Греческая мифология повествует о смертной швее по имени Арахна. Ее экстраординарный талант мог сравниться только с ее эго - и в момент чистого высокомерия она бросила вызов богине Афине на соревновании по ткачеству с высокими ставками. Достаточно сказать, что Арахне это не понравилось. После разборок она превратилась в паука. По крайней мере, она должна сохранить свое хобби.
Как и Арахна, многие пауки славятся хорошими ткачами. Используя материалы, которые могут быть прочнее стали, восьминогие твари плетут всевозможные паутины, одни большие, другие маленькие.
Чудо-Шёлк
Если вы посмотрите на кончик брюшка любого паука, вы обнаружите от одной до четырех пар крошечных, похожих на заглушки придатков. Это фильеры, органы, распределяющие шелк. Каждая из них связана со специальными железами, расположенными внутри брюшной полости. Эти железы создают богатые белком жидкости, которые выдавливаются из «кранов»: микроскопических отверстий в фильерах. Выйдя из тела, жидкости затвердевают и становятся шелковистыми.
Имейте в виду, не все паучьи шелка одинаковы. Химический состав шелковых нитей весьма разнообразен. А иногда его можно изменить до того, как жидкости для предварительной обработки шелка успеют затвердеть. Кроме того, напрягаясь или расслабляясь, втулки могут изменять толщину шелковых волокон, которые они выпускают. У одинокого паука могут быть десятки, сотни или тысячи патрубков, работающих вместе, производя шелк разной консистенции.
Одним из самых известных семейств пауков являются пауки-кругопряды. Они встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и насчитывают около 3 500 видов по всему миру. Отдельные ткачи могут производить от восьми до девяти различных видов шелка. Например, чтобы защитить свои яйца, паукообразные заворачивают их в плетеные мешочки со слоем приятного мягкого шелка в центре. Но шелк паука также бывает более прочным и жестким.
Мосты, рамки и спирали
Ткачихи сфер создают те вертикально ориентированные сети в стиле мишени для дротиков, о которых думает большинство людей, когда они слышат термин «паутина». Мы говорим о спиралевидных красотках, которых вы, вероятно, видели в бесчисленных садах на заднем дворе.
Строительство начинается после того, как ткачиха сфер делает свою "мостовую нить". Первая линия в новой паутине, это обычно легкая нить, которую паук использует, чтобы преодолеть щель между двумя твердыми объектами, такими как ветки деревьев, камни или подоконники. Наш бесхребетный приятель ждет на одном конце водораздела и позволяет этой нити дрейфовать по ветру, пока она не коснется другой стороны. Когда это сделано, нить моста закрепляется с обоих концов и укрепляется дополнительными полосами шелка.
Перемычка - это первая треть плетеного треугольника. Во всех трех углах этой конструкции встроены так называемые «рамочные нити». Вместе с основными линиями на сторонах треугольника они создают платформы для крепления набора очень прочных нитей, известных как «радиусы». Радиусы, простирающиеся наружу от точки в центре паутины (т. е. «ступицы»), выглядят как спицы на велосипедном колесе.
Далее вокруг втулки вплетается шелковая спираль, покрывающая большую часть радиусов. Некоторые ткачи сфер повторяют этот процесс: после создания начальной спирали из нелипкого шелка они заменяют ее заменителем с липкой нитью.
Очевидно, паутина не вечна. Согласно книге Лесли Брунетты и Кэтрин Л. Крейг «Паучий шелк: эволюция и 400 миллионов лет плетения, ожидания, ловли и спаривания», изданной в 2010 году, есть ткачи сфер, которые каждый божий день плетут совершенно новую паутину. Чтобы не исчерпать материал, они едят свои старые паутины. Переваренные белки затем включаются в свежий шелк. (Помните, дети, всегда перерабатывайте.)
Завершенная сеть - это многогранный инструмент. Когда другое существо попадает в ловушку одного из них, вибрации шелковых нитей передают информацию о его размере и местонахождении. Пауки используют эту информацию, приближаясь к своим жертвам.
Кроме того, исследователи обнаружили, что паутина некоторых ткачей-кругопрядов привлекает летающих насекомых с помощью статического электричества. Один вид - паук-садовник (Uloborus plumipes) - создает их, сплетая нити, которые приобретают электрический заряд, когда паукообразные трутся о них лапами. После этого некоторые участки паутины становятся более липкими.
Плететь или не плести?
Но почему все веселье достается ткачам сфер? Паутина бывает более 130 известных форм, многие из которых выглядят довольно далекими от культового дизайна кругового ткача.
Например, многочисленные пауки плетут горизонтально ориентированные «листовые сети». Часто установка включает в себя нависающий слой растрепанных нитей, которые перехватывают неосторожных летающих насекомых. Здесь идея состоит в том, чтобы жертва столкнулась с одной из верхних нитей, а затем упала на липкий лист внизу.
Однако листовая паутина может играть более активную роль в поимке добычи. Исследование, проведенное в 2017 году, показывает, что мотыльков привлекают большие горизонтальные паутины кружевного листового ткача (Psechrus clavis) - субтропического азиатского паука - потому что он использует шелк с высокой отражающей способностью. Поскольку мотыльки плохо видят, энтомологи полагают, что крылатые твари могут ошибочно принять эти скопления светящихся нитей за хорошо освещенные лесные поляны.
Другим распространенным типом паутины является широко оклеветанная «паутина». Сшитая черными вдовами и некоторыми родственными видами паутина не имеет хорошо организованных геометрических узоров. Наоборот, это грязно выглядящие клубки шелка, которые обычно находятся под защитными покровами, такими как крыши, камни или ветки.
А еще у нас есть пауки, которые даже не заморачиваются паутиной. Пауки-волки и пауки-крабы не нуждаются в них, потому что свободноживущие паукообразные обычно могут превзойти свою добычу мускулами - без использования шелковых ловушек. Точно так же тарантулы отказываются от процесса плетения паутины (хотя известно, что они выстилают свои норы шелком, чтобы предотвратить накопление нежелательной грязи).
Другие виды используют шелк в творческих проектах. Пауки-люки смешивают его с землей и растительностью, чтобы создать подвижные крышки для своих подземных жилищ. Но они, как и пауки-волки, воздерживаются от плетения паутины. Так что, если бы ей предложили выбор, швея Арахна, вероятно, была бы более счастлива в качестве ткача сфер. Или, может быть, черная вдова.
Интересно
Водный водолазный паук (Argyroneta aquatica) плетет под водой переносные паутины и использует их для улавливания пузырьков кислорода. Кроме того, ученые недавно узнали, что своеобразные паутины активно вытягивают кислород из окружающей H2O - так же, как жабры рыб.