Misteri web. Apa pentingnya jaring bagi kehidupan laba-laba? Bagaimana laba-laba menggunakan jaring?

Siapa pun dapat dengan mudah menyapu sarang laba-laba yang tergantung di antara dahan pohon atau di bawah langit-langit di sudut jauh ruangan. Namun hanya sedikit orang yang mengetahui bahwa jika jaring tersebut berdiameter 1 mm, maka dapat menahan beban seberat kurang lebih 200 kg. Kawat baja dengan diameter yang sama mampu menahan beban yang jauh lebih sedikit: 30–100 kg, tergantung pada jenis bajanya. Mengapa web memiliki sifat yang luar biasa?

Beberapa laba-laba memintal hingga tujuh jenis benang, yang masing-masing memiliki kegunaannya sendiri. Benang dapat digunakan tidak hanya untuk menangkap mangsa, tetapi juga untuk membuat kepompong dan terjun payung (dengan lepas landas tertiup angin, laba-laba dapat melarikan diri dari ancaman yang tiba-tiba, dan laba-laba muda menyebar ke wilayah baru dengan cara ini). Setiap jenis jaring diproduksi oleh kelenjar khusus.

Jaring yang digunakan untuk menangkap mangsa terdiri dari beberapa jenis benang (Gbr. 1): rangka, radial, penangkap dan bantu. Minat terbesar para ilmuwan adalah benang bingkai: ia memiliki kekuatan tinggi dan elastisitas tinggi - kombinasi sifat inilah yang unik. Kekuatan tarik tertinggi dari benang rangka laba-laba Araneus diadematus adalah 1,1–2,7. Sebagai perbandingan: kekuatan tarik baja adalah 0,4–1,5 GPa, dan kekuatan tarik rambut manusia adalah 0,25 GPa. Pada saat yang sama, benang rangka dapat meregang sebesar 30–35%, dan sebagian besar logam dapat menahan deformasi tidak lebih dari 10–20%.

Mari kita bayangkan seekor serangga terbang yang menabrak jaring yang terbentang. Dalam hal ini benang jaring harus meregang agar energi kinetik serangga terbang diubah menjadi panas. Jika jaring menyimpan energi yang diterima dalam bentuk energi deformasi elastis, maka serangga akan memantul dari jaring seperti trampolin. Sifat penting dari jaringan ini adalah ia melepaskan panas dalam jumlah yang sangat besar selama peregangan cepat dan kontraksi berikutnya: energi yang dilepaskan per satuan volume lebih dari 150 MJ/m 3 (baja melepaskan 6 MJ/m 3). Hal ini memungkinkan jaring untuk menghilangkan energi benturan secara efektif dan tidak meregang terlalu banyak saat korban terperangkap di dalamnya. Jaring laba-laba atau polimer dengan sifat serupa bisa menjadi bahan ideal untuk pelindung tubuh ringan.

Dalam pengobatan tradisional, ada resep seperti itu: untuk menghentikan pendarahan, Anda bisa mengoleskan sarang laba-laba pada luka atau lecet, dengan hati-hati membersihkannya dari serangga dan ranting kecil yang tersangkut di dalamnya. Ternyata jaring laba-laba mempunyai efek hemostatik dan mempercepat penyembuhan kulit yang rusak. Ahli bedah dan ahli transplantasi dapat menggunakannya sebagai bahan untuk menjahit, memperkuat implan, dan bahkan sebagai blanko untuk organ buatan. Dengan menggunakan jaring laba-laba, sifat mekanik dari banyak bahan yang saat ini digunakan dalam pengobatan dapat ditingkatkan secara signifikan.

Jadi, jaring laba-laba merupakan bahan yang tidak biasa dan sangat menjanjikan. Mekanisme molekuler apa yang bertanggung jawab atas sifat luar biasa tersebut?

Kita terbiasa dengan kenyataan bahwa molekul adalah benda yang sangat kecil. Namun, hal ini tidak selalu terjadi: polimer tersebar luas di sekitar kita, yang memiliki molekul panjang yang terdiri dari unit-unit yang identik atau serupa. Semua orang tahu bahwa informasi genetik suatu organisme hidup tercatat dalam molekul DNA yang panjang. Setiap orang memegang kantong plastik di tangan mereka, yang terdiri dari molekul polietilen yang saling terkait panjang. Molekul polimer dapat mencapai ukuran yang sangat besar.

Misalnya, massa satu molekul DNA manusia adalah sekitar 1,9·10 12 sma. (namun, ini kira-kira seratus miliar kali massa molekul air), panjang setiap molekul beberapa sentimeter, dan panjang total semua molekul DNA manusia mencapai 10 11 km.

Kelas polimer alami yang paling penting adalah protein; mereka terdiri dari unit yang disebut asam amino. Protein yang berbeda menjalankan fungsi yang sangat berbeda dalam organisme hidup: mereka mengontrol reaksi kimia, digunakan sebagai bahan bangunan, untuk perlindungan, dll.

Benang perancah jaring terdiri dari dua protein, yang disebut spidroin 1 dan 2 (dari bahasa Inggris laba-laba- laba-laba). Spidroin adalah molekul panjang dengan massa berkisar antara 120.000 hingga 720.000 sma. Urutan asam amino spidroin mungkin berbeda dari satu laba-laba ke laba-laba lainnya, tetapi semua spidroin memiliki ciri-ciri yang sama. Jika Anda secara mental merentangkan molekul spidroin yang panjang dalam garis lurus dan melihat urutan asam amino, ternyata molekul tersebut terdiri dari bagian-bagian berulang yang mirip satu sama lain (Gbr. 2). Dua jenis daerah bergantian dalam molekul: relatif hidrofilik (daerah yang secara energetik mendukung kontak dengan molekul air) dan relatif hidrofobik (daerah yang menghindari kontak dengan air). Di ujung setiap molekul terdapat dua daerah hidrofilik yang tidak berulang, dan daerah hidrofobik terdiri dari banyak pengulangan asam amino yang disebut alanin.

Molekul yang panjang (misalnya protein, DNA, polimer sintetik) dapat dianggap sebagai tali yang kusut dan kusut. Meregangkannya tidaklah sulit, karena simpul-simpul di dalam molekul dapat menjadi lurus, sehingga memerlukan usaha yang relatif sedikit. Beberapa polimer (seperti karet) dapat meregang hingga 500% dari panjang aslinya. Jadi kemampuan jaring laba-laba (bahan yang terdiri dari molekul panjang) untuk berubah bentuk lebih dari logam tidaklah mengherankan.

Dari manakah kekuatan web berasal?

Untuk memahami hal ini, penting untuk mengikuti proses pembentukan benang. Di dalam kelenjar laba-laba, spidroin terakumulasi dalam bentuk larutan pekat. Ketika filamen terbentuk, larutan ini meninggalkan kelenjar melalui saluran sempit, hal ini membantu meregangkan molekul dan mengarahkannya ke arah regangan, dan perubahan kimia yang terkait menyebabkan molekul saling menempel. Fragmen molekul yang terdiri dari alanin bergabung bersama dan membentuk struktur teratur, mirip dengan kristal (Gbr. 3). Di dalam struktur seperti itu, fragmen-fragmen tersebut diletakkan sejajar satu sama lain dan dihubungkan satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Area-area inilah, yang saling bertautan satu sama lain, yang memberikan kekuatan serat. Ukuran tipikal dari daerah molekul yang padat adalah beberapa nanometer. Area hidrofilik yang terletak di sekitarnya ternyata melingkar secara acak, mirip dengan tali yang kusut, dapat diluruskan dan dengan demikian memastikan peregangan jaring.

Banyak material komposit, seperti plastik bertulang, dibuat dengan prinsip yang sama seperti benang perancah: dalam matriks yang relatif lunak dan fleksibel, yang memungkinkan terjadinya deformasi, terdapat area keras kecil yang membuat material tersebut kuat. Meskipun para ilmuwan material telah lama bekerja dengan sistem serupa, komposit buatan manusia baru mulai mendekati jaring laba-laba dalam sifat-sifatnya.

Menariknya, ketika jaring menjadi basah, ia berkontraksi dengan kuat (fenomena ini disebut superkontraksi). Hal ini terjadi karena molekul air menembus serat dan membuat daerah hidrofilik yang tidak teratur menjadi lebih mudah bergerak. Jika jaring meregang dan melorot karena serangga, maka pada hari yang lembab atau hujan jaring tersebut berkontraksi sekaligus mengembalikan bentuknya.

Mari kita perhatikan juga fitur menarik dari pembentukan utas. Laba-laba memperluas jaringnya karena pengaruh beratnya sendiri, tetapi jaring yang dihasilkan (diameter benang kira-kira 1–10 μm) biasanya dapat menopang massa enam kali lipat massa laba-laba itu sendiri. Jika Anda menambah berat laba-laba dengan memutarnya dalam mesin centrifuge, ia akan mulai mengeluarkan jaring yang lebih tebal dan tahan lama, tetapi tidak terlalu kaku.

Ketika menggunakan jaring laba-laba, muncul pertanyaan bagaimana cara mendapatkannya dalam jumlah industri. Ada instalasi di dunia untuk “memerah susu” laba-laba, yang menarik benang dan melilitkannya pada gulungan khusus. Namun cara ini tidak efektif: untuk mengumpulkan 500 g jaring, dibutuhkan 27 ribu laba-laba berukuran sedang. Dan di sini bioteknologi membantu para peneliti. Teknologi modern memungkinkan pengenalan gen yang mengkode protein jaring laba-laba ke dalam berbagai organisme hidup, seperti bakteri atau ragi. Organisme hasil rekayasa genetika ini menjadi sumber jaring buatan. Protein yang dihasilkan melalui rekayasa genetika disebut rekombinan. Perhatikan bahwa spidroin rekombinan biasanya jauh lebih kecil daripada spidroin alami, namun struktur molekulnya (daerah hidrofilik dan hidrofobik bergantian) tetap tidak berubah.

Ada keyakinan bahwa jaring buatan tidak akan kalah sifatnya dengan jaring alami dan akan menemukan penerapan praktisnya sebagai bahan yang tahan lama dan ramah lingkungan. Di Rusia, beberapa kelompok ilmiah dari berbagai lembaga bersama-sama mempelajari sifat-sifat web. Produksi jaring laba-laba rekombinan dilakukan di Lembaga Penelitian Negara Genetika dan Seleksi Mikroorganisme Industri, sifat fisik dan kimia protein dipelajari di Departemen Bioteknologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow. MV Lomonosov, produk dari protein jaring laba-laba dibentuk di Institut Kimia Bioorganik Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, dan aplikasi medisnya dipelajari di Institut Transplantologi dan Organ Buatan.

Kebanyakan orang tidak menyukai atau bahkan takut dengan laba-laba. Mereka tidak memperlakukan sarang laba-laba dengan lebih baik, sebuah perangkap efektif yang digunakan laba-laba untuk menangkap korbannya. Sedangkan jaring merupakan salah satu ciptaan alam yang paling sempurna, yang memiliki sejumlah khasiat yang menakjubkan.

Awalnya web disimpan dalam bentuk cair

Di dalam laba-laba, jaringnya disimpan dalam bentuk cair dan merupakan protein dengan kandungan glisin, serin, dan alanin yang tinggi. Ketika cairan dilepaskan melalui tabung pemintalan, cairan itu langsung mengeras dan berubah menjadi jaring.

Tidak semua jaring bersifat lengket

Benang radial jaring, tempat laba-laba biasanya bergerak di dalam perangkapnya, tidak mengandung zat perekat. Benang penangkap - lebih tipis dan ringan - disusun dalam bentuk cincin dan ditutup dengan tetesan kecil bahan perekat. Kepada merekalah para korban laba-laba yang lalai menempel.

Namun meskipun karena alasan tertentu laba-laba terpaksa beralih dari benang radial ke benang melingkar, ia tetap tidak dapat menempel: yang terpenting adalah bulu-bulu yang menutupi kaki artropoda. Saat laba-laba menginjak benang dengan cakarnya, bulu-bulu tersebut mengumpulkan semua tetesan lengket. Setelah laba-laba mengangkat kakinya, tetesan dari bulunya kembali mengalir ke benang jaring.

Kekuatan jaring dipengaruhi oleh cahaya, suhu dan kelembaban

Perekat yang menyatukan benang-benang jaring berubah sifat lengketnya tergantung pada kondisi cuaca. Telah diketahui bahwa menyimpan jaring di tempat yang kering dan panas akan mengurangi kekuatannya. Sinar matahari langsung akan semakin melemahkan ikatan antar benang dan membuat jaring semakin tidak kuat.

Laba-laba menggunakan jaring tidak hanya untuk menangkap mangsa.

Laba-laba menggunakan jaring tidak hanya untuk membuat perangkap yang bagus. Misalnya, beberapa spesies menggunakan jaring untuk permainan kawin - betina meninggalkan benang panjang di mana pejantan yang lewat dapat mencapai tujuan yang diinginkan.

Laba-laba sering menjalin jaring di sekitar liangnya. Yang lain menggunakan benang sebagai tali untuk turun. Jika laba-laba hidup di ketinggian, ia dapat merentangkan beberapa benang pengaman di bawah naungannya sehingga jika terjatuh ia dapat menangkapnya.

Cara orisinal untuk menggunakan jaring ditemukan oleh beberapa perwakilan keluarga laba-laba penenun bola yang hidup di hutan hujan Amazon. Mereka menenun beberapa cabang dengan benang sedemikian rupa sehingga terlihat seperti serangga. Kemudian, setelah berpindah jarak tertentu, laba-laba menarik benangnya, menyebabkan boneka itu bergerak, meniru gerakan serangga. Metode ini membantu laba-laba mengalihkan perhatian pemangsa dan, saat musuh memeriksa bonekanya, arthropoda memiliki kesempatan untuk melarikan diri.

Beberapa spesies laba-laba meninggalkan muatan listrik pada jaringnya

Yang benar-benar mengejutkan adalah berita bahwa laba-laba dari spesies Uloborus Plumipes, saat menganyam jaringnya yang sangat tipis, juga menggosoknya dengan kakinya, yang memberi muatan listrik pada perangkap tersebut. Ketika seekor serangga bermuatan elektrostatik muncul di dekat jaring, perangkap langsung tertarik padanya dengan kecepatan sekitar 2 m/s.

Beberapa jaring sangat panjang

Jaring laba-laba Darwan betina bahkan dapat menakuti orang yang paling berani sekalipun: wilayah perburuannya bisa mencapai 28.000 cm², dan panjang beberapa benang bisa mencapai 28 meter!

Pada saat yang sama, benang pengikat jaring tersebut sangat tahan lama: misalnya, 10 kali lebih kuat dari Kevlar, bahan yang digunakan sebagai komponen penguat pada pelindung tubuh.

Beberapa laba-laba dapat membuat jaring bahkan di bawah air

Kita berbicara tentang laba-laba punggung perak yang dapat bertahan lama di bawah air. Saat dicelupkan ke dalam air, gelembung udara terperangkap di antara bulu-bulu perutnya, yang digunakan laba-laba untuk bernapas di bawah air.

Laba-laba termasuk penghuni tertua di Bumi: jejak arakhnida pertama ditemukan di bebatuan yang berusia 340–450 juta tahun. Laba-laba berusia sekitar 200–300 juta tahun lebih tua dari dinosaurus dan lebih dari 400 juta tahun lebih tua dari mamalia pertama. Alam memiliki cukup waktu untuk tidak hanya meningkatkan jumlah spesies laba-laba (diketahui sekitar 60 ribu), tetapi juga untuk membekali banyak predator berkaki delapan ini dengan alat berburu yang luar biasa - jaring. Pola jaringnya bisa berbeda tidak hanya pada spesies yang berbeda, tetapi juga pada satu laba-laba jika terdapat bahan kimia tertentu, seperti bahan peledak atau narkotika. Laba-laba bahkan akan diluncurkan ke luar angkasa untuk mempelajari pengaruh gayaberat mikro pada pola jaring. Namun, substansi yang membentuk web menyembunyikan sebagian besar misteri.

Jaring, seperti rambut, bulu binatang, dan benang ulat sutera, sebagian besar terdiri dari protein. Namun rantai polipeptida di setiap benang laba-laba terjalin sedemikian rupa sehingga kekuatannya hampir mencapai rekor. Seutas benang yang dihasilkan seekor laba-laba sama kuatnya dengan kawat baja yang diameternya sama. Tali yang ditenun dari jaring, hanya setebal pensil, dapat menahan buldoser, tank, dan bahkan airbus sekuat Boeing 747 di tempatnya. Namun kepadatan baja enam kali lebih besar dari kepadatan jaring laba-laba.

Diketahui seberapa tinggi kekuatan benang sutera. Contoh klasiknya adalah pengamatan yang dilakukan oleh seorang dokter Arizona pada tahun 1881. Di depan dokter tersebut, terjadi baku tembak yang menewaskan salah satu penembaknya. Dua peluru mengenai dada dan menembus. Pada saat yang sama, potongan saputangan sutra mencuat dari belakang setiap luka. Peluru menembus pakaian, otot, dan tulang, namun tidak mampu merobek sutra yang menghalanginya.

Mengapa struktur baja digunakan dalam teknologi, dan bukan struktur yang lebih ringan dan elastis - terbuat dari bahan yang mirip dengan jaring laba-laba? Mengapa parasut sutra tidak diganti dengan bahan yang sama? Jawabannya sederhana: cobalah membuat bahan yang mudah dihasilkan laba-laba setiap hari - itu tidak akan berhasil!

Para ilmuwan dari seluruh dunia telah lama mempelajari komposisi kimia jaringan penenun berkaki delapan, dan saat ini gambaran strukturnya kurang lebih telah terungkap sepenuhnya. Untaian web memiliki inti dalam dari protein yang disebut fibroin, dan di sekeliling inti ini terdapat lapisan konsentris nanofiber glikoprotein. Fibroin membentuk sekitar 2/3 massa jaring (dan juga serat sutera alam). Ini adalah cairan kental seperti sirup yang berpolimerisasi dan mengeras di udara.

Serat glikoprotein, yang diameternya hanya beberapa nanometer, dapat terletak sejajar dengan sumbu benang fibroin atau membentuk spiral di sekeliling benang. Glikoprotein - protein kompleks yang mengandung karbohidrat dan memiliki berat molekul 15.000 hingga 1.000.000 sma - terdapat tidak hanya pada laba-laba, tetapi juga di semua jaringan hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme (beberapa protein dalam plasma darah, jaringan otot, membran sel, dll. .).

Selama pembentukan jaring, serat glikoprotein terhubung satu sama lain melalui ikatan hidrogen, serta ikatan antara gugus CO dan NH, dan sebagian besar ikatan terbentuk di kelenjar arakhnida arakhnida. Molekul glikoprotein dapat membentuk kristal cair dengan fragmen berbentuk batang yang bertumpuk sejajar satu sama lain, memberikan struktur kekuatan padatan dengan tetap mempertahankan kemampuan mengalir seperti cairan.

Komponen utama jaring adalah asam amino paling sederhana: glisin H 2 NCH 2 COOH dan alanin CH 3 CHNH 2 COOH. Jaring ini juga mengandung zat anorganik - kalium hidrogen fosfat dan kalium nitrat. Fungsinya direduksi menjadi melindungi jaring dari jamur dan bakteri dan, mungkin, menciptakan kondisi untuk pembentukan benang itu sendiri di kelenjar.

Ciri khas web adalah keramahan lingkungannya. Terdiri dari zat-zat yang mudah diserap oleh lingkungan alam dan tidak merusak lingkungan tersebut. Dalam hal ini, web tidak memiliki analogi yang dibuat oleh tangan manusia.

Seekor laba-laba dapat menghasilkan hingga tujuh benang dengan struktur dan sifat yang berbeda: beberapa untuk menangkap “jaring”, yang lain untuk gerakannya sendiri, yang lain untuk memberi isyarat, dll. Hampir semua benang ini dapat diterapkan secara luas dalam industri dan kehidupan sehari-hari, jika Itu akan mungkin untuk membangun produksi mereka secara luas. Namun, hampir tidak mungkin untuk “menjinakkan” laba-laba, seperti ulat sutera, atau mengatur peternakan laba-laba yang unik: kebiasaan agresif laba-laba dan sifat peternakan individu dalam karakter mereka tidak memungkinkan hal ini dilakukan. Dan untuk menghasilkan kain jaring sepanjang 1 m saja, diperlukan “pekerjaan” lebih dari 400 laba-laba.

Mungkinkah mereproduksi proses kimia yang terjadi di tubuh laba-laba dan meniru bahan alami? Para ilmuwan dan insinyur telah lama mengembangkan teknologi serat Kevlar - aramid:

diproduksi dalam skala industri dan mendekati sifat jaring laba-laba. Serat Kevlar lima kali lebih lemah dari jaring laba-laba, namun masih sangat kuat sehingga digunakan untuk membuat rompi antipeluru ringan, topi keras, sarung tangan, tali, dll. Namun Kevlar diproduksi dalam larutan asam sulfat panas, sedangkan laba-laba memerlukan suhu teratur. Ahli kimia belum mengetahui cara mendekati kondisi seperti itu.

Namun, para ahli biokimia semakin dekat untuk memecahkan masalah ilmu material. Pertama, gen laba-laba diidentifikasi dan diuraikan, memprogram pembentukan benang dari struktur tertentu. Saat ini hal ini berlaku untuk 14 spesies laba-laba. Kemudian para ahli Amerika dari beberapa pusat penelitian (masing-masing kelompok secara independen) memasukkan gen-gen ini ke dalam bakteri, mencoba mendapatkan protein yang diperlukan dalam larutan.

Para ilmuwan di perusahaan bioteknologi Kanada, Nexia, memperkenalkan gen tersebut pada tikus, kemudian beralih ke kambing, dan kambing tersebut mulai memproduksi susu dengan protein yang sama yang membentuk benang jaring. Pada musim panas tahun 1999, dua ekor pejantan Afrika, Peter dan Webster, diprogram secara genetis untuk menghasilkan kambing yang susunya mengandung protein ini. Trah ini bagus karena keturunannya menjadi dewasa pada umur tiga bulan. Perusahaan masih bungkam tentang cara membuat benang dari susu, namun telah mendaftarkan nama bahan baru yang dibuatnya - “BioSteel”. Sebuah artikel tentang sifat-sifat “biosteel” diterbitkan dalam jurnal “Science” (“Science”, 2002, vol. 295, p. 427).

Spesialis Jerman dari Gatersleben mengambil jalan yang berbeda: mereka memperkenalkan gen mirip laba-laba ke dalam tanaman - kentang dan tembakau. Mereka berhasil memperoleh hingga 2% protein larut dalam umbi kentang dan daun tembakau, yang sebagian besar terdiri dari spidroin (fibroin utama laba-laba). Diharapkan ketika jumlah spidroin yang dihasilkan menjadi banyak, spidroin tersebut akan digunakan terlebih dahulu untuk membuat perban medis.

Susu yang diperoleh dari kambing hasil rekayasa genetika hampir tidak dapat dibedakan rasa dari susu alami. Kentang hasil rekayasa genetika mirip dengan kentang biasa: pada prinsipnya, bisa juga direbus dan digoreng.

Artikel untuk kompetisi “bio/mol/teks”: Web adalah salah satu penemuan teknologi alam yang menakjubkan. Artikel tersebut membahas kemungkinan penggunaan jaring laba-laba untuk produksi perban medis. Penulis berbagi pengalamannya dalam meningkatkan “produktivitas” laba-laba dan memilih kondisi optimal untuk memeliharanya.

Catatan!

Dari editor

Biomolekul menghargai rasa ingin tahu dan minat terhadap penemuan. Untuk kedua kalinya dalam kompetisi “bio/mol/teks”, penemu Yuri Shevnin berbagi ide dan penemuannya dengan pemirsa portal kami. Para editor terkesan dengan pendekatan kreatif penulis dan keinginan untuk berbagi pengetahuan dengan orang lain, namun harus diingat bahwa artikel ini bukanlah studi ilmiah yang ketat, dan pembalut medis baru yang dijelaskan di dalamnya masih memerlukan pengujian untuk kemungkinan penerapannya. dalam praktik klinis.

Sponsor nominasi “Artikel terbaik tentang mekanisme penuaan dan umur panjang” adalah Science for Life Extension Foundation. Penghargaan penonton disponsori oleh Helicon.

Sponsor kompetisi: Laboratorium Penelitian Bioteknologi Solusi Bioprinting 3D dan Grafik Ilmiah, Studio Animasi dan Pemodelan Sains Visual.

Saya memasuki ruangan berikutnya, di mana dinding dan langit-langitnya seluruhnya tertutup sarang laba-laba, kecuali lorong sempit untuk penemunya. Begitu saya muncul di depan pintu, orang tersebut berteriak keras agar saya berhati-hati dan tidak merobek jaringnya. Dia mulai mengeluh tentang kesalahan fatal yang telah dilakukan dunia sampai saat ini dalam mengambil keuntungan dari kerja ulat sutera, sementara kita selalu mempunyai banyak sekali serangga yang jauh lebih unggul daripada cacing-cacing tersebut, karena mereka diberkahi dengan kualitas-kualitas yang tidak hanya berupa pemintal, tetapi juga penenun. Penemunya lebih lanjut menunjukkan bahwa mendaur ulang laba-laba akan sepenuhnya menghilangkan biaya pewarnaan kain, dan saya sepenuhnya yakin akan hal ini ketika dia menunjukkan kepada kita banyak lalat warna-warni yang indah yang dia gunakan untuk memberi makan laba-laba dan warnanya, menurut menurut jaminannya, harus ditransfer ke benang yang dibuat oleh laba-laba. Dan karena dia memiliki lalat dengan berbagai warna, dia berharap dapat memuaskan selera semua orang, segera setelah dia berhasil menemukan makanan yang cocok untuk lalat tersebut dalam bentuk permen karet, minyak, dan zat lengket lainnya sehingga memberikan kepadatan dan kekuatan yang lebih besar pada lalat tersebut. benang web.

D.cepat

Perjalanan si Gulliver. Perjalanan ke Laputa (1725)

Perban medis terbuat dari jaring laba-laba

Karena donasi adalah bidang pengobatan yang mahal dan terbatas, para ilmuwan dan dokter di seluruh dunia berupaya mengembangkan metode alternatif untuk memulihkan kerusakan pada tubuh manusia. Pada saat yang sama, meluasnya penyebaran bentuk mikroorganisme yang resistan terhadap obat, adanya sifat toksik, alergi, dan sifat samping lainnya dalam antibiotik dan kemoterapi menentukan perlunya mencari obat baru yang tidak beracun dengan efek antimikroba dan efek stimulasi pada proses pemulihan. Sifat serupa dapat diberikan, misalnya, pada pembalut dan perban anti luka bakar. Luka bakar adalah salah satu cedera traumatis yang paling umum terjadi di dunia. Di Rusia, lebih dari 600 ribu luka bakar dilaporkan setiap tahun. Dalam hal korban jiwa, luka bakar menempati urutan kedua setelah cedera akibat kecelakaan mobil.

Tampaknya menjanjikan bagi penulis untuk mendapatkan balutan dan balutan anti luka bakar dari web. Sutra merupakan bahan yang lebih terjangkau dan produksinya sudah ada. Namun, jaringan, karena topologi khusus molekul dan struktur secara keseluruhan, memiliki prospek besar untuk pembalut medis dan matriks dalam teknologi perancah * ( teknologi perancah, dari bahasa Inggris perancah- scaffolding, scaffolding) - budidaya sel pada substrat tiga dimensi yang berasal dari alam atau buatan untuk tujuan pembentukan spasial organ yang tumbuh atau fragmennya (Gbr. 1).

* - “Biomolekul” sebelumnya berbicara tentang beberapa sifat menakjubkan lainnya dari web: “ Lem “pintar” dari jaring laba-laba» . - Ed.

Gambar 1. Jaring Linothele megatheloides di bawah mikroskop

Menurut mikroskop elektron, matriks yang terbuat dari fibroin sutra dan spidroin rekombinan (protein jaring laba-laba) berbeda dalam parameter pori-porinya. Dinding pori pada perancah fibroin memiliki struktur yang lebih seragam dengan permukaan bersisik dan kasar, sedangkan perancah spidroin memiliki struktur yang lebih longgar dengan permukaan berlubang. Struktur nanopori internal dari matriks spidroin rekombinan menjelaskan kemampuannya untuk menciptakan lingkungan mikro yang lebih menguntungkan untuk regenerasi jaringan dalam tubuh. Keterhubungan struktur merupakan kondisi yang diperlukan untuk distribusi sel yang seragam dan perkecambahan jaringan yang efektif secara alami, karena mendorong pertukaran gas aktif, pengiriman nutrisi dan metabolisme yang tepat.

Properti web yang menakjubkan ini telah dikenal sejak lama. Dalam pengobatan tradisional, ada resep seperti itu: untuk menghentikan pendarahan, Anda bisa mengoleskan sarang laba-laba pada luka atau lecet, dengan hati-hati membersihkannya dari serangga yang tersangkut dan ranting kecil.

Jaring laba-laba memiliki efek hemostatik dan mempercepat penyembuhan kulit yang rusak. Ahli bedah dan ahli transplantasi dapat menggunakannya sebagai bahan untuk menjahit dan memperkuat implan, serta sebagai perancah untuk menumbuhkan organ buatan. Misalnya, jika Anda merendam bingkai jaring yang terbuat dari jaring laba-laba dengan larutan sel induk, sel induk akan cepat berakar, dan pembuluh darah serta saraf akan meregang hingga ke sel. Jaring itu sendiri pada akhirnya akan larut tanpa bekas. Dengan menggunakan jaring laba-laba, Anda dapat secara signifikan meningkatkan khasiat banyak bahan yang saat ini digunakan dalam pengobatan. Misalnya, jaring memiliki muatan elektrostatis yang membantu laba-laba menarik mangsanya. Jaring bermuatan ini juga dapat digunakan sebagai bagian dari pembalut medis. Jaringnya bermuatan negatif, dan area tubuh yang rusak bermuatan positif. Jadi, ketika luka berinteraksi dengan jaring, keseimbangan listrik terbentuk, yang berdampak positif pada proses penyembuhan. Perban dengan sarang laba-laba, karena interaksi elektrostatik dengan luka, menarik mikroorganisme keluar dan menahannya di dalam perban itu sendiri, mencegahnya berkembang biak.

Jaring mengandung tiga zat yang berkontribusi terhadap daya tahannya: pirolidin, kalium hidrogen fosfat Dan potasium nitrat. Pyrrolidine sangat menyerap air; zat ini mencegah benang jaring laba-laba mengering. Kalium hidrogen fosfat membuat jaring laba-laba menjadi asam dan mencegah pertumbuhan jamur dan bakteri. PH rendah menyebabkan protein mengalami denaturasi (membuatnya tidak larut). Kalium nitrat menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur.

Perban jaring memastikan drainase eksudat luka dan mikroorganisme dari permukaan luka, menghambat mikroflora patogen, dan memiliki efek anti-edema dan anti-inflamasi. Diresapi dengan obat bius, juga akan menghilangkan rasa sakit, menciptakan kondisi optimal untuk terjadinya proses penyembuhan.

Sejarah produksi web

Permasalahan utama meluasnya penggunaan produk yang mengandung jaring laba-laba adalah sulitnya memperolehnya dalam skala industri. Selama ratusan tahun di Eropa, orang-orang telah mencoba membangun peternakan sutra laba-laba. Pada bulan Maret 1665, padang rumput dan pagar di dekat Merseburg Jerman ditutupi dengan jaring laba-laba dalam jumlah yang sangat banyak, dan wanita dari desa sekitarnya membuat pita dan dekorasi lainnya dari jaring tersebut.

Pada tahun 1709, Pemerintah Perancis meminta naturalis René Antoine de Reaumur untuk mencari pengganti sutra Cina dan mencoba menggunakan jaring laba-laba untuk membuat pakaian. Dia mengumpulkan jaring dari kepompong laba-laba dan mencoba membuat sarung tangan dan stoking, namun setelah beberapa saat dia meninggalkan ide ini karena kurangnya bahan bahkan untuk memproduksi sepasang sarung tangan. Dia menghitung bahwa diperlukan pemrosesan 522–663 laba-laba untuk mendapatkan satu pon sutra laba-laba. Dan produksi industri akan membutuhkan gerombolan laba-laba dan awan lalat untuk memberi makan mereka - lebih banyak daripada terbang melintasi seluruh Prancis. “Namun,” tulis Reaumur, “mungkin pada saatnya nanti kita akan dapat menemukan laba-laba yang menghasilkan lebih banyak sutra daripada yang biasanya ditemukan di negara kita.”

Laba-laba seperti itu ditemukan - mereka adalah laba-laba dari genus tersebut Nefila. Baru-baru ini, jubah dengan berat lebih dari satu kilogram ditenun dari jaring mereka. Di tempat tinggal laba-laba luar biasa ini - di Brasil dan Madagaskar - penduduk setempat menggunakan jaring untuk membuat benang, syal, jubah dan jaring, mengumpulkan kepompong telur dari semak-semak atau melepaskannya. Kadang-kadang benang ditarik langsung dari laba-laba, yang ditempatkan di dalam kotak - hanya ujung perutnya yang terdapat kutil laba-laba yang menonjol. Benang jaring ditarik keluar dari kutil.

Dengan menggunakan metode yang berbeda dan dari laba-laba yang berbeda, para peneliti memperoleh, misalnya, benang dengan panjang berikut: 1) dalam dua jam dari 22 laba-laba - lima kilometer, 2) dalam beberapa jam dari satu laba-laba - 450 dan 675 meter, 3) dalam sembilan “ pelepasan” seekor laba-laba dalam waktu 27 hari - 3060 meter. Abbot Camboué mengeksplorasi kemampuan laba-laba Madagaskar Goleba punctata: dia meningkatkan bisnisnya sedemikian rupa sehingga dia “menghubungkan” laba-laba hidup di laci kecil langsung ke alat tenun jenis khusus. Mesin tersebut menarik benang dari laba-laba dan segera menenunnya menjadi kain terbaik. Laba-laba Goleba punctata mereka mencoba menyesuaikan diri di Prancis dan Rusia, tetapi tidak ada hasil. Dalam produksi web lebar Nefila hampir tidak akan pernah tiba: untuk pemeliharaan Nefila atau persilangan memerlukan peternakan khusus, meskipun di musim panas mereka dapat disimpan di loggia atau balkon. Untuk mengatasi masalah yang telah berusia berabad-abad ini, diperlukan pendekatan terpadu modern dan penciptaan kondisi optimal bagi laba-laba dan serangga, sedekat mungkin dengan kondisi alami.

Produksi web hari ini

Pada abad ke-20, dengan munculnya pestisida kimia dan kain sintetis, serangga dan laba-laba yang bermanfaat mulai terlupakan. Namun, pestisida saja tidak menyelesaikan masalah hama tanaman. Strategi konservasi keanekaragaman hayati telah dikembangkan untuk mengintegrasikan serangga dan laba-laba bermanfaat ke dalam sistem tanaman untuk pengendalian hama alami.

Saat ini, untuk menciptakan lapangan kerja baru di Rusia, diperlukan strategi baru untuk mengurangi tanaman monokultur dan membangun pertanian mini tidak hanya untuk beternak vertebrata, tetapi juga untuk beternak laba-laba dan serangga.

Hal ini juga bisa dilakukan di perkotaan. Masalah pemanfaatan sampah organik perkotaan saat ini sangat akut. Limbah ini dapat digunakan untuk memberi makan serangga. Di kota-kota hanya ada peternakan kecil untuk menanam jangkrik, kecoa, dan zoobass. Hanya sedikit pemelihara yang antusias membiakkan laba-laba. Pada saat yang sama, ruang bawah tanah dan loteng, tempat sebagian besar hewan ini hidup, tidak digunakan sama sekali untuk pembuangan sampah organik dan untuk menumbuhkan larva serangga dan laba-laba.

Tujuan dari strategi pertanian baru ini adalah pertanian ekologis, meningkatkan keanekaragaman hayati dan menghasilkan pendapatan dari pembangunan dan pengoperasian pertanian keluarga kecil untuk membiakkan serangga dan laba-laba. Organisme ini, racun dan jaringnya juga dapat dijual untuk diekspor.

Tidak mungkin mensintesis jaring laba-laba secara kimia - struktur proteinnya terlalu rumit. Semua perusahaan terkemuka di dunia telah meninggalkan upaya untuk mensintesis web. Beberapa laboratorium terus bekerja dan berusaha mendapatkan jaring laba-laba dari ragi, bakteri bahkan kambing. Semua pendekatan ini memerlukan peralatan yang sangat kompleks dan biaya finansial yang besar. Pada saat yang sama, benang mereka memiliki kualitas yang sama sekali berbeda, lebih rendah daripada benang "asli" dalam hal kekuatan dan sifat antibakteri. Selain itu, volume jaring laba-laba yang diproduksi di laboratorium semacam itu sangat sedikit: para ilmuwan kadang-kadang diperlihatkan di televisi yang sedang mendemonstrasikan sampel jaring laba-laba sintetis seukuran kuku jari tangan yang dimasukkan ke dalam pinset atau botol kecil.

Untuk mengumpulkan jaring, laba-laba hidup juga ditinggalkan, meskipun ide ini telah diajukan lebih dari satu kali. Ada beberapa kendala. Pertama-tama, laba-laba suka bertengkar dan rentan terhadap kanibalisme: jika dipelihara bersama, hewan-hewan ini akan bertengkar dan memakan satu sama lain. Selain itu, sebagian besar laba-laba menghasilkan jaring yang sangat sedikit: diperkirakan dibutuhkan 27 ribu laba-laba berukuran sedang untuk menghasilkan 500 gram jaring; menurut G.P. Kirsanov, laba-laba persilangan menghasilkan 230 mg jaring dalam 24 jam. Empat belas ribu laba-laba dari genus Nefila menghasilkan sekitar 28 g web. Menurut sumber lain, untuk mendapatkan 29 g jaring dibutuhkan sekitar 23 ribu laba-laba. Perbedaan angka ini menunjukkan bahwa data kinerja laba-laba memerlukan konfirmasi. Tidak diketahui spesies dan laba-laba “berukuran sedang” apa yang menghasilkan jaring untuk ditimbang dalam satu atau lain kasus.

Hambatan yang pertama kali dijelaskan dalam perkembangbiakan laba-laba dapat dan harus diubah menjadi keuntungan: kecenderungan laba-laba untuk melakukan kanibalisme mendorong pembuatan wadah yang terisolasi satu sama lain untuk mereka, sehingga mencegah epidemi dan kematian massal. Pada saat yang sama, untuk produksi bahan medis dan obat-obatan dari jaring laba-laba, perlu menggunakan genus non-laba-laba. Nefila atau persilangan, dan laba-laba dengan pelengkap jaring terbesar - Linothele megatheloides(Gbr. 2) dan lain-lain Dipluridae.

Gambar 2. Laba-laba Linothele megatheloides, perempuan.

Dari hasil penelitian tersebut, penulis memperoleh data bahwa laba-laba termasuk dalam spesies tersebut Linothele megatheloides menghasilkan lebih dari 2 g web per bulan. Untuk tujuan ini mereka memiliki pelengkap arachnoid yang panjang (lebih dari 20 mm) (Gbr. 3). Organ-organ ini memiliki lebih dari seribu mikrofilamen yang melaluinya benang-benang jaring muncul seperti film.

Penulis menguji jaring laba-laba untuk membuat pembalut anti luka bakar (Gbr. 4). Akibat penggunaan jaring ini pada luka bakar, penyembuhan terjadi dalam waktu seminggu. Dalam hal ini, tidak diperlukan pembalutan tambahan atau penghilangan nanah. Dua minggu kemudian, tidak ada bekas luka bakar pun yang tersisa.

Gambar 3. Pelengkap arachnoid Linothele megatheloides di bawah mikroskop.

Gambar 4. Luka bakar ditutup dengan kain kasa. Linothele megatheloides.

Ditanam dalam wadah khusus Linothele megatheloides dalam waktu satu jam mereka memulai pekerjaannya dan menutupi substrat tekstil wadah seluas 1 m 2 lapis demi lapis dengan sarang laba-laba. Setelah dua bulan, jaring dari seekor laba-laba sudah cukup untuk menutupi seluruh permukaan tubuh manusia. Materi web medis inovatif ini mungkin bisa menyelamatkan nyawa seseorang dengan luka bakar lebih dari 60% seluruh permukaan tubuh.

Dari hasil pengamatannya, penulis menemukan bahwa berkat suplemen nutrisi khusus, keturunan dan kelangsungan hidup keturunannya Linothele megatheloides adalah 100%. Ini berarti rata-rata 50 individu muda – calon produsen “kulit kedua” – dalam enam bulan. Dibutuhkan 2-3 kecoa per minggu untuk memberi makan satu ekor kecoa betina. Syarat memelihara laba-laba adalah tidak adanya sinar matahari, kelembaban tinggi (80–90%), suhu 28 °C, nutrisi kompleks dan penyemprotan jaring seminggu sekali. Dengan menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk memberi makan, memelihara, merawat, dan “memerah susu” laba-laba, peningkatan pemintalan jaring dapat dicapai sebanyak 2-3 kali lipat.

Membuat perban dan perban dari jaring laba-laba Linothele megatheloides

Basis jaring rajutan (misalnya, kain kasa dengan kadar air lebih dari 80%) ditempatkan di bagian bawah wadah polietilen. Wadah tersebut memiliki lubang untuk ventilasi, sensor kelembaban dan suhu, tutup pengangkat, nosel kapiler, dan katup untuk menyuplai makanan hidup. Wadah-wadah tersebut disusun secara vertikal membentuk balok setinggi 1,5-2 meter (Gbr. 5).

Gambar 5. Perumahan Linothele megatheloides. A - Laba-laba dalam wadah dengan alas rajutan. B - Diagram wadah. V - Blok kontainer.

Gambar 6. Perban dengan sarang laba-laba Linothele megatheloides (A) dan kemasan steril untuk itu ( B).

Sebulan sekali wadah dibuka, laba-laba ditempatkan di wadah plastik kecil lainnya, sisa makanan dibuang, substrat tekstil dengan jaring disemprot dengan larutan asam hialuronat dan pantotenat, anestesi dan antiseptik, ditutup dengan plastik. stretch film dan digulung. Selanjutnya gulungan beserta jaringnya dipotong menjadi 10 bagian dan ditempatkan dalam kemasan tertutup (Gbr. 6). Gulungan yang dikemas dikirim untuk sterilisasi radiasi. Laba-laba dilepaskan kembali ke dalam wadah besar.

Perban ini diaplikasikan dengan cara melepas dan melepaskan lapisan polietilen, menggunakan jaring, pada luka atau luka bakar. Ketika jaring dan dasar tekstil jenuh dengan getah bening, alasnya dihilangkan, dan hanya lapisan jaring penyembuhan dan pernapasan yang tersisa pada luka.

Setelah seseorang menyembuhkan lukanya dengan tambalan jaring, dia tidak akan pernah lagi membunuh hewan-hewan menakjubkan ini.

Peningkatan produksi sarang laba-laba

Gambar 7. Desain Peternakan Laba-laba Linothele megatheloides.

Untuk meningkatkan produksi sarang laba-laba dan menghilangkan penyakit makanan hidup (kecoa dan jangkrik), serangga mendapat suplemen nutrisi berupa media nutrisi - sumber tambahan protein dan vitamin yang mengandung biomassa miselium limbah produksi penisilin dan streptomisin, sebagai serta stillage dehidrasi - dari limbah produksi ragi bir . Media nutrisi disimpan hingga dua tahun pada suhu +5 °C. Untuk memberi makan serangga, wortel dan kubis yang dicincang halus dibuang ke media nutrisi yang dihancurkan. Dengan makanan ini, kecoa dan jangkrik tidak sakit, tumbuh dan berkembang biak dengan cepat. Pada saat yang sama, laba-laba meningkatkan produksi jaring sebesar 60%. Penggunaan nutrisi miselium memungkinkan Anda merangsang reproduksi laba-laba dan memperoleh jaring dalam jumlah semaksimal mungkin. Upaya menemukan bahan tambahan makanan untuk meningkatkan keragaman pola makan laba-laba akan terus berlanjut. Untuk membuat peternakan pengumpul sarang laba-laba, diusulkan proyek desain berupa tenda bundar berdiameter 12 m dengan lapisan yang bekerja dalam tegangan, mirip dengan cara kerja sarang laba-laba (Gbr. 7).

Dengan berkembangnya metode ramah lingkungan dalam menciptakan pembalut dan perban medis, percobaan dapat dilakukan untuk membiakkan hibrida laba-laba keluarga yang lebih produktif. Dipluridae. Hibridisasi intraspesifik, seleksi dan nutrisi khusus dalam kondisi nyaman tidak mengecualikan eksperimen genetik untuk meningkatkan ukuran laba-laba. Sejauh ini belum ada yang melakukan hal ini, dan dalam masyarakat peternak laba-laba, topik ini dianggap tabu.

Produksi susu bisa saja dilakukan dengan menggunakan jamur dan bakteri. Namun mengapa jika ada sapi? Struktur jaringnya jauh lebih kompleks dibandingkan struktur protein susu. Oleh karena itu, semua pencarian analog sintetis dari web mungkin berlarut-larut selama evolusi laba-laba. Spesies baru diperoleh melalui modifikasi genetik dan pekerjaan pemuliaan bersama keluarga Dipluridae akan meningkatkan ukuran laba-laba dan produktivitas jaringnya untuk produksi pakaian. Jaring laba-laba dapat diolah dengan silikon untuk menghasilkan kain pakaian luar dengan sifat unik. Kain seperti itu harganya tidak lebih mahal dari sutra.

Kesimpulan

Pekerjaan penelitian yang dijelaskan menciptakan dasar untuk jenis peternakan baru. Atas dasar ini, produksi jaring laba-laba dapat ditingkatkan dengan biaya rendah, dan oleh karena itu dapat dikomersialkan. Permintaan pasar terhadap penutup luka bioresorbable adalah 400 ribu dm 2 /tahun. Kapasitas pasar yang diproyeksikan di segmen ini adalah $150 juta.

Proyek ini dapat ditingkatkan dengan meningkatkan produksi atau dengan membuat peternakan mini untuk produksi sarang laba-laba. Tidak diperlukan peralatan rumit, suhu tinggi, tekanan tinggi, atau bahan beracun untuk opsi teknologi ini. Saat ini, misalnya, sekitar 5 ribu peternakan dan 300 ribu peternak lebah amatir, petani, dan pengusaha perorangan bergerak di bidang peternakan lebah. Tidak semua orang bisa menggunakan madu, tetapi perban medis atau tambalan sarang laba-laba akan bermanfaat bagi semua orang. Selagi teknologi berkembang dan tersertifikasi, kami dapat menawarkan kepada semua orang yang ingin membudidayakan laba-laba dan mengumpulkan jaringnya sendiri. Lampu ultraviolet dapat digunakan untuk sterilisasi. Untuk menyediakan jaring seluas dua meter persegi, Anda memerlukan satu wadah berisi betina Linothele megatheloides dan dua bulan. Perempuan Linothele megatheloides hidup 10 tahun. Di petak taman Anda dapat meletakkan tempat tidur laba-laba berinsulasi berukuran 3 kali 6 meter dengan dua ruangan (Gbr. 8). Di satu tempat Anda bisa mendapatkan bahan mentah, dan di tempat lain Anda bisa membuat benang dari jaring laba-laba, menenun linen, dan menjahit pakaian. Pabrik mini seperti itu tidak memiliki limbah.

Gambar 8. Lahan budidaya mini Linothele megatheloides, mengumpulkan jaringnya dan membuat pakaian di taman.

Dari cangkang tua yang dikeluarkan laba-laba saat molting, Anda dapat membuat suvenir dan dekorasi dengan mengisinya dengan resin polimer. Racun dapat diekstraksi dari kepala laba-laba yang mati untuk menghasilkan obat*. Yang terluka dan sakit akan menerima obat baru - “kulit” alami - dan setiap orang akan dapat membuat produksi mini seperti itu.

Penulis tidak bermaksud untuk mendapatkan paten atau sertifikat atas topik penelitian tersebut, karena ia ingin ilmu tersebut dapat diakses oleh semua orang.

* - Dan obat-obatan ini bisa sangat beragam (khususnya, analgesik) - meskipun kata "racun" jumlahnya tunggal: racun seekor laba-laba dapat mengandung ratusan komponen beracun dengan sifat kimia yang sangat berbeda. Artikel " Ahli strategi hebat tidak pernah bermimpi» . - Ed.

literatur

1. lem "pintar" dari jaring laba-laba;
2. Agapova O.I., Efimov A.E., Moisenovich M.M., Bogush V.G., Agapov I.I. (2015). Analisis komparatif struktur nano tiga dimensi matriks biodegradable berpori dari spidroin rekombinan dan fibroin sutra untuk pengobatan regeneratif. Madagaskar telah menciptakan kain sutra laba-laba terbesar. Situs web membran;
3. Jubah berbahan sutra laba-laba akan dipamerkan di sebuah pameran di Eropa. Situs web GlobalScience.ru, 2012;
4. Platform teknologi “Pengobatan Masa Depan”. Situs web Komisi Ekonomi Eurasia, 2012;
5. Aksenova L. (2013). Laba-laba akan membantu Anda melupakan rasa sakit. Situs web "Gazeta.ru";

Terlepas dari ketidaksukaan umat manusia terhadap laba-laba, serta banyaknya prasangka dan cerita menakutkan yang terkait dengannya, pertanyaan tentang bagaimana laba-laba menjalin jaring muncul pada anak-anak hampir bersamaan dengan minat, dan airnya basah. Hasil karya hewan yang tidak menarik ini seringkali sangat menyerupai renda yang anggun. Dan jika laba-laba itu sendiri tidak enak dipandang, dan bahkan banyak yang takut padanya, maka jaring yang mereka buat tanpa sadar menarik perhatian dan menimbulkan kekaguman yang tulus.

Sementara itu, tidak semua orang mengetahui bahwa “tirai” tersebut tidak ditenun oleh semua anggota detasemen. Hampir setiap spesies mampu membuat benang lungsin, tetapi hanya spesies yang berburu dengan jebakan yang dapat membuat jaring perangkap. Mereka disebut prinsip. Mereka bahkan diklasifikasikan sebagai superfamili terpisah "Araneoidea". Dan nama-nama laba-laba pembuat jaring berburu berjumlah sebanyak 2.308 item, di antaranya ada juga yang beracun – sama seperti karakurt. Mereka yang berburu, menyerang dari penyergapan, atau melacak mangsa, menggunakan jaring secara eksklusif untuk keperluan rumah tangga.

Kualitas unik dari “tekstil” laba-laba

Meskipun penciptanya berukuran kecil, fitur-fitur web menimbulkan kecemburuan di pihak mahkota alam - manusia. Beberapa parameternya luar biasa bahkan dengan pencapaian ilmu pengetahuan modern.

1. Kekuatan. Jaring dapat putus karena beratnya sendiri hanya jika laba-laba menjalinnya sepanjang 50 meter.
2. Kehalusan yang luar biasa. Jaring individu hanya terlihat jika tertangkap dalam sorotan cahaya.
3. Elastisitas dan ketahanan. Benang diregangkan 2-4 kali tanpa putus dan tanpa kehilangan kekuatan.

Dan semua kualitas ini dicapai tanpa peralatan teknis apa pun - laba-laba puas dengan apa yang telah disediakan oleh alam.

Jenis sarang laba-laba

Yang menarik bukan hanya bagaimana laba-laba menjalin jaring, tetapi juga fakta bahwa ia berhasil menghasilkan “varietas” yang berbeda. Secara kasar, mereka dapat dibagi menjadi tiga jenis:

Para ilmuwan telah mengidentifikasi jenis jaring lain yang memantulkan sinar ultraviolet, memikat kupu-kupu. Banyak orang yang percaya bahwa jaring yang sudah jadi pasti memiliki polanya sendiri. Namun, tidak demikian: nama-nama laba-laba yang mampu melakukan kesenangan kreatif dapat dihitung tanpa banyak kesulitan, dan semua seniman tersebut termasuk dalam perwakilan araneomorfik dari ordo artropoda ini.

Untuk apa?

Jika Anda bertanya kepada seseorang mengapa laba-laba membutuhkan jaring, dia akan menjawab tanpa ragu: untuk berburu. Tapi ini tidak menghilangkan fungsinya. Selain itu, ini digunakan di bidang berikut:

• untuk mengisolasi cerpelai sebelum musim dingin;
• untuk membuat kepompong tempat keturunannya matang;
• untuk perlindungan dari hujan - laba-laba menggunakannya untuk membuat semacam kanopi yang mencegah air masuk ke dalam "rumah";
• untuk bepergian. Beberapa laba-laba bermigrasi sendiri dan mengirim anak-anak menjauh dari keluarganya melalui jaring panjang yang tertiup angin.

Pembentukan bahan bangunan

Jadi, mari kita cari tahu bagaimana laba-laba menjalin jaring. Di perut “penenun” ada enam kelenjar, yang dianggap sebagai transformasi dasar kaki. Sekresi khusus diproduksi di dalam tubuh, yang biasa disebut sutra cair. Saat keluar melalui tabung pemintalan, ia mulai mengeras. Salah satu benangnya sangat tipis sehingga sulit dilihat bahkan di bawah mikroskop. Dengan cakarnya yang terletak lebih dekat ke kelenjar yang saat ini “berfungsi”, laba-laba memelintir beberapa benang menjadi satu jaring - kira-kira seperti yang dilakukan wanita di masa lalu ketika berputar dari belakangnya. Pada saat laba-laba menjalin jaring, karakteristik utama jaring masa depan terbentuk - kelengketan atau peningkatan kekuatan. Dan apa mekanisme pemilihannya, para ilmuwan belum mengetahuinya.

Teknologi peregangan

Agar efektif, jaring ikan harus direntangkan di antara sesuatu - misalnya di antara dahan. Ketika benang pertama dibuat cukup panjang oleh penciptanya, ia berhenti berputar dan melebarkan organ yang berputar itu. Jadi dia menangkap angin. Pergerakan angin sekecil apa pun (bahkan dari tanah yang panas) membawa jaring ke “penopang” di dekatnya, tempat ia menempel. Laba-laba bergerak di sepanjang “jembatan” (paling sering dengan punggung menghadap ke bawah) dan mulai menenun benang radial baru. Hanya ketika alasnya diamankan barulah ia mulai bergerak mengelilingi lingkaran, menjalin garis-garis melintang yang lengket ke dalamnya. Saya harus mengatakan bahwa laba-laba adalah makhluk yang sangat ekonomis. Mereka memakan sarang laba-laba rusak atau tua yang ternyata tidak diperlukan lagi, sehingga “barang daur ulang” bisa digunakan untuk kedua kalinya. Dan menurut penciptanya, ia menjadi tua dengan cepat, karena laba-laba sering membuat jaring setiap hari (atau malam hari, jika ia adalah pemburu bayangan).

Apa yang dimakan laba-laba?

Ini adalah pertanyaan yang sangat penting, karena laba-laba menjalin jaring terutama untuk mendapatkan makanan. Perhatikan bahwa semua spesies laba-laba, tanpa kecuali, adalah predator. Namun, pola makan mereka sangat bervariasi tergantung pada ukuran, metode berburu, dan lokasi. Semua laba-laba tenet (penenun jaring) adalah pemakan serangga, dan makanan mereka terutama didasarkan pada bentuk terbang. Meskipun jika karakter merangkak jatuh ke jaring dari pohon, pemiliknya tidak akan meremehkannya. Mereka yang tinggal di liang dan lebih dekat ke tanah kebanyakan memakan orthoptera dan kumbang, meskipun mereka mungkin menyeret siput kecil atau cacing ke tempat berlindungnya. Di antara keragaman makanan yang dimakan laba-laba, terdapat juga objek yang lebih besar. Bagi perwakilan suku akuatik bernama Argyroneta, krustasea, serangga air, dan benih ikan menjadi korbannya. Tarantula raksasa eksotis memangsa katak, burung, kadal kecil, dan tikus, meskipun sebagian besar makanannya terdiri dari serangga yang sama. Namun ada juga spesies yang lebih rewel. Anggota famili Mimetidae hanya berburu laba-laba yang bukan termasuk spesiesnya. Tarantula besar Grammostola memakan ular muda dan menghancurkannya dalam jumlah yang luar biasa. Lima keluarga laba-laba (khususnya Ancylometes) menangkap ikan, dan mampu menyelam, berenang, melacak mangsa, dan bahkan menariknya ke darat.