическое мышление и получить навыки классификации.
Скорее всего у вас получится распознать такие виды паутин: круговая, хаотичная, воронкообразная, одиночные нити и коконы. Каждый из видов пауков обычно плетет паутину только своего типа. Поэтому, посчитав, сколько разных типов паутин вы нашли на определенном участке, вы сможете сказать, сколько видов пауков там живет.
Паутина - очень интересный материал. Нить из нее обладает огромной прочностью и эластичностью. Если бы паутинка была толщиной с карандаш, то такая веревка могла бы удержать самолет. В Южной Америке по паутине, раскинувшейся с одного края ущелья на другой, обезьяны переходят как по мосту. В Гвинее некоторые племена используют паутину как рыболовную сеть. А в Китае из нее ткали ткань, которую называли "ткань восточного моря". Кстати, в Европе т оже известен случай, когда из паутины была изготовлена одежда из паутины: французский ученый де Сё Хилер преподнес Людовику XIV носки и перчатки "из паучьего шелка".
Получается паутина из паутинных бородавок, которые расположены на брюшке паука. Через них жидкий секрет (продукт выделения специальный желез) выделяется пауком и быстро затвердевает на воздухе, превращаясь в прочную эластичную и липкую нить.
Существует семь типов различных паутинных желез, а значит и семь типов паутинного волокна: два из них нужны при производстве нитей для прикрепления, а другие для перемещения, для герметизации добычи, для коконов, и для изготовления липких нитей. Но у большинства пауков присутствует обычно только два-три вида желез одновременно.
Оказывается, если посмотреть на паутинку в микроскоп, то мы увидим, что это не просто нитка, а нитка, вся увешанная маленькими бисеринками - капельками клея.
 |
| Паутина под микроскопом. Фото с сайта 1, 3 - место присоединения круговых нитей к радиальным. 2. Капельки клея на круговых нитей. 4. Капля клея крупным планом. |
Предложите малышу сделать модель паутинки, используя проволоку в качестве основной нити и бисер в качестве капелек клея. Для этого надо просто нанизать бисеринки. Так, как ему это захочется и сколько захочется. Главное, чтобы было интересно и тренировалась мелкая моторика :)
При решении этой задачи разбейте ее на подзадачи: можно сделать так, чтобы поверхности ног не прилипали к клею, а можно перемещаться так, чтобы в клей не попадать.
Катя предложила, во-первых, смазать ноги чем-то, что клей растворяет. Во-вторых, ходить по сети очень осторожно, на цыпочках.
Предложите ребенку сплести самую настоящую липкую паутину прямо в доме. Для этого возьмите скотч и заклейте им проем входной двери (оставьте внизу проход, чтобы можно было выбраться из комнаты). На эту паутину можно посадить паучка, сделанного из комочка черной бумаги и трех кусочков пушистой проволоки. Можно вырезать из бумаги и лепить на нее мушек и бабочек. А можно соревноваться в меткости - бросать бумажные шарики-насекомые так, чтобы они пролетели сквозь паутину и не ударились об нее.
 |
| Детская поделка. Паучок из бумаги и пушистой проволоки |
 |
| Игра в паутину |
Надеюсь, Коле понравится этот ответ на его вопрос.
1) Поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку на страницу Клуба в своих соц. сетях.
2) Прислать ваш вопрос мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".
ВНИМАНИЕ! Среди всех присланных осенью вопросов в декабре я разыграю ПРИЗ . Независимо от того, сделала я ответ на вопрос или нет. Подробности о призе будут ближе к розыгрышу отдельным постом.
Летом и осенью дети замечают лёгкие полупрозрачные сети, сотканные пауками. Наблюдательный ребёнок обращает внимание на красивую форму паутины. Малышам интересно, откуда она появляется и зачем нужна? Почему тонкие нити не рвутся, а растягиваются? Какие виды ловушек плетут пауки? Ответить на эти и другие вопросы поможет новый познавательный рассказ от Академии Любознательности.
Однажды воскресным днём семья Вити собралась в лес на прогулку. За компанию позвали Олю, чтобы стало ещё веселее. Дело было летом, погода стояла хорошая, и дети вовсю резвились. Они бегали по лесным тропкам, собирали цветы, ягоды, прятались в кустах и за деревьями.
Вдруг Оля громко взвизгнула.
— Что случилось? — подбежал Витя.
— В паутине запуталась! — воскликнула девочка. Она пыталась оторвать липкие нити с рук и лица, но они были цепкие. Витя пришёл подружке на помощь.
— Ну и место ты выбрала для пряток, посмотри, сколько здесь паутины, — сказал мальчик.
Действительно, на кустах там и тут висели тонкие, почти невидимые сети.
— Ой, а узоры у них разные, похожи на ажурное вязание, — восхитилась Оля.
Витя поднял с земли палочку, осторожно потрогал паутину. Она была упругой и прочной, прогибалась, но не рвалась. Откуда-то выскочил паучок и быстро побежал к центру, решил проверить, кто попал в его ловушку.
— Как маленький паук сумел сплести столько сетей? И почему они такие прочные? — сказал он.
— Давай спросим у твоих родителей, — ответила Оля.
— Вряд ли им известны такие тонкости. Лучше, когда вернёмся домой, отправимся в Академию Любознательности и узнаем у Котофея Ивановича, — предложил Витя.
Так они и сделали. Оказавшись в замке, ребята разыскали Хранителя Знаний и спросили, как и зачем паук плетёт паутину? Учёный Кот пригласил друзей в библиотеку и рассказал удивительные вещи.
Оказывается, у пауков на брюшке есть специальные железы, которые производят жидкость высокой вязкости. Она выходит наружу через особые прядильные трубочки, застывает и превращается в тоненькие полупрозрачные нити. Ловкий ткач скручивает их, быстро работая лапками, и прядёт паутину.
Сеть, в которой мало нитей, выглядит плоской и не очень упругая. Зато такая ловушка незаметна для насекомых. Объёмная паутина состоит из множества запутанных нитей, отличается высокой прочностью. Но её можно разглядеть и обойти или облететь стороной.
Форма паутины тоже бывает разной, зависит от вида членистоногого насекомого. Например, воронковый паук предпочитает сеть, похожую на конус. Он сплетает воронку между камней или стеблей высокой травы и прячется на самом дне.
У паука-ловильщика другая тактика: хитрец делает прочную сеть, опускает и держит её передними лапками. Сам висит вниз головой, поджидает жертву, затем затягивает ловушку. Перемычки у сетей пауки делают липкими, чтобы добыча приклеилась и не смогла вырваться. Для себя охотники предусматривают безопасные дорожки из сухой нити.
Эти прирождённые ткачи используют паутину не только для охоты. Из неё делают коконы для зимовки, утепляют норки, применяют, как дверки и навесы для защиты укрытий от осадков. А ещё она служит «ковром-самолётом»: на ней паучки путешествуют вместе с ветром.
— А как получаются геометрические узоры? — спросил Витя.
— Это кропотливая работа, нужно немало труда и терпения, — ответил Хранитель Знаний.
Паук выпускает немного нити и зацепляет за несколько выступов, например, за сучки. Когда концы соединяются, получается многоугольник. Ткач продолжает вытягивать новые волокна и связывать их между собой.
Затем соединяет противоположные стороны через центральную точку. В середине паутины располагается охотник и следит за сигнальной нитью. Если она начнёт дёргаться, значит, попалась добыча.
— Неужели паутина такая прочная? — спросила Оля.
— Она в 6 раз превосходит шёлковые нитки, — ответил Кот. — Тонкая, едва заметная сеть может поймать летящую пчелу и не порваться. Упругие волокна способны растягиваться в 3—4 раза. Рыбаки в Полинезии успешно применяют паутину вместо лески.
Учёные давно исследуют необычные свойства паутины и пытаются изобрести искусственные волокна такого же качества. Но пока это не удаётся. Нити, сделанные насекомыми, прочнее нейлоновых в 4 раза!
Кажется, я ничего не забыл и ответил на все вопросы? А теперь пора за работу, меня ждёт старинный фолиант.
Дети были очень благодарны Учёному Коту за познавательный рассказ. Они тепло попрощались и с помощью кьюриосити вернулись домой.
Как паук плетет паутину? Делает он это уже более 200 млн. лет. Каждый из 42 тыс. видов делает это по индивидуальной схеме: классическая колесовидная сеть, гамак, навес или одиночные нити-ловушки.
Природа снабдила этих животных уникальным прядильным аппаратом. Точно воспроизвести его конструкцию и состав выпускаемых нитей ученые не могут до сих пор.
Где образуется и откуда выходит
Пауки и их паутина – в своем роде уникальное природное явление. Процесс плетения напоминает производство сахарной ваты – заранее смешанный состав вытягивается из узкого отверстия резервуара и застывает на воздухе в виде тонкой нити.
Емкостью служит брюшко животного, а материалом – секрет, вырабатываемый его внутренними паутинными железами.
В нижней части тела паука (опистоме) расположены от 1 до 4 пар наростов – паутинные бородавки. У некоторых видов эти выросты подвижны и одновременно выполняют функцию органа осязания. Это и есть та область, откуда у паука появляется паутина.
Часть поверхности бородавок усеяна мелкими волосками – паутинными трубочками. Каждая из них является выходным протоком внутренней железы и состоит из двух частей – толстой (базальной, внутренней) и тонкой (формирующей, концевой). Участок с трубочками называется паутинным полем.
Наряду с трубочками в производстве паутины участвуют хитиновые конусы, также расположенные на поверхности бородавок. В них открываются более крупные железы.
Выделение нити контролируется центральной нервной системой паука. Толщина, липкость и даже оттенок могут варьироваться.
Для этого в процессе плетения задействуются различные типы желез, например:
- трубковидные – выпускают нити для яйцевого кокона. У самцов данный тип желез отсутствует;
- ампуловидные – производят сухие толстые нити для основы сети;
- грушевидные – прочные тонкие волокна для крепления паутины к основе;
- дольковидные – двойное шелковое волокно, основа спиральных нитей ловчей сети;
- древовидные – выделяют клей для покрытия основы, не застывающий при контакте с воздухом. При сильном увеличении на нитях будут заметны капельки – липкий секрет древовидных желез. Именно на них во время дождя концентрируется влага.
У каждой разновидности пауков свой набор желез. Переключение с одной на другую занимает примерно минуту. Паук-крестовик плетет паутину, используя 6 желез. На его паутинных бородавках расположено от 480 до 560 трубочек и около 20 конусов.
Как пауки плетут паутину
Все виды пауков предпочитают плести сети или растягивать нити-ловушки по ночам. В это время создаются оптимальные условия: нет жары, ветра, солнечного света, воздух достаточно увлажнен.
Для фиксации нити к какой-либо поверхности паук прижимает к ней бородавки, а затем отползает, увлекая застывающее волокно за собой.
Вытягивание нити производится при помощи задних ног, одновременно регулируется ее натяжение и положение.
Как паук-крестовик плетет паутину:
- Паук выбирает место, выпускает нить и ждет, пока она в свободном парении зацепится за опору. Расстояние между точками крепления может достигать 2 м и более.
- Затем животное переползает на другую сторону нити, закрепляет ее, возвращается примерно на 1/3 расстояния и свисает вниз, выпуская другую нить, которую под наклоном фиксирует к расположенной ниже опоре.
- Паук по наклонной нити возвращается вверх на опорную, одновременно выпуская новое волокно, но не закрепляя его. Конец будет зафиксирован к опорной нити ближе к ее противоположному концу. Таким образом строится паутиновая рама в форме перевернутого треугольника. Могут быть варианты в виде квадрата или неправильного многоугольника.
- В плоскости рамы строятся внутренние радиусы (от 30 до 50). Паук протягивает их не через единую точку в середине, а крепит к густому паутинному сплетению. По завершении он возвращается в центр и начинает по кругу соединять радиусы временными вспомогательными перемычками (провизорная спираль). У временной спирали витков мало, расстояние между ними при приближении к краю рамы увеличивается.
- Оказавшись на периферии, паук разворачивается и начинает плести уже постоянные перемычки (ловчую спираль из клейкой нити), перекусывая временные и скатывая их в комочки. Движение происходит по сужающейся спирали от краев к центру. Расстояние между витками уже одинаковое («спираль Ахимеда»).
Если подсчитать примерное время, сколько паук плетет паутину, то получится диапазон от 30 минут до часа. По завершении животное протягивает от сети сигнальную нить, за которую держится, выжидая добычу в стороне.
Любой предмет, попавший в ловушку, тщательно обследуется, затем либо сбрасывается, либо закручивается в кокон. Сам паук не прилипает к клейким волокнам благодаря особым волоскам на лапах.
Не все пауки плетут ловчую сеть. Одни виды зависают на прочном паутинном волокне, выжидая жертву, затем набрасываются на нее и быстро опутывают. Другие сидят в норе и ждут, пока завибрируют растянутые неподалеку сигнальные нити.
Некоторые плетут сети в виде навеса, располагая их горизонтально. Такая паутина держится на проходящих сквозь нее нитях, зафиксированных сверху и снизу.
Видео
Пауки настраивают паутину как гитару
Состав паутины
Основа паутины (2/3 ее состава) – это нерастворимый в воде белок фиброин (фибриллярный белок). Это вещество, которое дает паутине паука повышенную прочность. Состоит из комплекса простых белков (альбуминов), d-аланина (аминокислота), глютаминовой и аминоуксусной кислот.
Клейкость паутине обеспечивает серицин (вещество белкового происхождения, шелковый клей). В химический состав паутины также входит нитрат и гидрофосфат калия, обеспечивающие защиту от бактерий и грибков.
В зависимости от типа используемых желез паук производит около 7 разновидностей волокон различного химического состава, из чего и сплетает структурные части паутины.
Структура нити неоднородна. Она составлена жесткими белковыми кристаллами, прочно соединенными эластичными связками. По химическому составу и свойствам паутина похожа на шелк тутового шелкопряда, но паучий прочнее.
Нить сохраняет прочность при растяжении, не перекручивается даже при длительном вращении. Последнее свойство называется «шарнирность». Солнечный свет, жаркий и сухой воздух ослабляют прочность нити.
Роль паутины в жизни паука
Паутина – это не только ловчая сеть, которой паук опутывает свою жертву. Ее роль гораздо важнее. Реализация инстинкта размножения − одна из основных целей, вот зачем пауки плетут свою паутину. Самки используют ее для привлечения самца, оставляя на нитях феромоны.
Самцы аранеоморфных пауков в преддверии брачного периода плетут особую сперматическую сетку, на которую выделяют семенную жидкость для последующего переноса в особый резервуар на передних конечностях-щупальцах (педипальпы). Они же являются органом совокупления.
Из паутины также ткутся яйцевые коконы. Некоторые из них имеют очень сложную барьерную структуру. Бактериостатические свойства паутины защищают яйца от воздействия плесневых грибков, бактерий и высыхания.
Еще одна причина, зачем паукам нужна паутина — это защита. Взрослые особи прячутся в паутинных коконах в периоды линьки. В это время они наиболее уязвимы, а плотный воздухопроницаемый чехол надежно защищает от внешних факторов.
Водяные пауки создают из паутинных нитей кокон для сбора пузырьков воздуха. Многие виды устилают волокнами стены своего жилища, оплетают вход в него.
Из паутинных нитей пауки создают страховочные структуры в месте своего обитания и охоты, чтобы цепляться в случае падения. Пауки-кругопряды из паутины и мелкого мусора скатывают муляж и подвешивают его на ловчую сеть в качестве приманки.
Паук периодически поедает паутину (обычно при ремонте повреждений). Есть 2 версии, почему он это делает: 1 – восполнение белка в организме, 2 – получение воды, оседающей во время осадков.
Паутина служит и для распространения популяции. Молодые паучки некоторых видов по осени покидают свои гнезда на тонких паутинных канатиках, переносимых ветром.
При ближайшем рассмотрении паук представляет собой уникальную прядильную мини-фабрику и интереснейший объект для наблюдения.
Это хищники, которых не удалось заставить производить шелк для человеческих нужд, как шелкопрядов. Ученые близки к созданию подобных нитей в искусственных условиях, но эта цель пока не достигнута.
Представителей отряда паукообразных можно встретить повсюду. Это хищники, которые охотятся на насекомых. Свою добычу они ловят с помощью паутины. Это гибкое и прочное волокно, к которому приклеиваются мухи, пчелы, комары. Как паук плетет паутину, этим вопросом часто задаются при виде удивительной ловчей сети.
Что такое паутина?
Пауки одни из древнейших обитателей планеты, из-за маленького размера и специфического внешнего вида их ошибочно считают насекомыми. На самом деле это представители отряда членистоногих. Тело паука имеет восемь ног и два отдела:
В отличие от насекомых у них нет усиков и шеи, отделяющей голову от груди. Брюшко арахнида своеобразная фабрика по производству паутины. В нем расположены железы, вырабатывающие секрет, состоящий из белка, обогащенного аланином, придающим прочность, и глицином, отвечающим за эластичность. По химической формуле паутина близка к шелку насекомых. Внутри желез секрет находится в жидком состоянии, а на воздухе твердеет.
Информация. Шелк гусениц тутового шелкопряда и паутина имеют схожий состав – на 50% это белок фиброин. Ученые выяснили, что нить паука значительно прочнее секрета гусениц. Это объясняется особенностью формирования волокна
Откуда берется паутина у паука?
На брюшке членистоногого расположены выросты – паутинные бородавки. В их верхней части раскрываются каналы паутинных желез, формирующих нити. Насчитывается 6 типов желез, производящих шелк для разных целей (перемещение, опускание, опутывание добычи, хранение яиц). У одного вида все эти органы одновременно не встречаются, обычно у особи 1-4 пары желез.
На поверхности бородавок насчитывается до 500 прядильных трубочек, подающих белковый секрет. Паук прядет паутину следующим образом:
- паутинные бородавки прижимаются к основанию (дерево, трава, стена и т.д.);
- небольшое количество белка прилипает к выбранному месту;
- паук отходит, вытягивая нить задними лапками;
- для основной работы используются длинные и гибкие передние лапки, с их помощью создается каркас из сухих нитей;
- завершающий этап изготовления сети – формирование липких спиралей.
Благодаря наблюдениям ученых стало известно, откуда у паука выходит паутина. Ее выпускают подвижные парные бородавки на брюшке.
Интересный факт. Паутина очень легкая, вес нити, обмотавшей Землю по экватору, составил бы всего 450 г.
Как строится ловчая сеть
Ветер – лучший помощник паука в строительстве. Достав тонкую нить из бородавок, арахнид подставляет ее под воздушный поток, который относит застывший шелк на значительное расстояние. Это секретный способ, как паук плетет паутину между деревьями. Паутинка легко цепляется к веткам деревьев, используя ее в качестве каната, арахнид передвигается с места на место.
В структуре паутины прослеживается определенная схема. Ее основу составляет каркас из прочных и толстых нитей, расположенных в виде лучей, расходящихся из одной точки. Начиная с внешней части, паук создает круги, постепенно двигаясь к центру. Удивительно, что без всяких приспособлений он выдерживает одинаковое расстояние между каждым кругом. Эта часть волокон липкая, именно в ней будут застревать насекомые.
Интересный факт. Паук поедает собственную паутину. Ученые предлагают два объяснения этому факту – таким образом восполняется потеря белка при ремонте ловчей сети или паук просто пьет воду, повисшую на шелковых нитях.
Сложность рисунка паутины зависит от вида паукообразного. Низшие членистоногие строят простые сети, а высшие – сложные геометрические схемы. Подсчитано, что самка крестовика строит ловушку из 39 радиусов и 39 спиралей. Кроме гладких радиальных нитей, вспомогательной и ловчей спирали существуют сигнальные нити. Эти элементы улавливают и передают хищнику вибрацию попавшейся добычи. Если попадается посторонний предмет (ветка, листок), маленький хозяин отделяет его и выбрасывает, затем восстанавливает сеть.
Крупные древесные паукообразные натягивают ловушки диаметром до 1 м. В них попадают не только насекомые, но и мелкие птицы.
Сколько времени паук плетет паутину?
На создание ажурной ловушки для насекомых хищник тратит от получаса до 2-3 часов. Время его работы зависит от погодных условий и запланированных размеров сети. Некоторые виды плетут шелковые нити ежедневно, делая это утром или вечером, в зависимости от образа жизни. Один из факторов, за сколько паук плетет паутину, ее вид – плоская или объемная. Плоская – это привычный всем вариант радиальных нитей и спиралей, а объемная – ловушка из комка волокон.
Назначение паутины
Тонкие сети являются не только ловушками для насекомых. Роль паутины в жизни паукообразных гораздо шире.
Ловля добычи
Все пауки хищники, убивающие свою жертву ядом. При этом некоторые особи имеют хрупкое телосложение и сами могут стать жертвой насекомых, например, ос. Для охоты им нужно убежище и ловушка. Липкие волокна выполняют эту функцию. Попавшую в сеть добычу они опутывают коконом из нитей и оставляют, пока впрыснутый фермент не приведет ее в жидкое состояние.
Шелковые волокна паукообразных тоньше человеческого волоса, но их удельная прочность на разрыв сравнима со стальной проволокой.
Размножение
В период спаривания самцы прикрепляют к паутине самки собственные нити. Нанося ритмичные удары по шелковым волокнам, они сообщают потенциальной партнерше о своих намерениях. Принимающая ухаживания самка спускается на территорию самца для спаривания. В некоторых видах инициатором поиска партнера является самка. Она выделяет нить с феромонами, благодаря которым ее находит паук.
Дом для потомства
Из шелкового паутинного секрета плетутся коконы для яиц. Их количество в зависимости от вида членистоногих составляет 2-1000 штук. Паутинные мешочки с яйцами самки подвешивают в безопасном месте. Оболочка кокона достаточно прочна, она состоит из нескольких слоев и пропитывается жидким секретом.
В своей норке паукообразные оплетают стенки паутиной. Это помогает создать благоприятный микроклимат, служит защитой от непогоды и природных врагов.
Перемещение
Почему паук не прилипает к своей паутине?
Чтобы не попасть в собственную ловушку, паук делает несколько сухих нитей для передвижения. Прекрасно ориентируюсь в хитросплетениях сетей, он безопасно подбирается к прилипшей добыче. Обычно в центре ловчей сети остается безопасный участок, где хищник поджидает добычу.
Интерес ученых к взаимодействию паукообразных с их охотничьими ловушками появился более 100 лет назад. Первоначально было выдвинуто предположение о наличии на их лапках специальной смазки, предотвращающей прилипание. Подтверждений теории так и не нашли. Съемка специальной камерой движения ног паука по волокнам из застывшего секрета дал объяснение механизму соприкосновения.
Паук не прилипает к своей паутине по трем факторам:
- множество упругих волосков на его лапках уменьшает площадь соприкосновения с липкой спиралью;
- кончики паучьих ног покрыты маслянистой жидкостью;
- перемещение происходит особым образом.
Каков секрет строения лапок помогает арахнидам избежать прилипания? На каждой ноге паука есть два опорных когтя, которыми он цепляется за поверхность, и один гибкий коготь. При движении он прижимает нити к гибким волоскам на лапке. Когда паук поднимает лапку, коготь распрямляется, а волоски отталкивают паутину.
Другое объяснение – отсутствие непосредственного контакта ноги паукообразного и липких капель. Они попадают на волоски лапки, а затем легко стекают обратно на нить. Какие бы теории не рассматривали зоологи, неизменным остается тот факт, что пауки не становятся узниками собственных липких ловушек.
Плести паутину могут и другие паукообразные – клещи и ложноскорпионы. Но их сети не сравнятся по прочности и искусному переплетению с произведениями настоящих мастеров – пауков. Современная наука пока не в состоянии воспроизвести паутину синтетическим методом. Технология изготовления паутинного шелка остается одной из загадок природы.
Читайте также: