Как вырабатывается паутина у пауков

Как паук плетет паутину? Где образуется и как используется пауком паутина

Наверняка каждый из вас обращал внимание на утонченные, ажурные, шелковистые «платочки», которые развешивают пауки на деревьях и траве солнечным летом. Когда серебристые росинки блестят на ажурной паучьей пряже – зрелище, согласитесь, безумно красивое и завораживающее. Но возникает несколько вопросов: «где образуется и как используется пауком паутина», «откуда она берется и из чего состоит». Попытаемся сегодня разобраться, зачем же это животное украшает все вокруг своей «вышивкой».

Остановились на часок

Очень многие ученые посвящали паукам и их паутине не только целые трактаты и часы, но и годы своей жизни. Как говорил Андре Тилькин, известный философ из Франции, плетение паутины – это удивительный спектакль, который можно смотреть часами и часами. Он написал более пятисот страниц трактата о паутине.

Немецкий ученый Г. Петерс утверждал, что, наблюдая за пауками часами, даже не замечаешь, как пролетает время. Он еще до Тилькина рассказал миру о том, кто такие эти удивительные создания, как паук плетет свою паутину, для чего она ему необходима.

Наверняка и вы не раз, увидев на листочке маленького паучка, занимающегося своей кропотливой работой, останавливались и наблюдали. Но у нас всегда не хватает времени на прекрасные мелочи, мы всегда в спешке, поэтому и не можем остановиться, задержаться чуть дольше. Если бы находилось это самое время, каждый из нас наверняка мог бы ответить на вопрос: «Как появляется паутина, почему паук не прилипает к своей паутине?»

Давайте остановимся все-таки на мгновенье и разберемся. Ведь вопрос действительно интересный, а процесс завораживающий.

Откуда она берется?

Пауки – древнейшие создания, живущие на земле более двухсот миллионов лет. Без своей паутины они, пожалуй, не были бы так интересны человечеству. Так откуда выделяется паутина у пауков и что собой представляет?

Паутина – это содержимое специальных желез, которые имеют многие членистоногие (ложноскорпионы, пауки, паутинные клещи и т. д.). Жидкое содержимое способно вытягиваться и не рваться при этом. Образовавшиеся тончайшие нити очень быстро затвердевают на воздухе.

Каждый паук имеет несколько специфических желез на теле, которые отвечают за выработку паутины. Разные железы образуют различного вида и плотности паутину. Располагаются они на брюшке в виде тончайших протоков и носят название «паучьи бородавки». Именно из этих отверстий и выделяется жидкий секрет, вскоре превращающийся в прекрасную паутину.

С помощью лап паук распределяет, «развешивает» паутину там, где это ему необходимо. Самые длинные у паука передние лапки, именно они выступают в главной роли. А с помощью задних лап он захватывает капли жидкости и растягивает их до необходимой длины.

Ветер в помощь

Правильному распределению паутины способствует и ветерок. Если паук выбирает правильное место для размещения, к примеру между деревьев или в листьях, то ветер помогает разнести нити туда, куда нужно. Если вы хотели для себя ответить на вопрос о том, как паук плетет паутину между деревьями, то вот и ответ. Ему помогает ветер.

Когда одна нить зацепилась за нужную веточку, паук проползает, проверяет прочность основы и выпускает следующую. К середине первой прикрепляет вторую и так далее.

Этапы строительства

Основание паутины очень похоже на снежинку или точку, из центра которой расходится несколько лучиков. Эти центральные нити-лучики самые плотные и толстые по своей структуре. Иногда паук делает основу сразу из нескольких нитей, как бы заранее укрепляя свои тропы.

Когда основание будет готово, животное переходит к строительству «ловчих спиралей». Они изготавливаются уже совершенно из другого вида паутины. Эта жидкость отличается клейкостью, хорошо липнет. Именно из липкой паутины и строятся круги на основании.

Паук начинает свое строительство с внешнего круга, постепенно продвигаясь к центру. Он удивительным образом чувствует расстояние между кругами. Совершенно не имея под рукой циркуля или специальных измерительных приборов, паук безошибочно распределяет паутину так, что между кругами исключительно одинаковое расстояние.

Почему сам не прилипает?

Наверняка все вы знаете, как пауки охотятся. Как их добыча путается в липкой паутине и погибает. И, пожалуй, каждый хоть раз задавался вопросом: «А почему паук не прилипает к своей паутине?»

Разгадка кроется в специфической тактике строительства паутины, которую мы описывали чуть выше. Паутина делается из нескольких видов нитей. Основа, по которой паук и перемещается, делается из обычной, очень прочной и совершенно безопасной нити. А вот «ловчие» круги изготавливаются, наоборот, из липкой и смертоносной для многих насекомых нити.

Функции паутины

Но кроме добычи пропитания, паутина служит пауку еще для некоторых целей. Из нее делается кокон для яиц и дом для жилья. Паутина выступает в роли своеобразного гамака, на котором происходят брачные игры и спаривание. Она выступает в роли парашюта, который позволяет быстро удрать от опасных врагов. С ее же помощью пауки при необходимости могут передвигаться по деревьям.

Прочнее стали

Итак, мы уже знаем, как паук плетет паутину и каковы ее особенности, как она образуется и как строятся липкие сети для добычи пищи. Но остается вопрос о том, почему же паутина такая прочная.

Несмотря на то что все паучьи конструкции разнообразны, они имеют одинаковое свойство – повышенную прочность. Это обеспечивается за счет того, что в состав паутины входит белок – кератин. Кстати, он также содержится в когтях животных, в шерсти, в перьях птиц. Волокна паутины отлично растягиваются и потом возвращаются в свой первоначальный вид, при этом не рвутся.

Как паук плетет паутину – это понятно. Что она прочная – тоже вопрос решили. А вот знали ли вы, что несмотря на такую прочность, паутина в несколько тысяч раз тоньше, чем волос человека? Если сравнивать показатели разрыва паутины и других нитей, она превосходит не только шелк, но и вискозу, нейлон, орлон. Даже крепчайшая сталь не сравнится по прочности с ней.

Интереснейшие факты

Знали ли вы, что от того, как паук плетет паутину, будет завесить количество жертв, которые в ней окажутся?

Когда в паутине оказывается добыча, она не только прилипает к «ловчей» сети, но и поражается электрическим зарядом. Он образуется от самих насекомых, которые в процессе полета накапливают заряд, а попадая в паутину, отдают его нитям и поражают сами себя.

Зная, как паук плетет паутину и какие она имеет «прочные» качества, почему люди до сих пор не изготавливают из таких нитей одежду? Оказывается, во времена Людовика XIV один из мастеров попытался сшить из нитей паука перчатки и носки для короля. Однако работа эта оказалась очень сложной, кропотливой и длительной.

В Южной Америке паучьи сети помогают не только самим изготовителям, но и местным обезьянкам. Животные благодаря прочности сетей ловко и безбоязненно передвигаются по ним.

Источник

Паутина паука: как плетёт, где она образуется, откуда выходит, роль паутины в жизни паука?

Как паук плетет паутину? Делает он это уже более 200 млн. лет. Каждый из 42 тыс. видов делает это по индивидуальной схеме: классическая колесовидная сеть, гамак, навес или одиночные нити-ловушки.

Природа снабдила этих животных уникальным прядильным аппаратом. Точно воспроизвести его конструкцию и состав выпускаемых нитей ученые не могут до сих пор.

Где образуется и откуда выходит

Пауки и их паутина – в своем роде уникальное природное явление. Процесс плетения напоминает производство сахарной ваты – заранее смешанный состав вытягивается из узкого отверстия резервуара и застывает на воздухе в виде тонкой нити.

Емкостью служит брюшко животного, а материалом – секрет, вырабатываемый его внутренними паутинными железами.

В нижней части тела паука (опистоме) расположены от 1 до 4 пар наростов – паутинные бородавки. У некоторых видов эти выросты подвижны и одновременно выполняют функцию органа осязания. Это и есть та область, откуда у паука появляется паутина.

Часть поверхности бородавок усеяна мелкими волосками – паутинными трубочками. Каждая из них является выходным протоком внутренней железы и состоит из двух частей – толстой (базальной, внутренней) и тонкой (формирующей, концевой). Участок с трубочками называется паутинным полем.

Наряду с трубочками в производстве паутины участвуют хитиновые конусы, также расположенные на поверхности бородавок. В них открываются более крупные железы.

Выделение нити контролируется центральной нервной системой паука. Толщина, липкость и даже оттенок могут варьироваться.

Для этого в процессе плетения задействуются различные типы желез, например:

У каждой разновидности пауков свой набор желез. Переключение с одной на другую занимает примерно минуту. Паук-крестовик плетет паутину, используя 6 желез. На его паутинных бородавках расположено от 480 до 560 трубочек и около 20 конусов.

Как пауки плетут паутину

Все виды пауков предпочитают плести сети или растягивать нити-ловушки по ночам. В это время создаются оптимальные условия: нет жары, ветра, солнечного света, воздух достаточно увлажнен.

Для фиксации нити к какой-либо поверхности паук прижимает к ней бородавки, а затем отползает, увлекая застывающее волокно за собой.

Вытягивание нити производится при помощи задних ног, одновременно регулируется ее натяжение и положение.

Как паук-крестовик плетет паутину:

Если подсчитать примерное время, сколько паук плетет паутину, то получится диапазон от 30 минут до часа. По завершении животное протягивает от сети сигнальную нить, за которую держится, выжидая добычу в стороне.

Любой предмет, попавший в ловушку, тщательно обследуется, затем либо сбрасывается, либо закручивается в кокон. Сам паук не прилипает к клейким волокнам благодаря особым волоскам на лапах.

Не все пауки плетут ловчую сеть. Одни виды зависают на прочном паутинном волокне, выжидая жертву, затем набрасываются на нее и быстро опутывают. Другие сидят в норе и ждут, пока завибрируют растянутые неподалеку сигнальные нити.

Некоторые плетут сети в виде навеса, располагая их горизонтально. Такая паутина держится на проходящих сквозь нее нитях, зафиксированных сверху и снизу.

Видео

Пауки настраивают паутину как гитару

Состав паутины

Основа паутины (2/3 ее состава) – это нерастворимый в воде белок фиброин (фибриллярный белок). Это вещество, которое дает паутине паука повышенную прочность. Состоит из комплекса простых белков (альбуминов), d-аланина (аминокислота), глютаминовой и аминоуксусной кислот.

Клейкость паутине обеспечивает серицин (вещество белкового происхождения, шелковый клей). В химический состав паутины также входит нитрат и гидрофосфат калия, обеспечивающие защиту от бактерий и грибков.

В зависимости от типа используемых желез паук производит около 7 разновидностей волокон различного химического состава, из чего и сплетает структурные части паутины.

Структура нити неоднородна. Она составлена жесткими белковыми кристаллами, прочно соединенными эластичными связками. По химическому составу и свойствам паутина похожа на шелк тутового шелкопряда, но паучий прочнее.

Нить сохраняет прочность при растяжении, не перекручивается даже при длительном вращении. Последнее свойство называется «шарнирность». Солнечный свет, жаркий и сухой воздух ослабляют прочность нити.

Роль паутины в жизни паука

Паутина – это не только ловчая сеть, которой паук опутывает свою жертву. Ее роль гораздо важнее. Реализация инстинкта размножения − одна из основных целей, вот зачем пауки плетут свою паутину. Самки используют ее для привлечения самца, оставляя на нитях феромоны.

Самцы аранеоморфных пауков в преддверии брачного периода плетут особую сперматическую сетку, на которую выделяют семенную жидкость для последующего переноса в особый резервуар на передних конечностях-щупальцах (педипальпы). Они же являются органом совокупления.

Из паутины также ткутся яйцевые коконы. Некоторые из них имеют очень сложную барьерную структуру. Бактериостатические свойства паутины защищают яйца от воздействия плесневых грибков, бактерий и высыхания.

Еще одна причина, зачем паукам нужна паутина — это защита. Взрослые особи прячутся в паутинных коконах в периоды линьки. В это время они наиболее уязвимы, а плотный воздухопроницаемый чехол надежно защищает от внешних факторов.

Водяные пауки создают из паутинных нитей кокон для сбора пузырьков воздуха. Многие виды устилают волокнами стены своего жилища, оплетают вход в него.

Из паутинных нитей пауки создают страховочные структуры в месте своего обитания и охоты, чтобы цепляться в случае падения. Пауки-кругопряды из паутины и мелкого мусора скатывают муляж и подвешивают его на ловчую сеть в качестве приманки.

Паук периодически поедает паутину (обычно при ремонте повреждений). Есть 2 версии, почему он это делает: 1 – восполнение белка в организме, 2 – получение воды, оседающей во время осадков.

Паутина служит и для распространения популяции. Молодые паучки некоторых видов по осени покидают свои гнезда на тонких паутинных канатиках, переносимых ветром.

При ближайшем рассмотрении паук представляет собой уникальную прядильную мини-фабрику и интереснейший объект для наблюдения.

Это хищники, которых не удалось заставить производить шелк для человеческих нужд, как шелкопрядов. Ученые близки к созданию подобных нитей в искусственных условиях, но эта цель пока не достигнута.

Источник

Как и зачем паук плетет свою паутину?

«Паук» – слово славянского языка, образованное от латинского выражения «ноги-крючки». Или от древнегреческого «видно одни ноги». 20 000 видов – именно такое разнообразия «крючконогих» «прядильщиков» на нашей планете. Как паук плетет паутину? Сей вопрос когда-то занимал голову зоологов. И, наконец, те нашли ответ.

Что такое паутина и откуда она берется у паука?

В брюшной полости названного насекомого содержится до 550 желез (микротрубок), вырабатывающих будущий стройматериал. Данные прядильные аппараты разгруппированы на 6 «бородавках». Это настоящая фабрика по производству клейких мини-канатов. Рождающееся вещество является концентрированным белком, быстро остывающим на воздухе и затвердевающим до состояния тонкой нити, способной выдержать любой порыв ветра.

Процесс происходит уже внутри каждой из 6 бородавок – так что наружу вылетает готовый продукт. «Крючконогий» просто прижимает бородавки к той точке, откуда намерен начать свое плетение (как правило, это угол 3 плоскостей). Бородавки подвижны – по функциям напоминают щупальца.

Конструкция не рассыплется под воздействием обычного сквозняка. Вязкая субстанция по химическому составу очень похожа на ткань тутовых шелкопрядов. То есть по характеристикам напоминает шелк. Только гораздо надежнее и эластичнее. Гусеничный шелк имеет нагрузку разрыва 33-43 килограмм на 1 кв. мм. А изделие паука – от 40 до 261 килограмм на кв. мм (тут все зависит от разновидности паука, а еще от локации, в которой плетется обозначенное «кружево»).

Откуда у паука паутина в таком виде, какой мы ее обычно привыкли видеть? Это другой вопрос.

Как паук плетет свою сеть?

Первая порция выделившегося секрета прочно приклеивается к выбранному месту. Зафиксировав таким образом начало изготовляемой сети, насекомое дает очередной позыв системе. Нити продолжают вытягиваться. Каким образом? Вязкая субстанция проталкивается задними ногами.

Перед тем как начать плетение, паук выбирает место с удобным микроклиматом. Тут должно быть сухо, но не солнечно. Прохладно, но не морозно. И, конечно, не должно быть ветра.

Когда многоногий «микрозверь» покидает очередную локацию, нити просто вытягиваются вслед за ним (мы уже говорили, что они мгновенно твердеют на открытом воздухе). Двигается он таким образом, что сеть представляет собой спиралевидную композицию, пересеченную радиусами. Там, где они сходятся, и располагался «старт». Размеры обычно разные. Также как характер спиралей. Где-то это даже не спирали, а «вставленные друг в друга» круги разного диаметра.

Но в лесу пауки строят куда более масштабные «сооружения». Замечали, как в чаще искомые «путы» натянуты поперек тропки? Они крепятся за стволы деревьев, стоящих на противоположных сторонах вешки. Насекомые добиваются этого таким образом. Они выпускают очень длинную нить. При нужном стечении обстоятельств, ветерок подхватывает «канатик», монтируя на ветки ближайшего дерева. А затем интересней. Прошагав на середину «монтажной» (базовой) нити, «многоног» сплетает еще одну. На этот раз свободно висящую. Дальше хитрец перебирается на ее центр, и, свиснув вертикально вниз, выпускает следующую. До тех пор пока не достигнет близстоящей опоры. Показанным способом получается база под каркас. По форме это буква Y. Дальше самое любопытное. «Ткач» соединяет точку пересечения сети еще несколькими линиями-радиусами (уже более липко). Пока не получится много спиралей. Разные паутины отнимают разное количество времени – от 30 минут до 2 часов.

Стоит знать, что у крестовиков рисунок такого произведения всегда один – спираль, пересеченная радиусами. А вот у всяких экзотических пауков это может быть что угодно. Например, обитатели Амазонии вплетают в свой шедевр несколько листьев, создавая привлекающие мух декорации.

Назначение паутины

Вы уже знаете, как паук делает свою паутину. Но зачем она тему? Сразу для нескольких целей.

Здесь насекомое укрывается от всякого неприятеля или от непогоды (сетью оплетает нору).

Из паутины существо изготовляет сети для поимки малой летающей живности (мух и т.д.).

Коконы для защиты яиц (их «футляры») также производятся из прочного «шелка».

Паутиновый «мат» страхует своего обладателя в момент дальнего прыжка – паук не падает.

Изделие используется как тара – в ней охотник затаскивает порой большую добычу в нору.

Колыбель для паучат – еще одно предназначение для шедевра прядильного мастерства.

Готовые к самостоятельной жизни детеныши отправляются по «канатам» к разным углам.

Тарантулам клейкое вещество позволяет не поскальзываться.

Остается добавить: для ловчих сетей используется более липкий состав паутинного вещества. Хотя паутину умеют готовить не только описываемые насекомые, а все паукообразные, исключительно пауки выделяют столько клейкого вещества, что способны покрыть им целое малое помещение.

Почему паук не прилипает к паутине?

Если описанная субстанция такая липкая, то почему ее создатель сам не прилипает к творению?

Уже упоминался один важный факт. Выпускаются нити сразу 2 категорий – сухие (не липкие) и вязкие (клейкие). Создатель паутины передвигается именно по первым. Также как его потомство.

А если разговор про саму постройку сети (во время процесса все нити должны склеиваться), то тут тоже все понятно. На специальных лапках у паука выделяется клей. Он мажет им участок нити, по которому прошел. Паук все помнит.

Мало того, выделяется еще и вещество, которое во время движения уменьшает сцепление клейкой разновидности ног с нитью. Чтобы эти специальные ноги не прилипли к одной из них.

Таким образом, ясно, что паук – комбинация, состоящая сразу из трех типов секреции. С железами работают разные пары ног. Некоторые отростки разрушают какой-либо объект с целью проделать дыру (паук тащит туда жертву). Представленные процессы контролируются нервным центром.

Источник

Как заставить пауков работать на нас?

Как заставить пауков работать на нас?

Автор

Редакторы

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Пауки — интереснейшие создания природы, а их удивительная среда обитания — паутина — уже давно рассматривается учеными, как источник получения альтернативных биоматериалов. Статья рассказывает о способах приручения и «воспитания» пауков с целью воспроизводства и использования волокон паутины.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Партнеры номинации — медико-биологическая школа «Вита» и «Новая школа».

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Они поймали в кустах трёх мохнатых пауков и.
заставили их работать.
Один паук плёл из паутины сетку для рыбной ловли.
Второй паук плёл из паутины одежду.
Н. Сладков. Планета чудес

В прошлом веке человечество пережило не одну техническую революцию. Эти революции изменили нашу жизнь. Такие изобретения, как автомобили, самолеты, телевизоры, лазеры, компьютеры и Интернет приучили нас к переменам. История показала, что мы не можем стоять на месте. Техногенные революции затронули и область производства новых материалов для разных сфер нашей жизни. От тяжелого машинного оборудования и твердых металлов человечество переходит к биотехнологиям и биоматериалам. Одним из таких перспективных материалов является паутина — удивительный материал, сочетающий в себе прочность стали, жесткость кевлара и легкость. паутины. А еще оказалось, что паутина может эффективно применяться в различных медицинских биоконструкциях, поскольку паутинный материал биологически совместим с организмом человека [1].

О некоторых свойствах «паутинного клея» и возможностях его применения «Биомолекула» рассказывала ранее: «“Умный клей” из паутины» [3].

Но для промышленного применения любого материала важно решить, как минимум две задачи: как получить материал в достаточном количестве и сколько он будет стоить. У шелка тутового шелкопряда 4500 лет не было конкурента в виде искусственного или синтетического материала. В наш век технических революций паутинный шелк, еще не найдя широкого применения в своем нативном виде, уже имеет серьезных синтетических соперников. Сможет ли он вообще выдержать такую конкуренцию?

В этой статье мы посмотрим, как люди на протяжении веков пытались адаптировать пауков к жизни в неволе, и попытаемся понять, можно ли пауков приручить и заставить работать на нас.

Немного из истории

Пауки и их паутины заинтересовали ученых еще в XVIII веке [4]. Впервые вопрос о замене обыкновенного привозного шелка на паутину европейских кругопрядов был поставлен французом Боном в 1709 г. Его работа о пользе шелка пауков, вместе с изготовленными им перчатками и чулками, была представлена Королевскому обществу в Монпелье. Примерно в 1791 г. Термейер сделал новую удачную попытку получения шелка от обыкновенного крестовика Araneus diadematus (рис. 1), причем он получал нить прямо из паутинных бородавок.

Рисунок 1. Паук A. diadematus

Во второй половине XIX в. в разных странах пытались получать шелк от тропических пауков рода Nephila. В результате в 1899 г. изготовили образец роскошной шелковой ткани, длиною пять метров. А десятью годами ранее, с 1888 г., начали проводить опыты по акклиматизации Nephila во Франции. Потом по ряду экономических причин исследования, связанные с паутинами, велись весьма пассивно. Высокая стоимость паутинного шелка, превышающая в десятки раз цену обыкновенного шелка, охлаждала интерес к работе в этом направлении. Но сами пауки весьма интересовали ученых. В 1930 г. француз Бонне сделал еще одну попытку адаптировать паука Nephila clavipes (рис. 2) для жизни в Европе. Эти опыты окончились неудачей: Nephila не переносили французские зимы.

Рисунок 2. Паук N. clavipes

Серьезное изучение физических свойств паутины фактически началось после исследования М. Денни [5]. Эта работа стала стартом для дальнейших исследований паутинных волокон. Возможно, это связано с появлением новых электронных приборов и открытий в биохимии. 90-е годы минувшего века и начало нынешнего ознаменовались нарастающим потоком исследований механических, химических, биологических свойств и внутренней структуры волокон паутины [6], [7].

Например, было установлено, что самая прочная нить паутины — каркасная. Ее биологическая структура подробно изучена. На рисунке 3 показана поликристаллическая структура волокна паутины [8].

Рисунок 3. Аморфный матрикс и бета-кристаллы в волокне паутины

В его состав входят два ковалентно связанных белка: спидроин 1, который образует кристаллические β-складчатые структуры и кодируется геном MASP1, и спидроин 2, образующий аморфный матрикс и кодирующийся геном MASP2 [9]. Сегменты кристаллического строения, состоящие из β-складчатых слоев, чередуются с участками так называемого аморфного матрикса. Этот матрикс, богатый глицином, представляет собой спиральные участки и случайные петли, которые обеспечивают эластичность волокон. Своей прочностью паутина обязана β-складчатым структурам, богатым аланином.

Выделение паутины полностью контролируется нервной системой паука. Вытягивая паутину, паук прикрепляет ее к точке опоры и начинает отдаляться. Секрет вытягивается и застывает на воздухе, превращаясь в нить. В зависимости от назначения, паутина может быть липкой или сухой, а нить обычно состоит из одного или нескольких волокон. Паук использует свой шелк для ряда разнообразных целей: строительства ловушек для добывания пищи, создания коконов при размножении, перемещения в пространстве, обматывания добычи. Для реализации перечисленных целей паук использует различные железы, количество которых обычно не превосходит семь. На рисунке 4 представлены типы паутинных желез и вырабатываемая ими паутина.

Рисунок 4. Типы паутинных желез и вырабатываемая ими паутина

Вооружившись полученными знаниями, в 1943 г. советские ученые Молотовского (Пермского) государственного университета имени А.М. Горького вновь заинтересовались вопросом приручения пауков. Актуальность и практическая значимость этих работ определялась тем, что:

Паучьи фермы

Получение нитей

Прежде всего провели исследование по определению длины паутинной нити, которую можно получить от крестовика Araneus marmoreus (рис. 5) путем выматывания паутины из паутинных бородавок [10].

Рисунок 5. Паук A. marmoreus

Выматывание производили в двух вариантах. В первом варианте паутину выматывали из паука до предела, то есть до тех пор, пока паук совершенно не прекращал выделение паутины. Такое предельное выматывание приводило к быстрому истощению паутинных желез после одной-двух операций. После такого эксперимента пауки продолжали жить и принимать пищу, но деятельность паутинного аппарата прекращалась. Приводим таблицу предельного выматывания шести самок Araneus marmoreus, которая представлена в работе [10].

Во втором варианте — ежедневно проводили выматывание не более 100–150 м паутины от каждой самки, после чего выматывание прекращали.

Продуктивность пауков при порционном выматывании значительно возрастала. При предельном выматывании от одной самки получили в среднем 263 м, а максимум 524 м. При порционном — средняя цифра увеличивалась почти в три раза, достигая 739 м, а максимум достиг 1000 м.

Примечательно, что систематическая деятельность паутинных желез, при надлежащем питании, способствует увеличению продукции. Автор работы сравнила порционное выматывание пауков с применяемым в практике сельского хозяйства раздоем коров, где систематическое усиление деятельности желез приводит к многократному увеличению продукции.

Содержание пауков

Разобравшись с такой «дойкой», ученые перешли к вопросу содержания самих «коров». Здесь мы будем опираться на работу Д.Е. Харитонова [4]. Он отмечает, что при разведении пауков в ограниченном (тесном) помещении обычно сталкиваются с фактом их взаимного истребления, даже при наличии более или менее подходящей пищи. Через определенный промежуток времени в группе остается в живых только один паук. Причиной этого являются теснота помещения и скученность населения, обусловливающие близость доступной пищи. Более сильные, ловкие и агрессивные особи съедают более слабых. Пища, которую обычно давали группе пауков, например, мушки Drosophila, кажущаяся вполне подходящей (нежные кожные покровы, достаточно на разовый запас пищи), оказывается гораздо менее привлекательной для пауков, чем их собратья.

Однако, дело не только в качестве корма, но и в количестве. Бесперебойное снабжение массы пауков достаточным количеством корма представляется довольно сложным делом. Снижение темпа размножения насекомых, применяемых в качестве корма, может сильно отразиться на сохранении численности пауков. Здесь может прийти на помощь и оказать большую услугу смешанный из разных видов насекомых корм, или периодическое изменение корма. Попытки замены живой пищи мясом, яичным белком или нарезанными на куски дождевыми червями показали, что пауки могут питаться этой пищей, но как она отражается на скорости их развития и плодовитости, было не ясно.

Казалось бы, очень легко избегнуть затруднения, рассаживая воспитываемых паучков поодиночке. Однако при рассаживании паучков, только что вышедших из кокона, результат был один — паучки погибали. Как выяснилось при изучении этого вопроса, самки некоторых видов пауков остаются при коконе, ухаживают за малышами и подкармливают их.

Таким образом, содержание паучков в неволе для получения нитей непосредственно из бородавок путем выматывания требует огромных затрат сил, времени и средств, а результаты сравнительно скромные. Выматывание паутины в большинстве случаев приводит к быстрой смерти пауков.

Рисунок 6. Паук L. megatheloides

Такой инновационный медицинский материал с паутиной может спасти жизнь человека с ожогами более 60% всей поверхности тела.

В результате наблюдений было установлено, что благодаря специальным добавкам к питанию приплод и выживаемость потомства Linothele megatheloides составляют почти 100%. Это в среднем 50 молодых особей — потенциальных производителей «второй кожи» — за полгода. На кормление одной самки уходит 2–3 таракана в неделю. Условия содержания пауков — это отсутствие солнечного света, высокая влажность (80–90%), температура 28°C, комплексное питание и капельное опрыскивание паутины раз в неделю. При создании благоприятных условий кормления, содержания, ухода и «доения» пауков можно добиться увеличения паутинопрядения в 2–3 раза.

Рассмотренные способы содержания пауков показали, что «добровольный» труд пауков намного продуктивнее, чем принудительное выматывание паутины из них в лаборатории. Получается, что с пауками нужно поступать так же, как и с любыми другими живыми существами: труд не должен быть рабским и принудительным.

Метод «добровольного труда» на данный момент показал себя весьма эффективным и позволяет добиваться хороших результатов. Тем не менее на данный момент еще нельзя сделать окончательных выводов о широком использовании этого метода в будущем. Все зависит от того, для каких целей и с какими пауками его применять.

Безусловно, приучение пауков к спокойной и сытной жизни на паутинной ферме еще не до конца отработанный и изученный процесс. Природа более 200 млн лет проводила селективный отбор этих членистоногих, в том числе эволюционировали их паутинный и ядовитый аппараты [11]. А у современных ученых нет даже нескольких тысячелетий, как у древних китайцев, приручивших гусениц тутового шелкопряда.

Биотехнологии продолжают развиваться. Возможно, ученым придет на помощь генная инженерия. Можно ведь характер паука изменить и сделать его более спокойным или тутового шелкопряда «модернизировать», введя ему, например, рекомбинантную ДНК паутины. Уже сейчас определен точный набор генов для синтеза каждого вида паутины, вырабатываемого железами паука. В работе [12] представлен первый аннотированный геном паука-кругопряда, каталогизирующий 28 спидроинов Nephila clavipes, в том числе 8, о которых ранее не сообщалось.

Легкая, почти невесомая паутинка прошла долгий путь эволюции, и теперь на основе знаний о ее химическом составе новые промышленные компании разрабатывают синтетические волокна. Может быть, через несколько лет производство биосинтетической паутины достигнет таких масштабов, что из синтетического паутинного шелка будут шить, например, одежду. Но нам всегда хочется прикоснуться к чему-то натуральному! И остается мечта, придя в магазин, задать продавцу вопрос: из какого именно шелка изготовлен этот шарфик — шелкопрядного или паучьего?

Источник