Как плетут паутину пауки: Как паук плетет паутину – секреты нити, которая прочнее стали

Автор: | 18.02.2021

Как паук плетет паутину: состав паутины, функции

В наше время благодаря достижениям науки и техники, можно увидеть и понять, как паук плетет паутину. Эти способности членистоногие унаследуют от своих родителей на генетическом уровне. Другими словами, все действия запрограммированы, поскольку молодых паучков никто такому мастерству не учит. Различные виды пауков плетут паутину различной формы, различной величины и различной структуры, в зависимости от предназначения.

Состав паутины

У пауков имеются специальные железы, которые вырабатывают особый секрет. После того, как из желез начинает появляться это вещество, паук его растягивает, в результате чего получаются тонкие и прочные ниточки. В результате фигурных переплетений получается достаточно прочная конструкция. Этот секрет предназначается для различных, в том числе и строительных целей.

Основу подобного строительного материала составляет белок, в комплексе с аланином, серином и глицином. Находясь внутри паутинной железы, вещество представляет жидкую форму. После того, как вещество будет использовано в виде нитей, оно затвердевает на воздухе.

Паутинные железы, в виде бородавок, расположены рядом с половыми органами. Нить состоит из кристаллического белка, который в разы увеличивает прочность и гибкость высохших нитей. В зависимости от предназначения паутины ее толщина и прочность может заметно отличаться.

Интересный факт! Прочность паутины такая же, как если бы ее связали из нейлона. При этом она сохраняет свои характеристики, как при сжатии, так и при растяжении. Если на длинной паутине подвесить предмет и начинать его вращать в одном направлении, то паутина не запутается и не окажет никакого сопротивления вращению. Благодаря таким уникальным свойствам паутины, паук может долго висеть на паутине. Паутина не только прочная, она достаточно легкая, поэтому пауки часто с помощью паутины преодолевают большие расстояния под действием силы ветра.

Зачем пауку нужна паутина

Паук не просто плетет паутину, там, где ему вздумается и когда ему вздумается. Он плетет ее, когда нужно и в тех местах, где она ему может пригодиться. У каждого паука паутина имеет свое предназначение. Самки плетут паутину для того, чтобы привлечь самцов. Поэтому:

  • Паутинные железы находятся рядом с половыми органами, что позволяет самке заодно выделить специальный секрет, который привлекает самцов.
  • Ловчие сети плетут кругопряды. Такие сети могут иметь диаметр 2 м, а то и больше. Прочность нитей такова, что в паутине может запутаться птичка, не большой грызун или земноводное. Большинство пауков ловят насекомых, а также их личинок.
  • Пауки, живущие в земле, роют норы с множеством ходов. Они не плетут ловчие сети, но закрывают паутиной вход и плетут сигнальные нити. Эти нити подают сигнал, если жертва окажется рядом с норой. В таком случае паук тут же реагирует и появляется на входе в свою нору.
  • Пауки ведут обособленный способ жизни и только на период размножения формируют пары. Каждый паук охраняет свою территорию и не допускает к себе посторонних особей. В случае освоения новых территорий, паук плетет длинную нить, прикрепив ее к какой-либо основе и ждет хорошего порыва ветра. Оказавшись в воздухе, под действием силы ветра паук способен преодолеть десятки, а то и сотни километров. Подобные миграции приобретают массовый характер, когда на свет появляются молодые паучки.
  • После спаривания самка из паутины делает специальный кокон и откладывает в нем до 1000 шт. яиц. Некоторые виды крепят кокон в каком-либо месте, а некоторые виды таскают его за собой, пока на свет не появятся паучки.
  • Некоторые виды пауков, такие как водяной паук, из паутинных нитей строят для себя гнездо под водой. Этот домик заполняется воздухом, и самка живет в нем. В брачный период она пускает к себе паука, после этого появляется на свет потомство, которое определенное время живет в этом гнезде. Сюда же она таскает пойманную жертву.
  • После попадания в паутину насекомого, паук окутывает его паутиной, впрыснув перед этим токсин. После этого он удаляется от своей жертвы и наблюдает за ней. Приступает к трапезе после полной гибели. Если паук не голоден, то он очередную жертву оставляет до тех пор, пока не проголодается.
  • Существуют разновидности, которые паутиной окутывают листья, после чего протягивают длинную паутину. Когда нужно, паук дергает за паутину, оживляя таким образом листок. В результате, некоторые хищники реагируют на этот листочек, но никак не на настоящее гнездо паука.

Существуют так же пауки-умельцы, которые из подручных средств и паутины сооружают плот и плавают на нем, охотясь при этом на мальков рыб, на личинок, на рачков и т.д.

Если ловчая сеть сильно повреждена, то паук может ее оставить и начать формировать, где-то недалеко новое полотно.

Важный момент! Некоторые членистоногие поедают свои ловчие сети. Специалисты объясняют подобные действия пауков тем, что их организм требует пополнения белком. Кроме этого, на паутине всегда скапливается влага, которая необходима для паука.

Технология плетения паутины

Как правило, многие виды пауков предпочитают вести ночной образ жизни, поэтому плетут паутину в основном ночью.

В среднем паук на эту процедуру затрачивает около часа. Если требуется отремонтировать западню для насекомых, то на это уходит еще меньше времени.

Ниже можно увидеть на видео, как паук плетет паутину и сколько времени у него на это тратится. Если паутину сорвать, то на следующее утро на том же месте появится точно такая же паутина. Наиболее красивая паутина получается у кругопрядов. С помощью прочных нитей паук формирует треугольник, после чего он заполняет ее ячейками определенной величины.

Интересно знать! В тропических лесах Бразилии живет паук-птицеед, который плетет настолько прочную паутину, что местные рыбаки используют ее в качестве сетей для поимки рыбы. Из нитей пауков можно сплести не только тонкое, но и достаточно прочное полотно. Из вещества пауков некоторые компании шьют бронежилеты.

В саду можно увидеть, как паук плетет паутину, расположив ее на 2-х деревьях. Это может быть ажурная ловчая сеть или воронка, которая блестит на солнце, привлекая насекомых.

Конечно, для многих этот процесс – это загадка. Даже трудно представить, как паук смог натянуть паутину между двумя деревьями. Как правило, паук перелетает на паутине с одного дерева на другое под действием ветра. Закрепив второй конец, ему остается самое простое – это заполнить пространство ячейками.

При этом, находясь в состоянии полета, паук контролирует расстояние до соседнего дерева, регулируя при этом длину паутины. Иногда, чтобы зацепиться за какую-либо ветку, он просто выстреливает паутину в нужное место.

В заключение

Пауки – это уникальные существа, хотя среди огромного множества видов встречаются ядовитые. Большинство видов – это безобидные живые существа, которые помогают человеку бороться с вредными насекомыми. Если бы не их устрашающий внешний вид, а также фобии, порожденные этим внешним видом, паук был бы любимым насекомым (хотя и является членистоногим) человека. Даже самые безобидные паучки и те вселяют во многих людей страх.

Встречаются виды пауков, которых люди содержат у себя дома в качестве домашних питомцев. К сожалению, людей, которые не боятся пауков, мало и при первой же возможности, они стараются их уничтожить. Это, в первую очередь, связано с тем, что люди мало знают о пауках и об особенностях их жизнедеятельности.

Из чего и как пауки плетут свои сети.

Из чего и как пауки плетут свои сети.

Саитова А.Д. 1

1МОУ Кременкульская СОШ

Киселева О.В. 1

1МОУ Кременкульская СОШ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1.Введение

Так уж повелось, что пауки для человека являются одним из самых неприятных существ. Многие люди с отвращением относятся к паукам и, встретившись с ними, часто стараются их убить. Но что мы, на самом деле, знаем о пауках? Если внимательно понаблюдать за пауками, то можно узнать много удивительного и интересного о них. И тогда они покажутся не такими уж и страшными, и даже по-своему удивительными и привлекательными.

Мне с детства нравилось наблюдать за пауками. Летом у меня была возможность следить за ними. Мне нравилось брать их на руки и смотреть, как они себя поведут. Это было интересно. Много интересного я смогла узнать про этих удивительных животных из разных источников (учебной литературы, энциклопедий, Интернет-ресурса). Мне было очень интересно узнать: сколько видов пауков; чем они отличаются друг от друга; чем они питаются; как они передвигаются по стенам и потолкам. Также хотелось найти ответ на вопрос: «Из чего и как пауки плетут сети?» Еще я поняла, что пауки сильно отличаются от похожих на них насекомых, они особенные, у них есть тайны. А многие считают их противными, опасными, отвратительными. Поэтому я хотела бы изменить мнение о пауках, рассказать одноклассникам – чем же интересны и полезны пауки. И я поставила цель: узнать о пауках гораздо больше. Это и послужило выбором темы моей исследовательской работы.

Они всюду: в лесах, полях, степях, пустынях, в горах, низинах, пещерах, в тундрах, тайге. Легче назвать места, где пауков нет, чем перечислить обитаемые ими земли.

Ученых интересует образ жизни пауков. Мы не знаем даже, полезны они или вредны.

В разной окружающей среде, я заметила, что и прочность паутины разная.

Мне стало интересно, как свет, температура и влажность влияют на прочность паутины.

Актуальность выбранной темы в настоящее время недостаточно изучена жизнь пауков. 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.

На прочность паутины влияют: свет, температура, влажность.

Цель работы: доказать, что окружающая среда влияет на прочность паутины.

Задачи:

Исследовать литературу, статьи в Интернете про пауков и паутину.

Как паук вырабатывает паутину и зачем она нужна пауку?

Провести наблюдение и сравнение паутины, находящейся в разной окружающей среде.

Выяснить значение паутины в жизни пауков; ее физические свойства.

Сделать выводы.

Объект: паук, паутина.

Методы:

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, описание, сравнение и анализ полученных результатов с целью опровержения или доказательства гипотезы.

Представление результатов. Формулирование выводов.

Практическая значимость работы заключается в использовании исследования на уроках биологии. Расширение кругозора учащихся в области естествознания, а также формирование бережного отношения к природе, в частности, к паукам.

2.Общая характеристика.

На Земле существует более 20 тысяч видов пауков! Есть среди них совершенно безобидные, а есть ядовитые (например, живущий у нас в Крыму каракурт). Но всех их объединяет то, что все они без исключения плетут паутину. У пауков на брюшке есть маленькие бугорки, паутинные бородавки, каждая с несколькими отверстиями. Усиков нет, около рта расположены две пары ротовых органов- верхняя челюсть и ногощупальцы. Дышат с помощью трахей либо легких. Размножаются откладыванием яиц. Развитие проходит без превращения. Есть паразиты животных и человека.

Из паутинных бородавок выделяется жидкость. Паук плетёт свою паутину, используя шёлк. В животе у паука есть специальные железы. На конце желудка расположены вращающиеся органы, внутри них есть множество отверстий, через которые пропускается шёлк. Наружу он выходит жидким, но на воздухе мгновенно затвердевает. Эти нити служат разным целям. Паучьи нити бывают очень прочны. Иногда паутина может показаться брошенной на ней нет никого. На самом деле паук притаился где-нибудь по близости и ждёт. Он сразу узнает, когда в сеть попадает добыча. Об этом ему сообщает дрожание сигнальной нити, которая тянется от паутины к месту его засады. Приняв «сигнал», паук тот час устремляется к добыче. Нити смазаны клейким веществом. Паук плетёт паутину для достижения жизненно важных целей: ловли добычи, размножения, укрепления своих норок, страхование при падение, обмана хищников, облегчение передвижения по поверхностям.

В брюшной полости пауков есть многочисленные паутинные железы. Их протоки открываются мельчайшими прядильными трубочками, которые находятся на концах шести паутинных бородавок на брюшке паука. У паука-крестовика, например, таких трубочек около 500-550. Паутинные железы вырабатывают жидкий вязкий секрет, состоящий из белка. Этот секрет обладает способностью мгновенно затвердевать на воздухе. Поэтому, когда белковый секрет паутинных желез выделяется через прядильные трубочки, он застывает в форме тонких нитей.

Паук начинает прясть свою паутину так: он прижимает паутинные бородавки к субстрату; при этом небольшая порция выделившегося секрета, застывая, приклеивается к нему. Затем паук продолжает вытягивать вязкий секрет из паутинных трубочек при помощи задних ног. Когда он удаляется от места прикрепления, остальной секрет просто растягивается в быстро затвердевающие нити.

Пауки используют паутину для самых разных нужд. В паутинном убежище паук находит благоприятный микроклимат, там же он укрывается от врагов и непогоды. Некоторые пауки оплетают паутиной стенки норки. Из паутины паук плетет липкие ловчие сети для поимки добычи. Яйцевые коконы, в которых развиваются яйца и молодые паучки, тоже делаются из паутины. Паутина используется пауками также для путешествий — из нее маленькие тарзаны плетут страховочные нити, которые защищают от падения при прыжках. В зависимости от цели использования паук может выделять липкую или сухую нить определенной толщины.

Внешнее строение паука: 1 — ногощупальце; 2 — нога; 3 — глаз; 4 — головогрудь; 5 — брюшко

3.Паутина. Виды паутины.

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.

3.1 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.

3.2. 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.

3.3 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.

Четвертичная структура белка при выталкивании из протока изменяется таким образом, что в результате формируются нити. Из нитевидных образований в последствие получаются волокна, прочность которых в 4-10 раз больше прочности человеческого волоса. В 1,5-6 раз прочнее стальных сплавов.

В состав жидкости содержится большая концентрация белка, содержащая следующие аминокислоты: глицин, аланин, сирин.

Интересные факты: если нить не зацепляется за ветку, то паук подтягивает её и съедает, чтобы продукт не пропадал.

По химическому составу и физическим свойствам паутина близка к шелку тутовых шелкопрядов и гусениц, только она гораздо прочнее и эластичнее: если нагрузка разрыва для гусеничного шелка составляет 33-43 кг на 1 мм2, то для паутины — от 40 до 261 кг на мм2 (в зависимости от вида)!

Чаще всего мы видим многоугольные сети иногда они бывают почти круглыми. Плетение от пауков требует невероятной сноровки и терпения. Сидя на верхней ветке, они формируют нить которая зависает в воздухе. Если повезёт то, нитка быстро зацепится за ветку в подходящем месте и паук, переместится на новую точку для дальнейшей работы.

Ветер- лучший помощник паука в строительстве. Достав тонкую нить из бородавок, паук подставляет её под воздушный поток, который относит застывший шёлк на значительное расстояние. Паутинка легко зацепляется к веткам деревьев, используя её в качестве каната, паук передвигается с места на место. В структуре паутины прослеживается определённая схема. Её 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. Между каждым кругом без всяких приспособлений паук выдерживает одинаковое расстояние.

Сложность рисунка паутины зависит от вида паукообразных.

Многие пауки плетут паутину ежедневно.

4.Сравнение 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.

Различие паутины по видам пауков

В зависимости от вида, пауками может сплетаться разная паутина, которая является своеобразной «визитной карточкой» членистоногого.

Круглая паутинка

Такой вариант паутины смотрится необыкновенно красиво, но является смертоносной конструкцией. Как правило, круглая паутина подвешивается в вертикальном положении и имеет часть клейких нитей, что не позволяет выбраться из неё насекомому. Плетение такой сети осуществляется в определенной последовательности. На первом этапе изготавливается внешняя рамка, после чего выполняется прокладка радиальных волокон от центральной части к краям. Спиральные нити вплетаются в самом конце.

Это интересно! Круглая паутина средних размеров имеет более тысячи точечных соединений, а для её изготовления требуется более двадцати метров паутинного шёлка, что делает конструкцию не только очень легкой, но и невероятно прочной.

Информация о наличии добычи в такой ловушке поступает к «охотнику» посредством специально вплетаемых сигнальных нитей. Появление каких-либо разрывов в такой паутине вынуждает паука заниматься плетением новой сети. Старая паутина, как правило, поедается членистоногими.

Прочная паутина

Такой вид паутины присущ для пауков-нефилов, широко распространённых на территории Юго-Восточной Азии. Построенные ими ловчие сети часто достигают в диаметре пару метров, а их прочность позволяет легко выдерживать вес взрослого человека.

Такие пауки ловят в свою прочную паутину не только обычных насекомых, но и некоторых мелких птиц. Как показывают результаты исследований, пауками такого вида может вырабатываться порядка трёх сотен метров паутинного шёлка ежедневно.

Паутина-гамак

Маленькие, круглые «пауки-монетки» плетут одну из самых сложных паутинных конструкций. Такими членистоногими ткутся плоские сети, на которых паук располагается и ожидает свою добычу. От основной сети вверх и вниз отходят специальные вертикальные нити, которые прикрепляются к расположенной поблизости растительности. Любые летающие насекомые быстро запутываются в вертикально сплетенных нитях, после чего падают на плоскую паутину-гамак.

5.Исследование

Цель: определить влияет ли на качество и внешний вид паутины перепад температуры.

Приборы и материалы: герметичный полиэтиленовый пакет, морозильная камера, градусник, паутина.

Ход опыта: поместили в полиэтиленовый герметичный пакет паутину и положили в морозильную камеру, где температура воздуха минус 10°С, на 24 часа. По внешнему виду и качеству (осталась клейкой) паутина не изменилась.

Повесили этот же пакет на солнце, где температура воздуха плюс 20°С, внешний вид паутины не изменился, остался прежним. По качеству паутина не изменилась-осталась клейкой.

Вывод: на внешний вид паутины и ее качество (клейкость) не влияет резкий перепад температуры воздуха.

Но я провела другой эксперимент. Собрала паутину у печки и в погребе, затем положила паутину на чистый белый лист, побрызгала ее лаком для волос. Сравнила, две собранные паутины и обнаружила, что их внешний вид разный. А также свойства отличаются, на ощупь — паутина, которую паук сплел в погребе, оказалась более прочной.

6.Вывод.

В ходе работы я узнала много нового о жизни пауков. Узнала, что паук паутину использует не только для ловли добычи, как предполагала. Узнала, какие бывают виды паутины и как их паук плетёт.

Опыты подтверждают, что такие разнообразные свойства паутины придают ей огромное значение в жизни пауков. Обеспечивая пауков необходимым для жизни теплом и пищей.

Проведя исследование, я убедилась, что на прочность паутины влияют свет, температура и влажность.

Клеящее вещество, которое скрепляет между собой нити паутины, меняет свою клейкость в зависимости от погодных условий. Установлено, что нахождение паутины в сухом и жарком месте уменьшает ее прочность. Прямые солнечные лучи еще больше ослабят соединения нитей между собой и сделают паутину еще менее прочной. Что и доказано в моем опыте, в погребе паутина прочнее, так как температура гораздо ниже, чем в доме, да еще и рядом с печкой.

Я так же узнала:

— что у пауков разная форма паутины.

— что у пауков есть паутинный аппарат и паутинные бородавки, паутинные железы;

— что есть разные виды пауков: крестовик, паук- волк, паук- скакун, паук — бокоход.

Паучиха откладывает в кокон яйца. Осенью паучата появляются на свет, выпускают паутинки и улетают в поисках жилья – так паучки расселяются.

Паук – крестовик получил свое название из – за рисунка в виде креста на брюшке. Он хороший охотник, он охотится и днем, и ночью.

В народной медицине паутину используют как кровоостанавливающее ранозаживляющее средство.

Когда паук передвигается, он выделяет паутину. Пауки поедают много вредных насекомых, гораздо больше, чем жужелицы, стрекозы, божьи коровки вместе взятые. Паучий аппетит не дает клещам, тлям, шелкопрядам опустошать наши леса и поля.

Дальше я намерена еще глубже изучить жизнь этих интересных животных. А своими познаниями и наблюдениями, исследованиями обязательно поделюсь с одноклассниками, рассказав им об удивительном и разнообразном мире пауков.

Список использованных источников и литературы.

Большая энциклопедия «Почемучек». Издательство «Росмен», г. Москва, 2003 г.

«Большая энциклопедия школьника». Издательство Росмен. М.2000

Интерактивная энциклопедия. Издательство «Махаон», 2011 г.

Кто? Где? Почему? Иллюстрированная энциклопедия для маленьких почемучек. Издательство «Эксмо» г. Москва, 2010 г.

Школьник Ю.К.. Животные. Полная энциклопедия. Издательство «Эксмо», г. Москва, 2010 г.

Эти таинственные животные, издательство «Росмен», г. Москва, 2010 г.

Энциклопедия «Тайны живой природы», Москва «Дрофа», 2000.

Виды паутины. URL: https://nashzeleniymir.ru/паук

Как паук плетет паутину. URL: http://fb.ru/article/188725/kak-pauk-pletet-pautinu-zachem-pauku-pautina

Просмотров работы: 240

«ПАУК И ПАУТИНА» (НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА)

«ПАУК И ПАУТИНА» (НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА)

Сафроненко К.М. 1

1МАОУ «Гимназия №6 г.Перми», 2в класс

Короткова А.Ю. 1

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:

  1. Паук-это не насекомое.

  2. 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:

  1. Изучить отличие паукообразных от других насекомых.

  2. Узнать роль паутины в жизни пауков: как она образуется и для чего служит.

  3. Выяснить какую пользу или вред приносит паук и его паутина человеку.

Для достижения поставленных целей, я выдвинула следующие задачи исследования:

  1. Исследовать литературу, статьи в Интернете про пауков и паутину.

  2. Изучить особенности среды обитания и техники плетения пауком своей паутины.

  3. Выяснить значение паутины в жизни пауков; ее физические свойства.

  4. Сделать выводы.

Методы исследования:

  1. Поиск, чтение материалов про пауков и паутину.

  2. Обобщение знаний о пауках, о процессе плетения пауком его паутины.

  3. Наблюдение за пауком и его паутиной в природе. Сбор информации для проведения эксперимента.

  4. Создание условий для проведения эксперимента. Проведение эксперимента с пауком и паутиной.

  5. Наблюдение, регистрация, сравнение и анализ полученных результатов с целью опровержения или доказательства гипотезы.

  6. 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.

  1. Пауки

    1. 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.

  1.  
    1. 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.

  1.  
    1. 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.

  1.  
    1. 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:

  1. В своей жизнедеятельности паук использует воздушные потоки.

  2. Паук боится воды.

  3. Плетение паутины – процесс трудоемкий, и очень интересный. При подходящих условиях, плетение паутины безотлагательно.

  4. Пауки не могут ужиться вместе. Слабейший паук прыгает на страховочной нити, стараясь убежать. Будучи пойманным, погибает на месте.

  5. 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.

  6. Паук не реагирует на голос. Но он реагирует на свет, любые вибрации в воздухе. При этом он застывает на месте, прячется.

  7. При малейшем касании паутины, паук выходит проверять свои владения.

  8. 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.

  1.  
    1. 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.

  1. 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

  1. Детская энциклопедия Махаон. Животные. Семенова Марина и др.- Москва, 2010

  2. 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

  3. Отряд пауки. Ланге А.Б.- М.: Просвещение 1984.

  4. Пауки, их строение, образ жизни и значение для человека. Иванов А.В.-Л.: ЛГУ 1965.

  5. 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: 8708

Как пауки плетут свои сети

Ученые наконец-то выяснили, что происходит, когда пауки плетут свои сети.

Способность паука плести паутину долгое время сбивала с толку и изумляла химиков и технологов по материалам во всем мире. Как именно шелковая нить возникает внутри паука, остается загадкой.

Теперь международная группа ученых продвинула наше понимание того, как происходит этот процесс.Датский исследователь, участвовавший в исследовании, рад помочь разгадать эту сложную загадку:

”Паук производит продукт, который прочнее стали за счет очень густой жидкости, которая сохраняется в его теле. Это действительно удивительно, и это доказывает, насколько увлекательна природа », — говорит соавтор профессор Дэниел Отцен из iNANO и кафедры молекулярной биологии и генетики Орхусского университета, Дания.

Шелковый гель превращается в пряди менее чем за секунду

Ученым давно известно, что этот процесс начинается в так называемой шелковой железе паука, где он хранит и поддерживает гелеобразную непряденую шелковую жидкость, которая в основном состоит из белков.

Белки — это большие молекулы, которые являются важными компонентами всех живых организмов. Они присутствуют во всех клеточных процессах и действуют как биологические строительные блоки и как ферменты (катализаторы) химических реакций, происходящих во всех живых организмах.

Протоны — это элементарные частицы, которые имеют положительный электрический заряд. Вместе с нейтроном протон является ключевым компонентом ядра клетки.

Когда паук хочет сплести паутину, он переносит жидкость по каналу, который течет в его брюшную полость и заканчивается втулкой, из которой выходит шелковое волокно.Этот процесс занимает меньше секунды.

Исследователи посмотрели, как пауку удается превратить жидкость в шелковую нить, и ответ, похоже, лежит на уровне кислотности.

Пауки могут плести паутину из шелка прочнее стали

Греческая мифология рассказывает о смертной швеи по имени Арахна. Ее выдающийся талант мог сравниться только с ее эго — и в момент чистого высокомерия она бросила вызов богине Афине на соревнование по ткачеству с высокими ставками.Достаточно сказать, что для Арахны это пошло не так. После выяснения отношений она превратилась в паука. По крайней мере, ей нужно сохранить хобби.

Как и Арахна, многие пауки — отличные ткачи. Используя материалы, которые могут быть прочнее стали, восьминогие существа плетут всевозможные сети, большие и маленькие.

Чудо-шелк

Если вы посмотрите на кончик живота любого паука, вы найдете от одной до четырех пар крошечных, похожих на пеньки 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. При выходе из тела жидкость затвердевает и становится шелком.

Имейте в виду, что не все паучьи шелка одинаковы. Химический состав шелковых нитей очень разнообразен. А иногда его можно изменить до того, как жидкости до шелка затвердеют.Кроме того, за счет натяжения или расслабления патрубки могут изменять толщину высвобождаемых шелковых волокон. У паука-одиночки могут быть десятки, сотни или тысячи патрубков, работающих вместе согласованно, производя шелк разной плотности.

Одно из самых известных семейств пауков — ткачи сфер. Встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, их ряды включают около 3500 видов по всему миру. Индивидуальные ткачи могут производить от восьми до девяти различных типов шелка.Например, чтобы защитить свои яйца, паукообразные сворачивают их в плетеные мешочки со слоем красивого мягкого шелка в центре. Но паучий шелк бывает и более твердых и жестких разновидностей.

Объявление

Мосты, рамы и спирали

Ткачи сфер создают те вертикально ориентированные сети в стиле дартс, о которых большинство людей думает, когда слышит термин «паутина». Мы говорим о маленьких красавицах, которые вы, вероятно, видели в бесчисленных садах на заднем дворе.

Строительство начинается после того, как ткач сфер делает свою «мостовую нить». Первая линия в новой паутине, обычно это легкая нить, которую паук использует, чтобы преодолеть разрыв между двумя твердыми объектами, такими как ветки деревьев, камни или подоконники. Наш бесхребетный приятель ждет на одном конце перегородки и позволяет этой нити плыть по ветру, пока она не коснется другой стороны. Когда это будет сделано, мостовидная нить закрепляется на обоих концах и укрепляется дополнительными шелковыми полосками.

Мостовая нить — это первая треть плетеного треугольника. Так называемые «каркасные нити» встроены во все три угла этой конструкции. Вместе с основными линиями на сторонах треугольника они создают платформы для крепления набора очень жестких нитей, известных как «радиусы». Проходя наружу от точки в центре перемычки (то есть «ступицы»), радиусы выглядят как спицы на велосипедном колесе.

Затем шелковая спираль плетется вокруг ступицы.

Спросите Смитсоновского института: как пауки делают свои сети? | В Смитсоновском институте

Spiders — умелые инженеры, одаренные удивительными навыками планирования и материалом, который позволяет им создавать точные и функциональные сети.

Материал — паучий шелк — обладает химическими свойствами, которые делают его блестящим, прочным и легким. Он прочнее стали и обладает впечатляющей прочностью на разрыв, а это значит, что его можно сильно растянуть, прежде чем сломается. Ученые десятилетиями пытались расшифровать, что именно придает шелку прочность и эластичность, но пока они нашли только подсказки.

Каждый отдельный паук может сделать до семи различных типов шелка, но чаще всего бывает от четырех до пяти видов, говорит Джонатан Коддингтон, директор Global Genome Initiative и старший научный сотрудник Смитсоновского национального музея естественной истории.

Пауки используют свой шелк для нескольких целей, включая создание паутины. Такое разнообразие нетрудно представить, учитывая, что на Земле обитает 45 749 видов пауков, согласно Мировому каталогу пауков. Число постоянно меняется с частым открытием новых видов.

Зачем строить сети? По словам Коддингтона, они служат «в значительной степени как нападение и защита». «Если вы собираетесь жить в паутине, это будет защитная структура», — говорит он, отмечая, что вибрации в нитях могут предупредить пауков о хищниках.Паутина также используется для ловли добычи, говорит Коддингтон, чьи исследования были частично сосредоточены на эволюции и таксономии пауков.

Иногда пауки съедают свои собственные сети, когда они с ними покончили, чтобы пополнить запасы шелка.

Шелк паука состоит из связанных белковых цепочек, которые делают его прочным, а также несвязанных участков, которые придают ему гибкость. Он вырабатывается во внутренних железах, переходя из растворимой формы в затвердевшую, а затем прядением прядения на брюшке паука превращается в волокна.

Spiders: несколько прядильных машин и восемь лапок пригодятся для создания паутины. «Архитектура сети очень зависит от вида», — говорит Коддингтон. «Если вы покажете мне паутину, я могу сказать вам, какой паук ее создал», — говорит он, добавляя, что пауки «не уверены» в том, где они будут создавать паутину. Некоторые могут быть дома на дне бумажного стаканчика, а другие не будут касаться этого места.

Большинство веб-строительства происходит под покровом темноты.

Типичный паук-ткач сфер (группа, которая наиболее знакома американцам) будет строить плоскую паутину сфер, подвешенную на семи растяжках, прикрепленных к листьям, веткам, камням, телефонным столбам или другим поверхностям.Свешиваясь с листа или другого предмета, паук должен переносить свой шелк от этой точки на другие поверхности.

Паук начинает с того, что вытягивает шелк из железы своей четвертой ногой. Противоположная четвертая нога используется для вытягивания нескольких нитей шелка из примерно 20 дополнительных шелковых желез, создавая структуру, похожую на воздушный шар. Паук терпеливо сидит, зная, что в конце концов теплый ветерок поднимет воздушный шар, уносящий первую полосу шелка.

В конце концов шелковая нить воздушного шара зацепляется за веревку, и паук, как рыболов с рыбой на удочке, чувствует удар.Он тянет, чтобы убедиться, что шелковая прядь действительно прикреплена, затем вытаскивает новый шелк и прикрепляет прядь к тому месту, на котором она расположена, и начинает собирать застрявшую прядь, подтягивая себя к конечной точке, все время раскладывая новый шелк позади Это. Этот новый шелк — первая плоская линия. Паук может проделывать это 20 раз, создавая сеть из сухих (не липких) шелковых линий, изгибающихся во всех направлениях.

Затем паук должен определить, какая из этих линий составляет семь хороших точек прикрепления — они должны быть в плоскости и «целесообразно распределены по кругу, который будет занимать паутина», — говорит Коддингтон.Паук обрезает 13 линий, которые он не использует. «Теперь, когда у вас есть семь необходимых вам приспособлений, вам больше не нужно прикасаться к земле, листьям, веткам, чему угодно . .. вы находитесь в своем собственном, возможно солипсистском мире».

Затем паук начинает плести паутину — относительно простой и предсказуемый процесс. Он начинается снаружи и продвигается внутрь, сегмент за сегментом прикрепляя ногами, образуя концентрические круги и заканчивая центральной спиралью из липкого шелка, которая улавливает столь необходимую добычу — вся энергия, вложенная в создание сети, истощает запасы белка.

Липкий материал просто обездвиживает добычу. Coup de grâce исходит из пасти паука. «Большинство пауков атакуют своими зубами, — говорит Коддингтон. «Они просто пробираются внутрь и кусают это до смерти». Однако это рискованное предложение, потому что добыча может не застрять полностью.

Несколько семейств пауков разработали альтернативный способ нападения: атаку липкой шелковой пленкой. Эти пауки кладут на землю нить липкого шелка. Когда насекомое пересекает границу, вибрация предупреждает паука, который затем атакует, размахивая полосками липкого прочного шелка вокруг насекомого и оборачивая его, пока оно не будет полностью обездвижено. Затем паук приближается к смертельному укусу. Но в мире пауков это скорее редкость, чем правило.

Многие исследователи изучают поведение пауков и паучий шелк в надежде, что когда-нибудь они смогут обрабатывать этот материал или, возможно, воспроизвести его с помощью генной инженерии. Шелк можно было использовать, например, для увеличения прочности бронежилета или для создания кожных трансплантатов. «Это было бы здорово для человечества», — говорит Коддингтон.

В настоящее время в производство паучьего шелка инвестируют несколько компаний, в том числе Ann Arbor, Kraig Biocraft Laboratories из Мичигана, шведская биотехнологическая фирма Spiber Technologies и немецкая компания AMSilk, которая заявляет, что с помощью генной инженерии создала белок, похожий на паучий шелк, который в настоящее время используется в шампунях и другой косметике.

Теперь ваша очередь спросить Смитсоновского института.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *