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闢謠:蛛網是蜘蛛的菜籃子,蛛絲不是從嘴吐出來的,而是拉出來的

  • 由 雪靈谷動物地理 發表于 棋牌
  • 2021-06-18
簡介03蛛絲的彈性與強度,是由蛋白質的屬性所決定的大家知道,蛛絲在蜘蛛腹部中時,一般是以液體的形態存在的,可是拉到外面卻變成了固態的絲,這一現象到底怎樣發生的

蜘蛛怎麼拉第一根絲

闢謠:蛛網是蜘蛛的菜籃子,蛛絲不是從嘴吐出來的,而是拉出來的

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蜘蛛無處不在,絕大多數的房中都有蜘蛛的足跡。美國最新的昆蟲學調查顯示,人類75%與68%的浴室與臥室都有蜘蛛的痕跡。

蜘蛛不像螞蟻,成群結隊一起生活,它一般喜歡獨行,靠自己單打獨鬥活在這個地球上,還真是不容易。不過,不用擔心,它們有自己的獨門秘籍——能織出各種形狀蜘蛛網的蛛絲。蜘蛛“拉”出來的絲,單根最長可達700米,是迄今為止最結實的天然纖維之一。

闢謠:蛛網是蜘蛛的菜籃子,蛛絲不是從嘴吐出來的,而是拉出來的

01亞馬孫雨林中生活著一種食鳥蛛,經常抓鳥、蜥蜴與老鼠來打牙祭

南美洲亞馬孫雨林中,生活著一種巨人蜘蛛——食鳥蛛,體重最高達230克,體長達30釐米,它們吐出來的絲比普通蜘蛛絲堅韌的多,經常捕食和吞嚥鳥、蜥蜴與老鼠等中小型動物。

每當巨人食鳥蛛織好網之後,就隱藏在某個角落裡,一旦鳥觸碰到“陷阱”,食鳥蛛立馬撲上來抓住鳥,然後將毒牙刺入獵物的身體裡,讓鳥失去反抗的能力,從而淪為食鳥蛛的美食。

那麼,食鳥蛛等蜘蛛的蛛絲是怎麼形成的呢?

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02蛛絲不是“吐”出來的,而是“拉”出來的

蛛絲向來就被人稱為“生物鋼”,具有很好的彈性和強度,就算一隻高速飛行的昆蟲撞到蛛網上,蛛網往往毫髮無損。一般說來,蛛絲的抗拉強度是鋼材的2倍,即使是颶風過境,它也安然無恙。

人們總以為蛛絲是從蜘蛛嘴巴里吐出來的,就連蘇拯都寫道:“蜘蛛吐出絲,飛蟲成聚血。” 事實上,所有的蛛網並不是從蜘蛛嘴中“吐”出來的,而是由蜘蛛腹部的紡絲器“拉”出來的。

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一隻蜘蛛一般有3對紡絲器,也稱為“紡織機”,即前紡絲器、中紡絲器和後紡絲器,每對紡絲器的作用各有不同。當然,也有的蜘蛛長有7對,不過這種蜘蛛極少。紡絲器上都有許多個紡絲管與絲腺相連。每當蜘蛛需要結網的時候,腺體內的絲液就會透過S形紡絲管流到體外去。

結網前,蜘蛛得先找到一個固定物,將絲液粘到上面;然後,蜘蛛就飛速移動自己的身體,將黏黏的“膠水”拉出來,絲液一旦遇到空氣,就會立即凝結成一根黏性強、張力大的蜘絲。

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當然,蜘蛛拉絲也是技術活,如果蜘蛛的動作太慢,絲蛋白分子間就不會發生物理與化學變化,行不成蛛絲;只有當蜘蛛移動達到一定速度時,絲蛋白分子才會來不及流動,就被拉伸開來,形成新的排列組合,從而產生強烈的結合力,形成蛛絲。

所以,不論什麼蜘蛛,是吐不出絲的。蛛絲從來就不是吐出來的,而是拉出來的!

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03蛛絲的彈性與強度,是由蛋白質的屬性所決定的

大家知道,蛛絲在蜘蛛腹部中時,一般是以液體的形態存在的,可是拉到外面卻變成了固態的絲,這一現象到底怎樣發生的?很多科學家也一直在研究這個問題。其中,紐約康奈爾大學昆蟲學院琳達博士得出的結論是這樣的。

蛛絲的主要成分是由甘氨酸、丙氨酸及小部分的絲氨酸,加上別的氨基酸單體蛋白質分子鏈構成。通俗一點講,蜘蛛絲主要由酸和蛋白質構成。

蛛絲為何有這麼好的彈性呢?因為蛛絲含有2種不同蛋白質,每種蛋白質由3個具有不同物理特性的區域組成,其中1個區域的蛋白由非晶質基質構成,這種基質延伸性很好,這使蛛絲具有彈性。

那麼,蛛絲又為何具有強度呢?琳達博士解釋說,其它2個區域的蛋白組織結構是結晶體,一種結晶體剛性強一些,一種結晶體相對弱一些,它們相互緊緊地呈褶狀交織在一起。其中相對弱的結晶體在與強剛性的結晶體緊密相褶的同時,還與另一個區域的柔性基質相互作用結合。這樣一來,使得蛛絲不僅具有強度,而且還有了很強的堅韌性。

同時,蛛絲還具有一定的粘性,就是這些粘性物質讓蛛絲不會過早形成結晶體。

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04蛛網好比是蜘蛛的菜籃子,也可以說成蜘蛛的生命線,有時還是育嬰室

在不同的時期,蜘蛛的絲腺會產生不同功能的絲,那麼這些蛛絲有什麼用處呢?一般說來,蛛絲有5種用途,其中,最主要是用來結網捕食,其次就是用作卵袋、交配、逃生或傳遞資訊等。

世界上所有的蜘蛛一年要吃掉多達8億噸食物,其中要捕食4-7億噸的昆蟲,但我們人類一年吃掉的肉食才4億噸,可見蜘蛛是多麼的能吃。

蜘蛛之所以能捕捉到這麼多食物,都是靠它這張網,就好比是蜘蛛的菜籃子。因為蜘蛛幾乎是全瞎,蛛網可以說是它各種感覺器官的延伸。

據《自然》雜誌介紹,不管蛛網哪個部分被觸動,整個蛛網都會有反應。單憑蜘絲振動傳來的資訊,蜘蛛就能準確感知到投網昆蟲的位置、大小等資訊,從而成功捕獲在蛛網中掙扎的昆蟲。

闢謠:蛛網是蜘蛛的菜籃子,蛛絲不是從嘴吐出來的,而是拉出來的

你也許觀察到,少量蜘蛛不織網,但其身後總跟著一根絲。其實,這種絲可以說是蜘蛛的生命線。很多時候,你會看到蜘蛛從天花板吊一根絲到半空作為保險繩,就算突然腳下騰空它也不至摔死,從而保證蜘蛛的生命安全;當蜘蛛遇到捕食者時,這根蛛絲還可以作為“電話線”,及時向蜘蛛傳遞情報,保證蜘蛛及時逃跑。

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很有意思的是,蛛絲還可以做“臥室”。一些樹棲的蜘蛛就會用大量的絲在樹枝上做一個窩,在裡面舒舒服服睡大覺;而一些地棲的蜘蛛喜歡在自己的洞裡用蛛絲鋪上一張網,來裝修一下自己窩。

生活在亞馬孫熱帶雨林中的食鳥蛛,公的長大後毒牙兩邊有個精拳,裝精子交配用的,但是它的須肢不夠長,不能自己去採精,這時候就用蛛網鋪成一張墊子,在上面排精,這樣一來,就能收集到精子了。

蜘蛛“生孩子”也很有趣,它先織一張保暖的網,在上面產卵,然後把網捲起來形成一個圓形的卵包,這樣可以當做一個“育嬰室”,蜘蛛寶寶在裡面就能安全出生。

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結語

一根小小的蛛絲,蘊含著很多生態原理,儘管以前大家誤解了它的來源以及作用,不過近來有一個好訊息,瑞典農業科學大學約翰遜釋出新聞說:“我們首度能在不用刺激性化學物質的情況下,製造出人造蜘蛛絲。”對人類來說,這真是一項了不起的工程!

雪靈谷動物實驗室/出品

廣西師範大學 張林/撰稿

參考文獻:

[1]經濟學人雜誌The Economist( 2019年10月12日版第84頁)

[2] 潘志娟。 蜘蛛絲優異力學效能的結構機理及其模化。蘇州大學。

[3] 王振東。 春蠶到死絲方盡——漫話液體的拉絲現象。 科學,2004。

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