Ловчие сети. Что такое паутина

Ловчие сети

Ловчие сети . Тенета служат для ловли добычи, хотя нередко являются в то же время постоянным местопребыванием животного. Бродячие пауки подкарауливают добычу или преследуют ее и завладевают ею одним (Salticidae, Охуоpes) или несколькими прыжками (Lycosidae, Pisauridae и др.). Diроепа tristis подкарауливает муравьев, повисая на паутиновой нити над почвой в местах, где обычны эти насекомые (рис. 121). Неожиданно хватая муравья, паук поднимает его на ветку растения, с которой связан нитью, и здесь поедает. Но даже в этих случаях, когда тенета отсутствуют, паук оплетает добычу более или менее густо паутиновыми нитями, а крупные мигаломорфные пауки, высоко подняв добычу в хелицерах, плетут небольшую паутиновую подстилку, к которой затем ее прикрепляют (Avicularia, Eurypelma, Grammostola). Пауки, обитающие в норках и трубках, обычно узнают о приближении добычи; когда добыча коснется сигнальных нитей, связанных с устьем логовища (Liphistius, некоторые Mygalomorphae, Filisiata - см. рис. 123, Segestria, Amaurobius и др.), тогда они появляются у входа и хватают ее.

Среди обитателей норок замечательное исключение представляет лишь Cyrtocarenum cunicularum (Ctenizidae), который плетет специальную ловчую сеть. Покидая ночью свою норку, этот паук прикрепляет сперва крышечку паутиновыми нитями к окружающим предметам так, чтобы она не захлопнулась, затем делает рядом тенета в 15 еж длиной и в 1,5 еж высотой. Поймав жука Pimelia (Tenebrionidae) и высосав его, паук уходит в норку. Сеть плетется заново каждую ночь. Настоящие тенетные пауки в громадном большинстве случаев пассивно поджидают, когда в сеть попадет добыча.

Сплошь и рядом тенета органически связаны с жильем; например, жилая трубка у Tegenaria, Agelena и других Agelenidae, а также у Dipluridae продолжается в воронковидную или плоскую ловчую сеть. Паук выскакивает из трубки, когда в сеть попадает насекомое. Uroctea durandi ловит добычу на своем логовище, состоящем из неправильного сплетения паутиновых нитей или возле него (Crome, 1957). При этом жертва забрасывается длинными паучками паутиновых волокон и, наконец, оплетается ими (рис. 122, А и Б). Dictyna viridissima располагает на поверхности субстрата рядом со своим логовищем зигзагообразные ловчие крибеллярные нити, a D. arundinacea протягивает их из логовища к соседним ветвям растений. У Stegodyphus (Eresidae), Araneus alsine и Zilla (Araneidae) тенета связаны с логовищем сигнальными нитями. Наконец, большая часть тенетных пауков постоянно живет на тенетах и здесь же поедает добычу (Linyphia, Theridiidae, Nephila, Argiope и др.). Ловчая сеть в этих случаях становится вторичным убежищем паука.

Трудный вопрос о филогенетическом развитии ловчих сетей был разработан Бристоу (1930, 1939, 1941), который показал, что эволюция тенет шла двумя независимыми путями. У части пауков ловчие сети возникли, вероятно, от логовищ-норок, вернее от их паутиновой выстилки. Примитивными являются такие постройки, как у Liphistius или Filistata, где нити радиально расходятся от устья трубки (рис. 123). Это могут быть нити, отмечающие "дорогу" к устью, или нити, поддерживающие край паутиновой выстилки убежища и являющиеся ее продолжением (рис. 124, 3). Они же могут играть роль сигнальных нитей, предупреждающих о приближении добычи или врага. Следующую ступень развития представляют, например, постройки Amaurobius, Agelenidae и др., где устье трубки расширяется в виде воронки, которая потом постепенно превращается в ловчую сеть типа тента или полотнища (Agelena, Tegenaria - рис. 124, 5). Сидя в паутиновой трубке-убежище, паук подстерегает насекомых, заползающих на ловчую сеть. Для построек этого рода характерно, что, во-первых, кокон с яйцами всегда спрятан в глубине убежища, а не помещается открыто в области ловчей сети и, во-вторых, паук бегает по верхней стороне сети.

Другая линия филогенетического развития тенет характерна для пауков, которые охотятся за насекомыми среди растений. Первоначально они убежищ не делали. Свой кокон они подвешивали к ветвям и листьям и охраняли его, повисая рядом с ним на горизонтальной паутиновой нити. Поддерживающие кокон нити предупреждали о приближении добычи или врага (рис. 125, 1). Постепенно прибавлением новых нитей вокруг кокона создавалась простая беспорядочная сеть, примером которой могут служить тенета Theridiidae. Однако нередко такие сети достигают уже известного совершенства, так как построена по определенному плану. Так, широкопетлистая сеть Theridium или Teutana имеет идущие вертикально клейкие нити, образующие у земли густой "частокол" - ловушку, почти непреодолимую для ползающих насекомых (рис. 126, А). Следующую ступень развития, вероятно, представляют крышеобразные и куполообразные сети Linyphiidae, Pholcidae и Hypochilidae. Первые делают характерные горизонтальные "тенты" из густой паутины, от которых вверх и вниз расходятся поддерживающие нити (рис. 126, Б). Попав в пределы такой ловушки, насекомые натыкаются на вертикальные, поддерживающие нити и падают на тент, где их подкарауливает паук. У Pholcus тенета состоят из густого крышеобразного сплетения с растягивающими era прикрепительными нитями над и под ним. Другие Pholcidae и Hypochilus делают густой округлый купол, подвешенный на нитях и обращенный вогнутостью вниз; паук сидит под этим куполом (рис, 127). От этих сетей по существу не так уж далеко до горизонтальных колесовидных сетей, которые отличаются удивительно правильным расположением радиальных и спиральных нитей. Для тенет этой линии развития характерны открытое местоположение кокона в центре сети и то обстоятельство, что паук бегает спиной вниз по нижней поверхности горизонтальной сети (см. рис. 125, 3). Если развивается убежище, то вторично.

Самым совершенным типом тенет, таким образом, являются колесовидные сети (Araneidae, Tetragnathidae и Uloboridae). Общеизвестным примером служит сеть Araneus diadematus (рис. 128). Она состоит из наружной опорной рамы, растянутой прикрепительными нитями между ветвями дерева или другими предметами. К раме прикреплены наружные концы радиусов, которые в середине сети связаны с центральным сплетением. Это последнее снаружи опоясано так называемой прикрепительной зоной, за которой следует пространство, свободное от спиральных нитей. Еще далее кнаружи имеется широкая зона ловчей спирали, состоящей из многочисленных оборотов единственной клейкой нити.

Начиная строить ловчую сеть, паук выпускает длинную нить, которая относится течениями воздуха в сторону и свободно болтается, пока не зацепится за какой-нибудь предмет. Тогда животное ползет по ней вдоль, укрепляя ее новыми паутиновыми волокнами. Таким способом эта первая опорная нить (рис. 129, 1-2) легко протягивается между очень удаленными предметами, например между ветвями дерева, отстоящими друг от друга на 2 ж и более.

Затем паук спускается с горизонтальной нити (из точки 3) на какой-нибудь предмет, лежащий значительно ниже. Здесь (4) он закрепляет вторую, обычно косую нить и поднимается по ней до первой нити, выделяя все время новую, третью нить. Эту последнюю на некотором протяжении (от 4 до 5) он соединяет со второй, но затем оставляет свободной. Переползая далее по первой горизонтальной нити на некоторое расстояние (от 3 до 6), он прикрепляет свободную часть третьей нити (в точке 6). Таким образом, получается треугольная рама, обращенная вершиной вниз. Иногда, впрочем, делается четырехугольная рама или имеют место другие варианты.

Затем протягиваются нити, которые лежат в плоскости рамы и пересекают центр будущей сети, т. е. являются радиусами. Далее протягиваются остальные радиусы (всего около 30) из центра наружу. При проведении каждого нового радиуса паук возвращается к центру и укрепляет его. Радиусы не соединяются в одной точке центра, но прикрепляются к довольно густому центральному сплетению. Кнаружи от него, при каждом возвращении к центру, протягивается поперечная нить между радиусами, так что постепенно образуется прикрепительная зона.

Далее в пространстве, которое отвечает всей ловчей поверхности будущей сети, начиная на некотором расстоянии от прикрепительной зоны и двигаясь постепенно изнутри кнаружи, животное прокладывает новую спиральною нить. Эта так называемая вспомогательная, или провизорная, спираль (рис. 129, Ж), состоящая из нескольких оборотов, делается из прочной сухой нити, причем паук последовательно переходит от одного радиуса к другому. Вспомогательная нить служит только для прокладки дефинитивной ловчей спирали и играет роль временной опоры во время этого процесса. Закончив вспомогательную спираль, после короткой паузы паук поворачивает и прокладывает новую, значительно более тесную спираль, двигаясь теперь от периферии к центру.

В тех местах, где радиусы проходят горизонтально, животное просто опускается от верхнего радиуса к нижнему (рис. 130, А), но там, где они вертикальны, ему приходится перебирать передними ногами три стороны каждой ячейки" а нить направлять задней парой ног (рис. 130, Б). Дефинитивная спиральная нить покрыта капельками клейкого секрета и является ловчей нитью. По мере ее прокладывания провизорную нить паук обкусывает кусками, которые скатывает в клубочки и затем выбрасывает, но часть провизорной нити все же сохраняется вокруг центра (см. рис. 128).

Замечательно, что вспомогательная спираль делается всеми видами, строящими колесовидные тенета (Araneidae, Tetragnathidae, Uloboridae), а также и теми, которые делают так называемые веерообразные тенета, представляющие собой лишь сектор колесовидной сети (Hyptiotes) (рис. 136, А). У некоторых форм, однако, часть вспомогательной спирали сохраняется, и тогда среди оборотов клейкой ловчей спирали различается сухая и гладкая провизорная спираль (Nephila - рис. 131). Cyriophora вообще ограничивается провизорной спиралью, которая здесь играет роль ловчей. Наконец, у Uloborus дефинитивная спираль делается из крибеллярной нити (рис. 132), а у Sybota ловчий аппарат представлен крибеллярными нитями рамы и радиусов. Весьма упрощенной колесовидной сетью обладает Epeirotypus (Araneidae); его вертикальная сеть имеет только три радиуса, а немногочисленные ловчие нити проходят не по спирали, но образуют два треугольника. От центра этой простой сети к убежищу паука тянется сигнальная нить (рис. 133, А).

Центральная часть сети или заплетается, как у Araneus (закрытый центр - Cyclosa, Nephila и др.), или здесь оставляется значительное отверстие (открытый центр - Meta, Tetragnatka). В последнем случае сначала делается центральное сплетение, но затем паук обкусывает его нити, скатывает их и выбрасывает. У ряда Araneidae края открытого центра связаны с логовищем колпачковидного типа.

Иногда колесовидные тенета снабжены еще так называемыми стабилиментами (stabilimenta), т. е. более или менее широкими прямыми или зигзагообразными, иногда пушистыми лентами более густой паутиновой пряжи, которые расходятся радиально (Argiope - рис. 133, Б, Uloborus - рис. 132) или расположены по кругу. Стабилименты встречаются в тенетах тех видов, которые всю жизнь проводят в центре сети и, вероятно, служат опорными приспособлениями для тяжелого тела паука. Впрочем, мнения относительно роли этих образований различны и противоречивы. Иногда к стабилиментам подвешиваются коконы (Cyclosa).

Весьма разнообразные по деталям конструкции колесовидные сети чаще всего располагаются вертикально (Araneus, Argiope, Meta, Nephila), но бывают и горизонтальными (Uloboris, Mela).

Из различных модификаций колесовидной сети отметим упрощение ее, которое часто бывает связано с переходом к активному способу ловли добычи и известно у Araneidae, Uloboridae и Dinopidae.

Среди Araneidae Theridiosoma плетет вертикальную круглую сеть, но, обкусив вокруг центра несколько радиусов, соединяет их друг с другом в одну нить, благодаря чему сеть становится рыхлой. Перпендикулярно к плоскости сети от середины ее к ближайшему растению тянется длинная сигнальная нить. Паук помещается в центре сети и натягивает передними ногами сигнальную нить так сильно, что под его брюшком образуются свободные петли нити, а вся сеть растягивается в конусовидный мешок (рис. 134). Как только насекомое коснется сети, паук внезапно отпускает сигнальную нить. Натянутая до того сеть в силу эластичности нитей возвращается к своему прежнему положению, и насекомое при этом плотно захлестывается клейкими нитями.

Другой интересный пример представляет Cladomelea. Вся "сеть" представлена лишь несколькими нитями, на которых паук висит. Приступая к ловле добычи, он выпускает паутиновую нить длиной до 2 см с капелькой клейкого секрета на конце. Затем с помощью третьей пары ног паук начинает быстро размахивать этой нитью, вертя ее вокруг себя, что продолжаемся около 1 / 4 часа. Если капелька на конце нити коснется насекомого, то оно приклеивается к нити, и тогда паук подтягивает его к себе и высасывает. Затем паук готовит новую нить и снова начинает кружить ею, причем такая ловля продолжается часами. Этот способ добывания добычи возможен, конечно, только в местах скопления насекомых.

Ближайший родич Cladomelea - Mastophora cornigera тоже охотится с помощью клейкой нити, но держит ее в вытянутой передней ноге. Приближаясь осторожно к насекомому, паук внезапно бросает в него свой "аркан" и подтягивает к себе приклеившуюся добычу (рис. 135).

Замечательно, что в совсем другой группе тенетных пауков - у Cribellatae независимо вырабатываются свои способы активной ловли, иногда удивительно сходные с таковыми Araneidae.

Так, у Hyptiotes (Uloboridae) треугольная сеть представляет собой как бы четырехлучевой сектор круглой сети Uloborus. От вершины сети к ближайшей ветке или стволу дерева тянется длинная сигнальная нить, на конце которой находится паук (рис. 136, А). Животное обращено передним концом к сети и подвешивается к ветке посредством короткой нити, выходящей из паутинных бородавок (так называемая "нить предосторожности", выделяемая часто и другими пауками). Интересно, что сигнальная нить нигде не закреплена; паук держит ее свободный конец двумя передними парами ног. Как только насекомое натыкается на сеть, паук внезапно удлиняет заднюю нить, свободно повисая, и натянутая до того сеть расслабляется; Быстро подбирая затем "нить предосторожности" задней парой ног, паук снова натягивает сеть и сразу же во второй раз дает ей ослабнуть. Таким образом, он добивается того, что добыча окончательно запутывается в сети. Подбираясь далее к добыче, паук удлиняет "нить предосторожности", а сигнальную нить подбирает передними ногами, скатывает ее в клубочек, который после достижения сети выбрасывает. Поэтому после каждой поимки добычи делается новая сигнальная нить (Wiehle, 1931).

Другой представитель этого же семейства - Miagrammopes из Южн. Африки по утрам натягивает между ветвями кустов и деревьев одну единственную горизонтальную нить длиной от 0,9 до 3,6 м (рис. 136, Б). Затем, передвигаясь вдоль нити с помощью первой и третьей пар ног, покрывает ее среднюю часть крибеллярными нитями. Эта простая ловушка представляет собой чрезвычайно упрощенные тенета, и тем не менее в нее попадаются нередко крупные мухи. Паук сидит на одном конце нити совершенно так же, как Hyptiotes. Когда насекомое задевает нить, паук мгновенно ослабляет ее, что способствует спутыванию добычи (Akerman, 1932).

Но, пожалуй, самый замечательный пример активной ловли посредством видоизмененной колесовидной сети дает Menneus camelus - южноафриканский паук длиной в 12 мм, из Dinopidae. Его своеобразная сеть делается между ветвями деревьев с наступлением темноты. В середине сети паук устраивает небольшую (около 2 см) четырехугольную вертикальную рамочку. Затем, начиная от нижнего края, поперек рамочки натягивает серию параллельных крибеллярных нитей (рис. 137). С наступлением ночи в ожидании добычи паук принимает очень характерную позу: подвесившись посредством "нити предосторожности" к горизонтальной опорной нити и прицепившись за сеть двумя парами задних ног, он крепко держит уголки четырехугольника кончиками четырех передних ног (рис. 137, А). Как только к сети приближается насекомое (обычно моль), паук мгновенно растягивает за уголки эластический четырехугольник (рис. 137, Б) так, что он увеличивается в размерах в 5-6 раз и окутывает им добычу. Днем паук сидит где-нибудь на ветке, прижавшись к ней, и почти неразличим. Каждую ночь делается новая сеть (Akerman, 1926).

краткое содержание других презентаций

«Обобщение по членистоногим» - Заполни схему. Охрана членистоногих. Название насекомых. Найдите ошибки. Пятый лишний. Тип Членистоногие. Выбрать правильные утверждения. Летит как птица. Внешнее строение. Определи класс и отряд.

«Особенности членистоногих» - Отряд Пауки. Опылители цветов. Клешня. Камера с куколками. Усики. Место обитания. Насекомые размножаются половым способом. Характеристика класса. Отряд Скорпионы. Двусторонняя симметрия. Отряд Жаброногие. Семья муравьев. Ногощупальца. Комар. Богомол. Примеры представителей. Длинные усики. Особенности классов. Личинка. Тело насекомых. Класс Ракообразные. Тип Членистоногие. Регулируют численность насекомых.

«Скорпионы» - Скорпионы. Скорпионы питаются живой добычей. Свобода. Тип Членистоногие. Гигрофильные виды. Случаи голодания до полутора лет. Скорпионы в неволе. Холодные зимы. Среда обитания. Добыча скорпионов. Яд. Ядовитость разных видов. Фауна Индии.

«Характеристика членистоногих» - Покровы тела. Конечности членистоногих. Общая характеристика типа. Внешнее строение. Форма. Признаки животных типа Членистоногие. Хитиновый покров. Тип Членистоногие. Насекомые. Общие признаки типа Членистоногих. Разнообразие. Происхождение. Классификация. Значение членистоногих. Членистоногие – обитатели суши. Самая многочисленная по числу видов группа животных. Общая характеристика типа Членистоногие.

«Класс Паукообразные» - Класс Паукообразные. Отряд клещи. Отряд сенокосцы. Ядовитые пауки. Паук - птицеед. Отряд пауки. Арахнология – наука о пауках. Пауки. Отряды класса паукообразных. Особенности внутреннего строения паукообразных. Выпишите в две колонки цифры. Отряд скорпионы. Особенности внешнего строения паукообразных. Виды клещей. Биологические задачи. Паук - волк. Паук на паутине.

«Общая характеристика паукообразных» - Подвижность глаз рака. Паук-крестовик. Заполни таблицу. Дом воздушный. Пищеварительная система. Расскажите о кровеносной системе. Арахна выткала ткань не хуже Афины. Светофор. Существа. Усложнение нервной системы. Выделительная система паукообразных. Прочтите текст учебника. Каракурт. Масса паутины. Сенокосец. Тарантул. Висит сито, не руками сшито. Общий вес. Особенности. Восемь ног. Расскажите о размножении пауков.

) и губоногие многоножки .

Варианты использования паутины вырабатывающими её животными очень разнообразны, но наиболее распространено применение её для построения яйцевых коконов , сперматофоров , ловчих сетей и укрытий на время линьки или неблагоприятных условий. Следует отметить, что ловчую сеть пауков также называют паутиной.

Паутина пауков [ | ]

Состав, выделение и свойства [ | ]

Паук плетёт паутину

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 тонких микрометровых нитей. Внутри нитей есть жёсткие белковые кристаллы размером в несколько нанометров, соединённые между собой эластичными белковыми связками . В дальнейшем паук переплетает эти первичные нити в более толстое паутинное волокно.

По прочности паутина близка к нейлону и значительно прочнее сходного с ней по составу секрета насекомых (например, гусениц ). Согласно одному из предположений различия обусловлены тем, что пауки формируют волокно, свисая на нём .

Паутина сохраняет своё натяжение как при растяжении, так и при сжатии нитей .

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 .

Функции [ | ]

Наиболее известный вариант использования паутины пауками - построение ловчих сетей, которые в зависимости от строения способны полностью обездвижить добычу, затруднить её передвижения или только просигнализировать о её появлении. Пойманную добычу пауки также часто заворачивают в паутину.

Развитие яиц и молоди проходит в паутинном яйцевом коконе , который у некоторых пауков устроен очень сложно, с защитными барьерами вокруг .

У некоторых видов самка в период размножения выделяет нить, помеченную феромонами , которую самец использует при поиске партнёрши. В связи с этим, хотя даже среди наиболее архаичных членистобрюхих пауков есть представители, формирующие для охоты сигнальные волокна, считается [кем? ] , что первичная функция паутины пауков связана именно с размножением, а не с добычей пищи. В качестве основного довода в пользу этой гипотезы рассматривают исходную приуроченность паутинных бородавок к области половых отверстий.

Многие пауки оплетают ею стенки норки .

Паук-птицеед в норе

Одними из наиболее интересных применений паутины оказывается формирование страховочных нитей, препятствующих неудачному падению при прыжках, и «планеров», с помощью которых молодь может распространяться с потоками воздуха.

Утилизация [ | ]

Некоторые пауки (например, крестовики) регулярно поедают нити своей паутины и плетут их заново. По поводу причин этого действия есть 2 версии:

Паук поедает старую паутину при ремонте сети для восстановления запаса требуемых белков.
Это нужно для получения воды, которая оседает в виде росы на нитях.

Ловчие сети [ | ]

Многие пауки строят из паутины ловчие сети. У низших пауков сеть достаточно проста (например, у паука Сизифов теридион), у высших она имеет весьма сложное строение: радиальные жёсткие нити и более мягкие спиралевидные, покрытые мелкими каплями клейкой жидкости. Паук, построив сеть, прячется на ней либо рядом, держась лапками за специальную сигнальную нить и улавливая вибрации от бьющейся приклеившейся добычи.

Схема построения ловчей сети, a - ловчая спиральная нить, b - вспомогательная спираль, c - радиальная нить

Если в сеть попадает посторонний предмет (веточка, листик), паук обследует его, отделяет от паутины и выбрасывает, в случае необходимости восстанавливая повреждения сети.

Большая часть пауков проявляет высокую степень внутривидовой агрессии и не допускает других пауков на свою сеть, защищая её как личную территорию, но у социальных пауков встречаются общие сети, достигающие площади нескольких десятков м².

Несмотря на всю нелюбовь человечества к паукам, а также на обилие предрассудков и страшных историй, связанных с ними, вопрос, как паук плетет паутину, появляется у малышей чуть ли не одновременно с интересом, а вода мокрая. Результат труда этих малопривлекательных животных действительно зачастую напоминает изящное кружево. И если самих пауков разглядывать неприятно, и многие даже их боятся, то паутина, созданная ими, невольно привлекает внимание и вызывает искреннее восхищение.

Между тем не все знают, что такие «занавески» ткут вовсе не все представители отряда. Почти каждый из видов способен создать нить для основы, но ловчие сети плетут только те, которые охотятся ловушками. Их называют тенетными. Они даже выделены в отдельное надсемейство «Araneoidea». И названия пауков, плетущих охотничьи сети, насчитывает целых 2308 пунктов, среди которых присутствуют и ядовитые - те же и каракурт. Те же, кто охотится, нападая из засады или выслеживая добычу, паутину используют исключительно в бытовых целях.

Уникальные качества паучьего «текстиля»

Несмотря на мелкие размеры создателей, особенности паутины вызывают некоторую зависть со стороны венца природы - человека. Некоторые ее параметры невероятны даже с достижениями современной науки.

Прочность. Паутина может порваться от своего веса, только если паук выплетет ее длиной в 50 метров.
Исключительная тонкость. Отдельная паутинка заметна, только когда попадает в луч света.
Эластичность и упругость. Растягивается ниточка без разрыва в 2-4 раза, причем без потери прочности.

И все эти качества достигаются без всякого технического оборудования - паук обходится тем, чем снабдила его природа.

Виды паутинок

Интересно не только то, как паук плетет паутину, но и то, что он умудряется вырабатывать ее разных «сортов». Грубо говоря, их можно разделить на три типа:

Учеными выделяется и еще один вид паутины, которая отзеркаливает ультрафиолет, подманивая бабочек. Многие считают, что готовая паутина обязательно имеет свой узор. Однако это не так: названия пауков, способных на творческие изыски, можно пересчитать без особого труда, и все такие художники относятся к аранеоморфным представителям этого отряда членистоногих.

Для чего она нужна

Если задать человеку вопрос, зачем пауку паутина, он без всяких сомнений ответит: для охоты. Но этим вовсе не исчерпываются ее функции. Дополнительно она применяется в таких направлениях:

для утепления норок перед зимовкой;
для создания коконов, в которых созревает потомство;
для защиты от дождя - из нее пауки делают своего рода навесы, предотвращающие попадание воды в «домик»;
для путешествий. Некоторые пауки переселяются сами и выпроваживают из лона семьи детей на длинных паутинках, уносимых ветром.

Образование строительного материала

Итак, разберемся все же, как паук плетет паутину. На брюшке у «ткача» расположены шесть желез, которые считаются трансформированными рудиментами ног. Внутри тельца вырабатывается особый секрет, который принято называть жидким шелком. На выходе через прядильные трубочки он начинает затвердевать. Одна такая ниточка настолько тонка, что ее трудно разглядеть даже под микроскопом. Лапами, расположенными ближе к «работающим» в текущий момент железам, паук скручивает несколько ниток в одну паутинку - приблизительно так, как это делали женщины в старину при прядении из кудели. Именно в тот момент, как паук плетет паутину, закладывается основная характеристика будущей паутинки - липкость или повышенная крепость. И каков механизм выбора, ученые пока не выяснили.

Технология растяжки

Ловчая сеть для ее эффективности должна быть между чем-нибудь растянута - например, между ветками. Когда первая нить создана ее создателем достаточно длинной, он прекращает прядение и растопыривает прядильные органы. Так он ловит ветерок. Малейшее шевеление ветра (даже от нагретой земли) относит паутинку к соседней «опоре», за которую та и цепляется. Паук по «мостику» перемещается (чаще всего провиснув спинкой вниз) и начинает плетение новой радиальной нити. Только когда основа закреплена, он начинает двигаться по окружности, вплетая в нее липкие поперечные линии. Надо сказать, пауки - весьма экономные создания. Оказавшуюся ненужной поврежденную или старую паутину они съедают, пуская «вторсырье» на второй круг использования. А старой она становится, по мнению создателя, довольно быстро, так как паук плетет паутину зачастую каждый день (или ночь, если он - сумеречный охотник).

Чем питаются пауки

Принципиально важный вопрос, так как паук плетет паутину все же в первую очередь для добычи пропитания. Отметим, что все без исключения виды пауков - хищники. Однако их рацион сильно зависит от размеров, методов охоты и места проживания. Все тенетные (плетущие сети) пауки насекомоядны, причем в основе их рациона - преимущественно летающие формы. Хотя если на паутину свалится с дерева ползающий персонаж, ее владелец им не побрезгует. Те, кто живет в норках и поближе к земле, едят в основном прямокрылых и жуков, хотя могут затащить в свое убежище небольшую улитку или червя. Среди разнообразия того, чем питаются пауки, есть и более крупные объекты. Для водяного представителя племени с названием Argyroneta жертвами становятся рачки, водные насекомые и рыбьи мальки. Экзотические гиганты-птицееды охотятся на лягушек, птиц, маленьких ящериц и мышей, хотя большую часть их рациона составляют все те же насекомые. Но есть и более привередливые виды. Особи семейства Mimetidae охотятся только на пауков, не принадлежащих их виду. Огромный птицеед Grammostola ест молодых змей - и изничтожает их в поражающих воображение количестве. Пять семейств пауков (в частности, Ancylometes) ловят рыбу, причем способны нырять, плавать, выслеживать добычу и даже вытаскивать ее на сушу.

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.