1563
5
Если вы когда-либо пытались приклеить ленту к пыльной поверхности, вы знаете дилемму, с которой сталкивается большинство пауков при попытке поймать мотылька. Крылья моли покрыты крошечными чешуйками, которые при прикосновении срываются, позволяя моли избегать опасностей, таких как паутина. Но у некоторых пауков появился специальный клей, мгновенно впитывающийся под чешую и к основанию крыла, объединяя все вместе в сплошную массу.
Новое исследование
Исследование, которое было опубликовано в Журнале Королевского общества, посвящено виду паутины под названием Cyrtarachne akirai, распространенной на рисовых полях в Японии.
«В то время как большинство паутин шарообразных пауков ориентируют свои сети вертикально, akirai строит горизонтальные сети, чтобы ловить мотыльков, порхающих снизу», – сказал Кандидо Диаз, биолог-эволюционист из колледжа Вассар в Покипси, штат Нью-Йорк, который проводил исследование со своими коллегами в Университете Акрона в Огайо.
Большинство пауков поглощают влагу из воздуха, поэтому они могут оставаться не обезвоженными месяцами или годами и не высыхают даже при запутывании насекомого. Когда Диас начал изучать пауков C. akirai, он ожидал, что их клей будет работать так же.
Пауки C. akirai крутят паутину только ночью, и их клей высыхает за считанные часы, если его не использовать. Поэтому Диасу пришлось проводить свои эксперименты ночью. Даже собирать нити было сложно, потому что клей работает только во влажных условиях, и пауки съели бы свои ткани, если бы чувствовали, что влажность в их вольерах падает.
Диасу и его коллегам удалось изучить достаточно материала
В одном из экспериментов они сняли высокоскоростные видеоролики с каплями клея, касающимися крыльев моли, и сравнили их с видеороликами с клеем более типичного паука под названием Larinioides cornutus.
«Типичный» клей из L. cornutus был густым и липким, и лишь немного растекся по поверхности крыла. Но клей C. akirai имел жидкую текстуру, которая позволяла ему распространяться намного дальше.
Обычно можно ожидать, что клей достаточно жидкий, чтобы течь под чешуей моли, просто развалился бы. Действительно, когда «типичный» клей L. cornutus становится тонким и жидким под воздействием высокой влажности, он оказывается слишком слабым, чтобы поддерживать связь. Но клей C. akirai каким-то образом затвердевает при распространении.
В новом исследовании метод химического анализа, называемый инфракрасной спектроскопией, показал, что вода быстро испаряется из растекающегося клея. Диас считает, что капиллярные силы помогают отсасывать воду из твердых компонентов клея, в то время как увеличенная площадь поверхности обеспечивает быстрое испарение. Потеря воды приводит к тому, что специализированные белки в клее разрушаются и связываются вместе.
Потребовалось примерно в 30 раз больше энергии, чтобы вытянуть нить C. akirai с крыла моли, чем потратить более типичную нить L. cornutus. Это различие было отчасти потому, что пауки C. akirai наносят гораздо больше клея, а также и из-за уникального поведения клея при распределении и высыхании.
Одной из сильных сторон исследования было то, что в нем приняли участие ученые из разных дисциплин – некоторые с опытом в области материаловедения, а другие – специалисты по биологии пауков, отметил Брент Опелл, эволюционный биолог из Virginia Tech в Блэксбурге.
Сара Стеллваген, профессор по биоматериалам в Университете штата Мэриленд, округ Балтимор, сказала: «Я думаю, что это было отличное небольшое исследование», сказала она. «Они проделали действительно хорошую работу, фактически продемонстрировав эффект распространения».
Существует несколько родственных видов пауков, которые специализируются на охоте на моли
Диас считает, что все они могут использовать похожие виды клея, хотя это еще не было проверено. Например, пауки-боласы не строят паутину. Вместо этого они наносят большой шарик клея на конец одной нити, которую вьют на добычу.
«Когда-нибудь люди смогут использовать и такие типы клея, черпая вдохновение у пауков для разработки новых синтетических материалов», – говорит Диас.
А ЧТО ВЫ ДУМАЕТЕ ОБ ЭТОМ?