Химические тайны паутины. Паутина

Практическая польза от паутины.

Каждый из нас прекрасно представляет себе паутину: неоднократно сталкивался с паутиной в лесу, а то и в своем собственном доме. Из углов паутину смахивают веником, а в лесу, случайно угодив в нее лицом, недовольно стряхивают.

Между тем, паутина - это очень интересный и полезный в практическом применении натуральный материал, огромное значение которого незаслуженно сегодня затмили многочисленные синтетические полимеры.

Тончайшие нити самой древней паутины были обнаружены в куске янтаря работниками Оксфордского университета в Восточном Сассексе. Возраст уникальной находки оценивается приблизительно в 140 млн. лет. До этого момента древнейшей считалась паутина в куске янтаря, найденном в Ливане, датированным 130-ю миллионами лет, а древнейший паук - обнаруженный в янтаре возрастом около 120 млн. лет. Янтари, сформировавшиеся более 100 млн. лет назад, встречаются крайне редко.

При помощи самых современных технологий ультрамикроскопирования ученым удалось идентифицировать древнейшую паутину, длина нитей которой была чуть больше миллиметра. Интересно, что паутина аналогична той, которую плетут современные пауки. Расположение обнаруженных нитей позволило установить, что они были опорами для круглой паутины. Тот же кусочек янтаря сохранил два мотка древней паутины.

Благодаря этой находке, исследовавшие ее палеобиологи предположили, что паукообразные на самом деле гораздо более древние существа, чем думали до этого. Ранее считалось, что широкое распространение летающих насекомых, служивших добычей для арахнид, было вызвано появлением на нашей планете цветущих растений. После изучения находки оксфордских ученых было сделано предположение о том, что древнейшие паукообразные охотились на ползающих и прыгающих насекомых, сплетая паутину на поверхности почвы.

Кроме паутины, тот же кусок янтаря сохранил обуглившиеся частички горелых коры и сока хвойного дерева. Предположительно, дерево выделило смолу, поглотившую паутину и впоследствии превратившуюся в янтарь, во время лесного пожара.

Сами пауки используют паутину для построения убежищ, выстилки норок, ловчих тенёт и яйцевого кокона; самцы делают из неё сперматическую сеточку в целях размножения. У молоди некоторых пауков длинные нити паутины служат парашютами при расселении ветром. При изготовлении ловчей сети паук сначала натягивает раму и радиальные нити, затем прокладывает временную опорную спиральную нить и лишь после этого ткёт клейкую спиральную ловчую сеть, по окончании к-рой обкусывает опорную нить.

Паутина пауков представляет собой белок, обогащённый глицином, аланином и серином. Внутри паутинной железы она существует в жидкой форме. При выделении через многочисленные прядильные трубочки, открывающиеся на поверхности паутинных бородавок, происходит изменение структуры белка, вследствие чего он затвердевает в форме тонкой нити. В дальнейшем паук переплетает эти первичные нити в более толстое паутинное волокно.

Каркасная нить паутины состоит из двух белков: более прочного спидроина-1 и более эластичного спидроина-2. Именно сочетание их свойств определяет уникальные свойства паутины.

Паутина может иметь диаметр до нескольких миллиметров и состоит из тончайших нитей. Паутина чрезвычайно тонка и легка. Чтобы опоясать экватор нашей планеты, ее потребовалось бы всего 340 г!

Ученых больше всего интересует каркасная нить паутины, необычайно прочная и эластичная. Мало кто знает о том, что нить паука по своей прочности близка к нейлону - прочность на разрыв составляет от 40 до 260 кг/мм2, что в несколько раз прочнее стали. Если бы паутина имела диаметр 1 мм, то она могла бы выдержать груз массой приблизительно 200 кг. Стальная проволока того же диаметра выдерживает существенно меньше: 30-100 кг, в зависимости от типа стали. К тому же она необычайно эластична.

Любопытно, что, когда паутина намокает, она сильно сокращается (это явление получило название суперконтракции). Это происходит потому, что молекулы воды проникают в волокно и делают неупорядоченные гидрофильные участки более подвижными. Если паутина растянулась и провисла от попадания насекомых, то во влажный или дождливый день она сокращается и при этом восстанавливает свою форму.

Другое необычное свойство паутины — внутренняя шарнирность: подвешенный на паутинном волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но вообще не будет создавать заметной силы противодействия.

Как известно, натуральные нити человек добывал из природных материалов с достаточно большой изобретательностью. Впоследствии из таких нитей появились ткани - из шерсти, хлопка, льна, крапивы и даже из тончайших нитей коконов шелкопряда. Однако использование паутины открывает новые перспективы в этом направлении, т.к. представляет собой отличный материал для изготовления прочных и легких тканей.

Первая попытка изготовить такую ткань была предпринята три столетия тому назад французским ученым - энтомологом Боном, который представил в научное королевское общество свои предложения о замене привозного шелка паутинным. В качестве образца прилагались сделанные из паучьего шелка чулки и перчатки. Идея ученого не нашла поддержки по причине сложности массового разведения пауков. В нынешнее время для этой проблемы есть решение, но появление большого количества синтетических нитей резко снизило востребованность паучьего шелка.

Исключительная по прочности, легкости и красоте ткань из паутины до сих пор используется и известна в Китае под названием "ткани восточного моря". Полинезийцы употребляли паутину крупных тенетных пауков в качестве ниток для шитья и плетения рыболовных снастей. В начале XVIII века во Франции из паутины крестовиков были изготовлены перчатки и чулки, вызвавшие всеобщее восхищение. Известно, что от одного паука можно получить сразу до 500 м нити. В 1899 году из паутины крупного мадагаскарского паука пытались получить ткань для покрытия дирижабля и удалось изготовить образец роскошной ткани длиной 5 м.

На сегодняшний момент нити паутины применяются в основном в оптической промышленности для нанесения перекрестья в оптических приборах и в качестве ниток в микрохирургии, а также за счет высокого содержания в себе бактерицидных свойств может с успехом применяться в медицине в качестве шовного материала, искусственных связок и сухожилий, пленок для заживления ран, ожогов и пр.

Синтезировать подобного рода белки в лаборатории химическим путем невозможно - они слишком сложны. Однако ученым удалось создать некий искусственный аналог с применением биотехнологических технологий. Такая нить была проверена на прочность специалисты Научно-иследовательского центра "Углехимволокно" в Мытищах. Нить толщиной всего в несколько микрон выдерживает на разрыв 50-100 мг груза. Она оказалась всего лишь в четыре раза менее прочной, чем у паука, а это очень хороший результат. В то же время величина значения энергии разрыва (упругость) у этой нити уже выше, чем у кости или сухожилия.

Из паутины можно делать не только нити, но и пленки. Именно в таком виде планируется использование «искусственной паутины» для изготовления заживляющих покрытий для ран и ожогов, которые не будут отторгаться организмом и будут стимулировать регенерацию собственного эпителия.

Предпринимались попытки и получать паутину естественным путем, аналогично шелку. Были даже изобретены разные приборы для «доения» паука и аккуратного наматывания нежных нитей на медленно вращаемую катушку.

Препятствий оказалось несколько. Во-первых, неуживчивость паучьей натуры: при совместном содержании эти животные враждуют и поедают друг друга. Во-вторых, каждый паук производит очень мало паутины: подсчитано, что для производства 500 г волокна потребуется 27 тыс. пауков среднего размера. Понятно, что продуктивность членистоногих вряд ли сможет удовлетворить промышленным запросам. Выход один: научиться получать ее искусственно.

Жители островов Тихого океана «заставляют» пауков плести рыболовные сети, которые необычайно прочны и почти незаметны в воде. А на расположенном недалеко от восточного берега Африки острове Мадагаскар многие сельские жители до сих пор используют паутинки вместо ниток.

Технология, разработанная около ста лет назад французским проповедником, позволила собрать с миллиона мадагаскарских пауков золотистую паутину.

Искусствовед Саймон Пирс (Simon Peers) и его американский партнёр по бизнесу Николас Гудли (Nicholas Godley) наняли для работы несколько десятков рабочих, которые создали уникальное полотно размером 3,4 на 1,2 метра.

Поставщиками "ниток" стал миллион пауков-кругопрядов (golden orb spider), принадлежащих к роду Nephila. На изготовление куска, пожалуй, самой необычной ткани учёный и предприниматель потратили почти пять лет жизни и около $500 тысяч.

Гудли впервые приехал на Мадагаскар в 1994 году, где создал небольшую компанию по производству товаров из волокон пальмы рода Raphia. В 1999-м Николас выпустил свою первую коллекцию модных сумок (видимо, из того же материала), а в 2005-м закрыл фабрику и полностью переключился на производство "паучьей ткани" вместе с Пирсом.

На создание необычного полотна Гудли вдохновили рассказы о том, как в XIX веке нечто подобное попытался сделать французский управляющий одной из мадагаскарских провинций. Однако Николасу не было доподлинно известно, являются эти рассказы правдой или вымыслом.

Вообще-то паучий шёлк не пользуется особой популярностью у жителей Мадагаскара (оно и понятно, ведь "стандартного" тутового шелкопряда выращивать гораздо легче). Однако в XIX веке подданные королевства Мерина (Merina Kingdom) всё же решались работать с ним. Изделия из паутины преподносились членам королевских семей. Появилась даже особая традиция сплетения нитей.

Работа Пирса и Гудли началась с того, что они наняли 70 рабочих собирать близ столицы Мадагаскара Антананариву (Antananarivo) паучих вида Nephila madagascariensis.

Только женские особи создают уникальную в своём роде прочную паутину с золотистым оттенком. Сбор проходил во время сезона дождей, так как членистоногие плодят свои сети только в это время года (что накладывает дополнительные ограничения на процесс производства полотна).

Чтобы создать некое подобие прядильной фабрики, пауков поместили в специальные камеры, где их держали в неподвижном состоянии. Надо сказать, что Nephila madagascariensis не ядовитые, но кусачие. Кроме того, они могут сбежать или поесть друг друга. "Поначалу мы имели 20 женских особей, но вскорости всё заканчивалось тремя, правда, очень толстыми", - рассказывает Пирс.

Так что в конце концов беспокойных тварей изолировали друг от друга, одновременно нарастив количество одновременно обитающих на фабрике особей.

Десять рабочих собирали паутину, свисающую из прядильных органов паучих. С одной особи таким образом можно было получить около 25 метров драгоценного материала.

Пирс отмечает, что четырнадцать тысяч пауков дают примерно 28 граммов паучьего шёлка, а общий вес конечного куска ткани составил аж 1180 граммов!

Далее для создания первичной нити ткачи вручную скручивали 24 отрезка паутины в один, четыре первичных затем превращали в одну основную нить (итого 96 отрезков), и только из неё ткали полотно. Можно представить, насколько кропотливой должна быть работа.

Материал из паутины пригодится на поле боя, в хирургии и даже в космосе, уверены многие специалисты. В получении изделий из белков паутины заинтересованы в Институте биоорганической химии РАН, а также в Институте трансплантологии и искусственных органов.

В народной медицине есть такой рецепт: на рану или ссадину, чтобы остановить кровь, можно приложить паутину, аккуратно очистив ее от застрявших в ней насекомых и мелких веточек. Оказывается, паутина обладает кровеостанавливающим действием и ускоряет заживление поврежденной кожи. Хирурги и трансплантологи могли бы использовать ее в качестве материала для наложения швов, укрепления имплантантов и даже как заготовки для искусственных органов. С помощью паутины можно существенно улучшить механические свойства множества материалов, которые в настоящее время применяются в медицине.

Кандидат физико-математических наук Е. Лозовская

Наука и жизнь // Иллюстрации

Клейкое вещество, покрывающее нить ловчей спирали, равномерно распределяется по паутине в виде капелек-бусинок. На снимке показано место присоединения двух фрагментов ловчей спирали к радиусу.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Начальные этапы построения ловчей сети пауком-крестовиком.

Логарифмическая спираль приближенно описывает форму вспомогательной спиральной нити, которую прокладывает паук при строительстве колесовидной ловчей сети.

Спираль Архимеда описывает форму клейкой ловчей нити.

Зигзагообразные нити - одна из особенностей тенет пауков рода Argiope.

Кристаллические области шелкового волокна имеют складчатую структуру, наподобие той, что изображена на рисунке. Отдельные цепи соединены водородными связями.

Юные паучки-крестовики, только что выбравшиеся из паутинного кокона.

Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут сетку из паутины между своих ног и затем набрасывают ее на жертву.

Паук-крестовик (Araneus diadematus) известен своим умением плести большие колесовидные ловчие сети.

Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и длинную "лестницу", которая существенно повышает эффективность охоты.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Так выглядят под микроскопом паутинные трубочки, из которых выходят нити паутинного шелка.

Возможно, пауки - не самые привлекательные создания, но их творение - паутина - не может не вызывать восхищения. Вспомните, как завораживает взгляд геометрическая правильность переливающихся на солнце тончайших нитей, растянутых между ветвями кустарника или среди высокой травы.

Пауки - одни из древнейших обитателей нашей планеты, заселившие сушу более 200 миллионов лет назад. В природе насчитывается около 35 тысяч видов пауков. Эти восьминогие существа, обитающие повсеместно, узнаваемы всегда и всюду, несмотря на различия в окраске и размерах. Но самая главная их отличительная особенность - это способность производить паутинный шелк, непревзойденное по прочности натуральное волокно.

Пауки используют паутину для самых разных целей. Они делают из нее коконы для яиц, строят убежища для зимовки, используют в качестве "страховочного каната" при прыжках, плетут замысловатые ловчие сети и заворачивают пойманную добычу. Готовая к спариванию самка производит паутинную нить, помеченную феромонами, благодаря чему самец, двигаясь вдоль нити, легко находит партнершу. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром.

Питаются пауки в основном насекомыми. Ловчие приспособления, которыми они пользуются для добывания пищи, бывают самых разных форм и видов. Некоторые пауки просто протягивают несколько сигнальных нитей рядом со своим убежищем и, как только насекомое задевает за нить, бросаются на него из засады. Другие - выбрасывают нить с клейкой каплей на конце вперед, как своеобразный аркан. Но вершина конструкторской деятельности пауков - это все-таки круглые колесовидные тенета, расположенные горизонтально или вертикально.

Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик, обычный обитатель наших лесов и садов, выпускает довольно длинную прочную нить. Ветерок или восходящий поток воздуха поднимает нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или другую опору. Паук проползает по ней, чтобы закрепить конец, иногда прокладывая для прочности еще одну нить. Затем он выпускает свободно свисающую нить и к ее середине прикрепляет третью, так что получается конструкция в форме буквы Y - первые три радиуса из более чем полусотни. Когда радиальные нити и рама готовы, паук возвращается в центр и начинает прокладывать временную вспомогательную спираль - что-то вроде "строительных лесов". Вспомогательная спираль скрепляет конструкцию и служит пауку дорожкой при построении ловчей спирали. Весь основной каркас сети, включая радиусы, делается из неклейкой нити, а вот для ловчей спирали используется двойная нить, покрытая клеящим веществом.

Удивительно то, что эти две спирали имеют разную геометрическую форму. Временная спираль имеет относительно мало витков, и расстояние между ними с каждым витком увеличивается. Происходит это потому, что, прокладывая ее, паук движется под одинаковым углом к радиусам. Форма получившейся ломаной линии близка к так называемой логарифмической спирали.

Липкая ловчая спираль строится по другому принципу. Паук начинает с края и продвигается к центру, сохраняя одинаковое расстояние между витками, и получается спираль Архимеда. При этом он обкусывает нити вспомогательной спирали.

Паутинный шелк производится особыми железами, расположенными в задней части брюшка паука. Известно по крайней мере семь типов паутинных желез, производящих разные нити, но ни у одного из известных видов пауков не встречаются все семь типов сразу. Обычно у паука от одной до четырех пар этих желез. Плетение паутины дело не быстрое, и на построение ловчей сети среднего размера уходит примерно полчаса. Чтобы переключиться на производство паутины другого вида (для ловчей спирали), пауку требуется минутная передышка. Пауки часто используют паутину повторно, съедая остатки ловчей сети, поврежденной дождем, ветром или насекомыми. Паутина переваривается в их организме с помощью специальных ферментов.

Структура паутинного шелка идеально отработана за сотни миллионов лет эволюции. Этот природный материал сочетает в себе два чудесных свойства - прочность и эластичность. Сеть из паутины способна остановить насекомое, летящее на полной скорости. Нить, из которой пауки плетут основу своей ловчей сети, тоньше человеческого волоса, а ее удельная (то есть пересчитанная на единицу массы) прочность на разрыв выше, чем у стали. Если сравнивать паутинную нить со стальной проволокой такого же диаметра, то они выдержат примерно одинаковый вес. Но паутинный шелк в шесть раз легче, а значит, в шесть раз прочнее.

Подобно человеческому волосу, шерсти овцы и шелку коконов гусеницы шелкопряда, паутина состоит в основном из белков. По аминокислотному составу белки паутины - спидроины - относительно близки к фиброинам, белкам, из которых состоит шелк, вырабатываемый гусеницами шелкопряда. И те и другие содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (около 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 придающий нити эластичность.

Как же образуется такая нить? На этот вопрос пока нет полного и ясного ответа. Наиболее подробно процесс прядения паутины был изучен на примере ампуловидной железы паука-кругопря да Nephila clavipes. Ампуловидная железа, производящая самый прочный шелк, состоит из трех основных отделов: центрального мешочка, очень длинного изогнутого канала и трубочки с выходным отверстием. Из клеток на внутренней поверхности мешочка выходят маленькие сферические капельки, содержащие молекулы белка спидроина двух типов. Этот вязкий раствор перетекает в хвостовую часть мешочка, где другие клетки выделяют белки другого типа - гликопротеины. Благодаря гликопротеинам образующееся волокно приобретает жидкокристаллическую структуру. Жидкие кристаллы замечательны тем, что, с одной стороны, они имеют высокую степень упорядоченности, а с другой - сохраняют текучесть. Пока густая масса движется к выходному отверстию, длинные молекулы белков ориентируются и выстраиваются параллельно друг другу в направлении оси формирующегося волокна. При этом между ними образуются межмолекулярные водородные связи.

Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести пока не удается. Эту непростую задачу ученые сейчас пытаются решить с помощью биотехнологических приемов. Первым шагом стало выделение генов, ответственных за производство белков, из которых состоит паутина. Эти гены были внедрены в клетки бактерий и дрожжей (см. "Наука и жизнь" № 2, 2001 г.). Канадские генетики пошли еще дальше - они вывели генетически модифицированных коз, молоко которых содержит растворенные белки паутины. Но проблема не только в том, чтобы получить белок паутинного шелка, необходимо смоделировать природный процесс прядения. А этот урок природы ученым еще предстоит выучить.

Пауки относятся к отряду пауков, классу паукообразных и типу членистоногих. Первые их представители на земле появились примерно 400 миллионов лет назад. На земле существует множество разновидностей этих членистоногих. Все они имеют различную характеристику и окрас, поведение и образ жизни.

Характеристика и описание пауков

Тело паука состоит всего из двух частей:

Брюшко . На нём расположены дыхательные отверстия и шерсть (паутинные бородавки для плетения паутины).
Головогрудь . Она покрыта панцирем из хитина. На ней располагаются восемь суставчатых длинных ног. Помимо ног, тут располагаются два ногощупальца (педипальпа). Они используются для спаривания половозрелыми особями. А ещё имеется две коротких конечности с хелицерами - ядовитыми крючками. Эти хелицеры являются частью аппарата ротового. Число глаз у этих членистоногих может быть от 2 до 8 штук, в зависимости от породы.

Размеры пауков бывают разные: от 0,4 миллиметров до 10 сантиметров. Размах их конечностей может быть более, чем 25 сантиметров.

Рисунок и окрас на различных особях зависит от строения структурного покровов волосков и чешуек, а также локализации и наличия различных пигментов. Именно по этой причине пауки могут быть одноцветными тусклыми или же яркими различных оттенков.

Названия видов пауков

Учёными были выявлены и описаны больше чем 42 тысячи видов паукообразных. Приблизительно 2900 разновидностей этих членистоногих известно на территории стран СНГ. В этой статье речь пойдёт про несколько разновидностей.

Этот вид пауков по своему окрасу является самым красивым и эффектным. У этих членистоногих следующие характеристики:

Родиной этой разновидности является Венесуэла, но они могут встречаться на Африканском континенте и в странах Азии. Эта разновидность паукообразных не кусается, а только в случае опасности мечет специальные волоски, которые располагаются на брюшке.

Для жизни человека эти волоски не представляют опасности, но ожоги от них всё же остаются. По внешнему виду ожог от укуса птицееда напоминает укус крапивы. Самцы этой породы живут всего лишь на протяжении 2–3 лет, а вот самки - 10–12.

Паук цветочный

Эта разновидность относится к паукам - бокоходам. Их окрас может варьироваться от чисто-белого до зеленоватого, розового или ярко-зелёного. Длина тела самцов достигает 5 миллиметров, а самок - до 12 миллиметров. Эта разновидность распространена по всем европейским странам. Встречаются они и на Аляске, в Японии и США. Обитает этот членистоногий на местности открытой, где большое разнообразие разнотравья цветущего. А всё из-за того, что цветочный паук питается соками пойманных пчёл и бабочек.

Относится к паукам-птицеедам, которые в среде естественной обитают только в южных областях Бразилии и в Уругвае. Этот паук довольно массивный и может в длину достигать 11 сантиметров. Он имеет характерный металлический блеск волосков и тёмный окрас. Предпочитает обитать только среди корней растений. Что самое интересное, своих норок практически не вырывает. Для ценителей экзотических питомцев пухра часто становится домашним любимчиком.

Паук-оса (Аргиопа Брюнниха)

У этой разновидности паукообразных очень интересный окрас конечностей и тельца - в бело-чёрно-жёлтую полоску. Именно по этой причине он носит такое имя. Самцы паука-осы более тусклее, чем самки. Размеры тела самцов в длину достигает примерно 7 миллиметров, а вот самок (вместе с лапками) - 4 сантиметра. Эти членистоногие широко распространены в Северной Африке, на территории Поволжья, на юге России, в Азии и Европе. Паук аргиопа обитает на лесных опушках, а также на лугах с травяным изобилием. Его паутина очень прочная и порвать её почти невозможно. Она может только растянуться под давлением.

Эти паукообразные широко распространены на континенте евразийском. Встречаются они вдоль берегов водоёмов с медленно текучей или стоячей водой. Часто селятся в садах с высоким уровнем влажности, в тенистых лесах или на заболоченных лугах. Длина тела самок может варьироваться от 14 до 22 миллиметров, а вот самец практически никогда не вырастает более чем до 13 миллиметров. Окрас почти чёрный или желтовато-коричневый. По бокам брюшка располагаются белые или светло-жёлтые полоски.

Тарантул Апулийский

Эти пауки принадлежат к семейству пауков-волков. Они распространены в южной Европе: очень часто их можно встретить в Испании и Италии, в Португалии они роют норы глубиной в 0,5 метров.

Размер всего его тела в длину составляет 7 сантиметров. Обычно особи окрашены в рыжий цвет, реже - в тона коричневые. На их теле имеется одна продольная полоска и несколько поперечных светлого тона.

Они распространены в субтропиках и тропиках, в Австралии, на Филиппинах. в центральной Америке и в южной части США. Размеры тела самок в ширину могут достигать 10–13 миллиметров, а в длину - 5–9. Длина всего тела самцов составляет всего лишь 3 миллиметра. Лапки у них короткие, а по их краям находится 6 шипов. Эти пауки имеют очень яркий окрас: чёрный, красный, жёлтый, белый. На их брюшке располагается рисунок из точек чёрного цвета.

Паук павлиний

В окрасе этой разновидности можно встретить почти все цвета радуги: жёлтый, зелёный, голубой, синий, красный. У самок более бледная расцветка. Размер всего тела взрослой особи составляет 5 миллиметров. Именно своим окрасом привлекают самцы самок. Обитают они в Австралии - в Новом Южном Уэльсе и Квинсленде.

Иными словами, его ещё именуют пауком со счастливым лицом. Для человека он абсолютно безвреден. Он распространён на Гавайских островах. Вся длина его тела составляет 5 миллиметров. Окрас различный - голубой, оранжевый, жёлтый, бледный. Эта разновидность питается маленькими мошками, а их яркий окрас помогает с толку сбивать врагов (в частности, птиц).

Чёрная вдова

Эти членистоногие очень ядовиты и опасны для человеческой жизни. Среда обитания - Северная Америка, Австралия, реже - Российская Федерация. Вся длина тела самок равна примерно 1 сантиметру, а вот самцы намного меньше. Тело имеет чёрный цвет, а на брюшке имеется пятно красного цвета в форме песочных часов. Самцы имеют немного другой окрас: коричневый с белыми полосками. Укус этого членистоногого опасен, и может повлечь за собой летальный исход.

Каракурт

Эти паукообразные смертельно опасны и относятся к роду чёрной вдовы. Всё тело самки может достигать размеров от 1 до 2 сантиметров, а вот самец в длину достигает всего лишь 7 миллиметров. На брюхе у этого паука располагается 13 пятнышек красного цвета. У кое-каких разновидностей эти пятна имеют окаймления. А вот у некоторых особей половозрелых пятна отсутствуют вовсе, именно по этой причине их тельце полностью блестящее чёрного цвета. Эти пауки могут обитать в северной Африке, на юге Европы, в Приазовье и Причерноморье, на юге Украины и Российской Федерации, в странах средней Азии, в Астраханской области, в Киргизии. А ещё его замечали на юге Урала, в Курганской, Оренбургской, Волгоградской и Саратовской областях.

Где пауки обитают

Обитают пауки повсеместно и по всем уголкам земли они распространены. Нельзя их встретить только в тех районах, которые целый год находятся под панцирем льда. Число подвидов в странах с жарким и влажным климатом намного больше, чем в холодном или умеренном. Эти членистоногие являются жителями наземными (исключение составляет всего несколько подвидов). Они обитают в построенных норках или гнёздах, проявляя свою активность только в ночное время.

Пауки-птицееды и прочие виды мигаломорфных обитают в кронах экваториальных кустарников и деревьев. Виды «засухоустойчивые» предпочитают расщелины грунта, норы и прочие укрытия на уровне земли. Пауки-землекопы обитают колониями, расселяясь в индивидуальные норки глубиной 0,5 метра. Некоторые разновидности мигаломорфных закрывают свои поселения специальными заслонками, которые сделаны из шёлка, растительности или грунта.

Пауки-сенокосцы очень любят расселяться по тёмным и влажным пещерам, в заброшенных старых сараях и погребах, в логовах, которые забросили животные. Долгоножек можно встретить в жилых домах на южных тёплых окнах, висящими головой вниз.

А вот паука-скакуна можно встретить где угодно :

В горной местности.
В пустыне.
В лесу.
На кирпичных и каменных стенах домов.

Каракурта можно встретить на полынных пустошах и полях, где часто отарами вытаптываются свиньи и овцы, на каменистых склонах оврагов, на берегах оросительных искусственных каналов.

Пауки - бокоходы большее время в своей жизни проводят в ожидании добычи, сидя на цветах. Но некоторых представителей этого семейства можно встретить на лесной подстилке или коре деревьев.

Воронковое семейство свою паутину располагает на ветвях кустарников или высокой травы.

А вот пауки-волки больше предпочитают травянистые сырые луга и лесистую заболоченную местность. Там их в опавшей листве можно встретить в большом количестве.

Паук водяной свои гнёзда строит под водой, прикрепляя его при помощи паутины к донным различным предметам. Он наполняет всё своё гнездо кислородом и применяет его как водолазный колокол.

Чем пауки питаются

Это существа очень оригинальные. Питаются они очень интересным способом. На протяжении длительного периода некоторые разновидности этих членистоногих могут не есть. Этот период может занимать от 7 дней до 1 месяца, в некоторых случаях - до 1 года. Но если паук всё же начал есть, то от его пищи практически ничего не останется. Очень интересен тот факт, что масса пищи, которую все пауки съедают за 12 месяцев, может в несколько раз превышать массу всего населения на нашей планете.

Пауки питаются различными продуктами. Всё зависит от разновидности и размера. Одни могут соорудить ловушку при помощи сплетённой паутины. Эту ловушку очень сложно увидеть насекомым. Пищеварительный сок впрыскивается в пойманную добычу, который изнутри её разъедает. Охотник через некоторый промежуток времени в свой желудок втягивает образовавшийся коктейль. А некоторые виды просто плюются во время охоты клейкой слюной, которая после притягивает добычу к охотнику.

Главным лакомством этих членистоногих являются насекомые. Маленькие типы питаются кузнечиками, тараканами, мучными червями, бабочками, сверчками, мухами и комарами. Пауки, живущие в норках и на поверхности почвы, в пищу принимают прямокрылых и жуков, а некоторые разновидности способны к себе в жилище затащить дождевого червя или улитку, а уже там спокойно приступить к трапезе.

Виды паутины

В мире есть несколько видов различной паутины. Они таковы:

Круглая . Самая распространённая. В ней насчитывается минимальное число нитей. Из-за такого плетения она малозаметна, но и не каждый раз идеально упруга. Из её центра расходятся радикальные нити-паутинки, которые соединены спиралями с липким основанием.
Конусовидная . В основном её плетёт паук воронковый в высокой траве, а сам, поджидая добычу, прячется в её узком основании.
Зигзагообразная .
Гигантская . Её размеры варьируются от 900 до 28 тысяч сантиметров квадратных.

А ещё паутину разделяют по типу и принципу её прилипания:

Липкая. Идёт лишь на приготовление перемычек в сетях ловчих. От неё очень трудно отлипнуть.
Крепкая. Используется для плетения сетей, которыми будет проводиться процесс охоты.
Бытовая. Из неё эти членистоногие делают дверки для жилища и коконы.

Что такое паутина, вполне четко представляет себе, наверное, каждый человек. Вряд ли найдется кто-нибудь, кто не сталкивался бы в лесу или в собственном доме с подобными «кружевами». Однако в повседневной жизни люди обычно мало задумываются о том, как пауки ее делают. Да и цели создания сетей представляются людьми обычно в очень усеченном варианте. При этом паутину можно считать одним из удивительнейших и загадочных природных явлений.

Что такое паутина, и как она делается

Пауки - единственные создания, обладающие особыми железами, которые способны выделять жидкость невероятного состава. Она почти моментально твердеет при соприкосновении с воздухом - времени для сплетения из нее сети пауку предоставляется не так уж много. Причем выделяемый секрет бывает двух типов. Один так называемый сухой - из него создается основа «кружева». Второй обладает повышенной липкостью - им паук обрабатывает свое творение для того, чтобы задевшее его насекомое не могло выбраться из ловушки.

Для чего нужны сети

Уяснив, что такое паутина, разберемся, с какими целями она создается. Вопреки всеобщим заблуждениям паучьи "кружева" используются отнюдь не только для охоты, хотя это и является превалирующей задачей. Однако существуют и другие.

Из паутины плетутся коконы, в которые паучиха откладывает свои яйца.
В нее заворачивается добыча для сохранения про запас.
Из сетей сооружаются зимовки; те из пауков, которые пережидают холода в земляных норках, делают очень остроумную дверцу-крышку, закрывающую вход.
Вошедшая в пору спаривания самка сигнализирует об этом потенциальным партнерам и указывает путь к себе с помощью нити, пропитанной феромонами.
Молодые особи отдельных видов перемещаются в новые охотничьи угодья на длинной нитке, уносимой ветром.

Так что паутина является очень важной и многофункциональной частью жизни арахнидов.

Любопытные факты

Паутина до сих пор до конца учеными не изучена. А уж повторить этот природный феномен современная наука и вовсе пока не в состоянии.

Паутина паука отличается просто потрясающей крепостью. Если сплести из таких нитей сеть площадью с футбольное поле, она сможет остановить летящий «Боинг». В Южной Америке существуют паутинные мосты, по которым через ущелья перебираются обезьяны, а в сетями из паутины ловят рыбу.
Паучье «кружево» обладает электростатическими свойствами, что позволяет его нитям устремляться к пролетающей мимо добыче.
Многие пауки съедают свои старые сети.
Паутина считается чуть ли не самым легким материалом в мире: если протянуть ее вдоль всего экватора, она весила бы всего 340 граммов.

Многие люди ужасно бояться пауков и их паутины. Однако паутина является наиболее интересным и крайне необычным природным материалом. Совсем недавно археологи нашли янтарь, в котором нашли сохраненную паутина. Возраст этой паутины оценивается более чем в 135 миллионов лет. Это показывает, что пауки находятся на нашей планете уже очень давно и являются одними из самых древнейших насекомых на планете.

Состав паутины

Для начала следует рассказать, что же содержит в себе паутина. Паутина является белком, который выделяет паук из своих прядильных труб. В организме паука этот белок обогащается аланином, серином, а также глицином. Благодаря этому, паутина, выходя из прядильных трубок, становится твердой снаружи, а внутри остается жидкой. Уникальные свойства прочности и эластичности паутины можно объяснить сочетанием из двух видов белка – спидроина-1 (прочный) и спидроина-2 (эластичный).

Применение паутины в медицине

Еще издавна паутину использовали в народной медицине. Например, с ее помощью можно было остановить кровотечение. Достаточно было приложить очищенную от всяких насекомых и мусора паутину на рану, и кровь останавливалась.

Такие свойства заинтересовали современную медицину. Было проведено множество исследований. По результатам исследований, паутиной заинтересовались специалисты трансплантологии и хирургии, чтобы использовать ее в качестве средств для создания искусственных сухожилий, а также связок. Благодаря содержащимся бактерицидным свойствам паутины, использование ее в качестве пленок могло бы существенно ускорять процесс заживления ожогов, ран без отторжения этих пленок организмом.

К сожалению, синтезировать такой белок химическим путем пока что не удалось. Однако некоторыми успехами ученые похвастаться все-таки могут. Так, например, ученые смогли создать аналог нити паука, которая в 4 раза уступает в прочности натуральной паутине. Хоть и есть большая разбежка в прочности, но синтезированный материал гораздо прочнее кости и сухожилия.

Ученые из Ганновера недавно заявили, что пластическая хирургия в скором времени сможет сшивать поврежденные нервы благодаря использованию паутины. По их словам, паутина обладает всеми необходимыми для такой операции свойствами: упругость, отсутствие отторжения организмом, саморастворение.

Ученые из Университета Тафтса провели исследования, в результате которых были получены модифицированные белки, содержащиеся в паутине. Самое интересное, что полученные белки присоединялись только к больным клеткам, минуя здоровые.

Некоторые исследования показывают, что паутину можно использовать для создания искусственной кожи.

К сожалению, для применения паутины в медицине требуется располагать большим количеством пауков. Поэтому на первом месте у ученых стоит поиск синтетического шелка, который имел бы те же свойства, что и природная паутина. Это позволит использовать такой материал в любых исследованиях, которые приведут к открытию чего-то нового.