victor_chapaev překládá Dawkinsovu knihu „Climbing the Peak of Improbability“:

Pro pavouka je velmi důležité, aby se ujistil, že se oběť, jakmile se do sítě zachytí, nemůže odtud dostat. Jsou zde dvě nebezpečí. Hmyz může síť snadno roztrhnout a vyletět. Tento problém lze vyřešit tím, že se hedvábí stane elastickým, ale to ještě zhorší druhý z těchto problémů: hmyz se nyní bude od sítě odrážet jako trampolína. Ideální hedvábí – vlákno, o kterém se výzkumným chemikům může jen zdát – by se mělo snadno natahovat, aby absorbovalo energii rychle létajícího hmyzu, ale zároveň, aby se zabránilo efektu trampolíny, by mělo být měkkým nárazníkem proti odrážení. Přinejmenším několik druhů pavoučího hedvábí má kombinaci těchto vlastností v důsledku extrémní složitosti struktury samotného hedvábného vlákna. Jak vysvětlují profesor Fritz Wohlrath a jeho kolegové z Oxfordu, hedvábná nit – znázorněná zvětšeně na obrázcích 2.2 a 2.3 – je ve skutečnosti mnohem delší, než se zdá, protože velká část její délky je svinutá uvnitř kapalných kuliček. Vypadá to jako náhrdelník s přebytečnou nití stočenou do korálků. Mechanismus tohoto kroucení není zcela pochopen, ale o výsledku není pochyb. Pramen pavučiny je schopen se natáhnout na přibližně desetinásobek své původní velikosti a vytváří dostatečně pomalý odraz, aby zabránil vymrštění oběti z pavučiny zpět.

Rýže. 2.2. Korálky podél hedvábné nitě pavoučí sítě.
Rýže. 2.3. Jeden korálek s kroucenou nití uvnitř, fungující jako “naviják”, (zvětšeno)

Další vlastností, kterou toto hedvábí musí mít, aby zabránil oběti v útěku, je jeho lepivost. Hmotou, která pokrývá hedvábnou nit a umožňuje ji skladovat složenou, jak jsme již probrali, není jen voda. Je také lepkavý. Jeden dotek a hmyz již nemůže uniknout.

Nyní však lepicí nitě vytvářejí nový, poněkud zábavný problém. Potažená lepidlem nebo načechraná jako plsť je nit dostatečně lepkavá, aby svázala nohy kořistního hmyzu, takže pro pavouka je chůze docela složitá! Přestože nemá magickou imunitu, evoluce poskytla soubor dílčích způsobů, jak se vyhnout ublížení. Nohy samic pavouků, které používají lepidlo, jsou mazány speciálním olejem, který poskytuje určitou ochranu proti přilepení. Dá se to demonstrovat ponořením pavoučích nohou do éteru, který smyje mastný povlak a s ním i protipřilnavá ochrana. Dalším dílčím řešením toho, jak se pavouci přizpůsobili chůzi po sítích, je učinit některá vlákna nelepivá, obvykle radiální vlákna vybíhající ze středu sítě ve všech směrech. Samotný pavouk běží pouze po těchto radiálních pletacích jehlicích, jeho nohy jsou k tomu uzpůsobeny – jsou zakončeny malými drápky pro selektivní uchopení jedné nitě. Vyhýbá se lepkavým spirálám, které se kroutí kolem a kolem horní části pavoučí struktury. To je snadné, protože obvykle sedí ve středu své kruhové sítě a nejkratší cesta k libovolnému bodu sítě bude podél nějakého radiálního paprsku.

ČTĚTE VÍCE
Kolik hodin denně můžete chodit na podpatcích?

Nyní se podívejme na skupinu problémů, kterým pavouk čelí při vytváření své sítě. Ne všichni pavouci jsou stejní a kde je to důležité, vezmu jako typového zástupce známého zahradního pavouka Araneus diadematus. Náš první problém, jako opravdových pavouků, bude, jak protáhnout první nit prázdným prostorem, řekněme mezi stromem a kamenem, mezi které jsme se rozhodli zpevnit pavučinu.

Jakmile je toto první, životně důležité vlákno vrženo vesmírem, může ho pavouk použít jako most. Ale jak postavit tento první most? Chodec by to udělal – šel by dolů, prošel by mezi dvěma body na zemi a pak se zase vrátil nahoru a táhl za sebou nit. To pavouci občas dělají, ale neexistuje elegantnější řešení tohoto problému? Zkusíme pouštět draka. Snad můžeme nějak využít lehkost a vzdušnost samotného hedvábí? Ano! To je to, co pavouk dělá, když je na to dost větru. Povolí jediné vlákno, uvolní jeho konec a narovná tuto vzduchovou plachtu, nebo lépe řečeno draka. Vítr ho zvedá a nese správným směrem. Tento drak je pokrytý lepidlem a když má to štěstí, že se dotkne pevného povrchu na druhé straně propasti, pevně přilne. Pokud se drak nedotkne povrchu, pavouk ho stáhne zpět a recykluje vzácné hedvábí – sní ho a znovu se pokusí vypustit nového draka. Dříve nebo později lze přes mezeru hodit vhodný můstek a pavouk si zajistí svůj vlastní konec můstku a přilepí jej ke své straně. Most je na něm připraven k provozu!

Je nepravděpodobné, že tento první můstek bude dobře napnut, protože délka závitu není přesně přizpůsobena šířce prostoru. Nyní ji musí pavouk buď zkrátit, aby vytvořil jednu stranu sítě, nebo ji roztáhnout do tvaru V, aby vytvořil dva hlavní paprsky kruhové sítě. Problém s tím je, že zatímco to může být nakresleno do tvaru V, je nepravděpodobné, že V bude dostatečně dlouhé, aby vytvořilo dva paprsky správné délky. Pavouk tento problém řeší tímto způsobem – nemění délku prvního můstku, ale používá jej jako pomocnou nit a následně ji nahrazuje nití požadované délky. Takhle to dělá. Stojí na jednom konci můstku, vybírá konec nového vlákna ze zadní části břicha a pevně ho připevňuje. Pak kousne první most a jeho konec pevně drží v tlapkách. Pohybuje se přes mezeru, drží se zbytku prokousnutého mostu vpředu a své nové nitě, kterou uvolňuje ze zadní části břicha. Když se po něm pomalu pohybuje, stává se živoucím článkem svého mostu. Pokud jde o část prvního mostu, kterou už přešla, svůj úkol už splnila a sní ho. Tímto úžasným způsobem, když požírá svůj starý most, když se pohybuje vpřed a vytváří za sebou nový, se pohybuje z jedné strany mezery na druhou. Navíc jeho zadní část vylučuje nové hedvábí rychleji než přední část požírá to staré. Proto se nový most ukazuje jako delší než ten starý o přísně kontrolované množství.

ČTĚTE VÍCE
V jakém věku už žena nemůže mít děti?

Jakmile jsou oba konce bezpečně upevněny, délka mostu bude dostatečná pro vytvoření dvou hlavních paprsků budoucí sítě.

Aby to udělala, vrátí se doprostřed nového mostu a svou vahou mu dá tvar stejného písmene V. Dvě poloviny tohoto písmene jsou právě vhodné k vytvoření prvních dvou hlavních poloměrů budoucí stojiny. Jak postavit další paprsek? Je jasné, že by bylo dobré snížit kolmici dolů z místa spojení polovin písmene V, abychom zajistili střed budoucí pavučiny tak, aby zůstala na svém místě, i když pavouk nevyvíjí svou váhu na to. Pavouk připevní novou nit do středu písmene V a stočí se dolů jako olovnice na zem nebo jiný vhodný povrch, kde připevní druhý konec svislé nitě. Nyní jsou tři hlavní paprsky sítě připraveny a síť vypadá jako písmeno Y.

Dalšími dvěma úkoly je nakreslit zbývající radiální paprsky ze středu a vytvořit vnější obrysy budoucí sítě. Pavouk je vynalézavě zvládá dělat obojí současně, a to pomocí úžasně chytrého způsobu práce s dvojitými a dokonce trojitými nitěmi, které se později roztahují, když pavouk chodí po hotových jehlách. V původním návrhu této kapitoly jsem podrobně popsal, jak tato hádanka funguje, ale málem jsem si při tom rozbil hlavu. A když si jeden z mých redaktorů při čtení této pasáže stěžoval na extrémní závratě, nechal jsem se neochotně přemluvit a z knihy jsem ji odstranil. V důsledku této fáze práce s pavouky se objeví kompletní kolo s dvaceti pěti nebo třiceti paprsky (počet se u jednotlivých typů pavouků liší a závisí také na individuálních odlišnostech jedinců) a hlavní kostra budoucí síť je připravena.

Tato rybářská síť ale zatím vypadá jako kolo jízdního kola – je v ní příliš mnoho prázdného místa a mouchy jimi snadno proletí. I když se létající moucha dotkne nějakého vlákna, nic se jí nestane, protože nejsou lepivé. Nyní musíme protáhnout spoustu nití mezerami mezi radiálními pletacími jehlami. Existuje mnoho způsobů, jak je vložit. No, například pavouk může postupně pracovat na každé mezeře mezi paprsky, pohybovat se klikatě od jednoho paprsku k druhému, razit si cestu od náboje kola k ráfku, pak se vrátit a začít vyplňovat další mezeru, a tak na. To však bude vyžadovat časté změny směru pohybu a změna směru povede ke ztrátě energie a času. Lepší způsob je pohybovat se po síti ve spirále, a to pavouci nejčastěji dělají, i když se někdy mohou omylem otočit a začít se pohybovat opačným směrem.

ČTĚTE VÍCE
Jak snížit intrakraniální tlak bez léků?

Ale bez ohledu na to, jak se pavouk pohybuje, cikcak nebo spirála, stále existuje problém. Pokládání lepicí nitě, která v podstatě plní úkol chytat hmyz, je velmi jemná práce. Vzdálenosti mezi závity musí být vždy správné. Místa, kde se napojují na radiální paprsky, je třeba šikovně upravit, aby se nezamotaly do nevzhledného nepořádku a nebylo příliš děr, kterými mohou oběti uniknout. Pokud by se pavouk pokusil dosáhnout tohoto přesného umístění balancováním na prázdných pletacích jehlicích, její vlastní váha by pravděpodobně způsobila jejich vychýlení ze správné polohy a lepkavá spirálová nit by byla připevněna na špatném místě a se špatným napětím. Navíc v blízkosti vnějšího okraje stojiny se mezera mezi paprsky často stává příliš velkou na to, aby ji pavouk překročil. Obě tyto obtíže lze zmírnit zahájením spirály od středu a pohybem směrem k okraji. Blízko středu jsou mezery úzké a paprsky, které se navzájem podpírají, je méně pravděpodobné, že se podvolí váze pavouka. Jak se pohybujete směrem ven, mezery mezi paprsky se nevyhnutelně zvětšují, ale to již není problém: když se chystáte začít pokládat nový závit spirály, předchozí, vnitřní závit slouží jako podpůrný most přes rozšiřující se mezeru. Zde je ale problém, že tento typ nitě, který je dobrý na chytání hmyzu, je velmi tenký a elastický. Neposkytne dobrou podporu. Po položení všech spirálových nití bude síť poměrně pevná, ale během stavebního procesu ji musíme uznat jako neúplnou, a tedy slabou.

Hlavním problémem je položení tenké záchytné cívky, ale existují i ​​​​jiné. Připomeňme, že zatímco radiální paprsky nejsou lepkavé a jsou relativně přátelské k pavoučím nohám, nyní se připravujeme na diskusi o lepkavém hedvábí, které je speciálně navrženo k pasti kořisti. Již jsme viděli, že pavouci nemají úplnou ochranu proti přilepení na vlastní sítě. A i kdyby ano, použití každého otočení spirály k podpoře konstrukce dalšího kola by ukradlo část její vzácné lepivosti. Takže zatímco postavit lepivou spirálku od středu k ráfku, pokaždé šlápnout na již položené nitě, vypadá jako dobrý nápad, takové řešení je doslova i obrazně past.

S těmito obtížemi si pavouk poradí. Její řešení se shoduje s řešením moderních stavebníků – jde o provizorní lešení!

Stále staví spirálu od středu k okraji. Ale toto není konečná – lepkavá a vzdušná – lapací spirála. Jedná se o speciální „pomocnou“ spirálu, kterou používá pouze proto, aby později bylo vhodné vybudovat skutečnou lepivou síť. Pomocná spirála není lepkavá a její kruhy jsou mnohem širší než ty skutečné. Nebude schopna chytit hmyz. Je ale mnohem silnější než chytlavá lepkavá spirálka. Ztuhne a podepře pavučinu a dává pavoukovi bezpečné spojení mezi radiálními paprsky, když se konečně dostane k vybudování skutečné, lepkavé spirály. Pomocná spirála udělá na své cestě od středu k okraji sítě pouze sedm nebo osm otáček. Po dokončení pavouk vypne žlázy, které produkují nelepivé hedvábí, a odhalí své těžké zbraně – žlázy, které se specializují na smrtící lepkavé hedvábí. Otočí se a opakuje svou cestu v opačném směru – od okraje ke středu – díky čemuž jsou spirály hustší a rovnoměrně rozmístěné než na přímé cestě od středu k okraji. Provizorní pomocnou spirálu využívá nejen jako nosné lešení, ale také jako ukazatel směru. A jak postupuje, odkusuje pomocnou spirálku kousek po kousku, když už nejsou potřeba. Když překříží každou pletací jehlu, připevní na ni novou tenkou lepicí nit a vytvoří elegantní uzel připomínající uzly v rybářské síti. Mimochodem, hedvábí se neplýtvá na dočasném lešení, protože část z něj zůstává připevněna k pletacím jehlicím a drží pohromadě jejich zbytky tam, kde je náhodou sežral pavouk. Pomocné hedvábí nesní hned, asi proto, že rozebráním každého kousku síťky by se ztratil čas.

ČTĚTE VÍCE
Je možné kakaový prášek jednoduše zalít vroucí vodou?

Když pavouk na své sestupné spirálové cestě dosáhne středu sítě, je zachycovací síť téměř kompletní. Zbývá jen upravit jeho napětí – a to je zručná, přesná práce, jako ladění strunného nástroje. Sedí uprostřed sítě a jemně se jí dotýká tlapkami, aby cítila napětí, v případě potřeby vlákna mírně prodlužuje nebo zkracuje, pak se otočí a zopakuje totéž pro druhý roh.

Se zkratkami.
Obrázky odtud
.

Mnoho zvířat ví, jak si z dostupných materiálů postavit obydlí a pasti. Například téměř všichni ptáci si hnízdí sami a včely vytvářejí obrovské úly. Některé z nejsložitějších struktur však vytvářejí pavouci, kteří vylučují sítě ze svých žláz a tkají pasti na své oběti. Když je kořist zachycena na lepkavých vláknech, každý pavouk k ní rychle přispěchá, aby ji posypal jedem, aby se všechny vnitřnosti proměnily ve směs živin. Vědci tato úžasná stvoření sledují již mnoho let a pokaždé objeví něco nového. Například vědci z amerického státu Maryland nedávno použili kamery pro noční vidění a umělou inteligenci, aby lépe porozuměli metodě tkaní pavučin. Vzniklo z toho docela zajímavé video.

Umělá inteligence navrhla, jak pavouci tkají své sítě

co je web?

Pavučina je sekret pavoukovitých žláz, které se nacházejí v zadní části těla každého pavouka. Uvnitř ucpávky je tato látka v kapalném stavu, ale jakmile je vystavena vzduchu, okamžitě ztvrdne ve formě závitů. Hlavní složkou pavoučího vlákna je protein fibroin, který mu ve styku se vzduchem dodává pevnost. Předpokládá se, že jeden pramen pavučiny je několikrát silnější než lidský vlas o stejné tloušťce. Pavouci mají několik typů žláz, z nichž každá vytváří jiný typ sítě. Jedna odrůda je potřebná k vytvoření základny pasti, další se používá k tkaní „chytací“ sítě, třetí se používá k přivázání oběti atd.

Pavouk uvolňuje pavučinu z arachnoidální žlázy

Jak se tká pavučina?

Základem každé pasti na pavouky jsou 3-4 nosné nitě. Toto je nejsilnější část webu. K základně jsou připevněny radiální závity, jejichž každý konec je připevněn k podpěře ve formě větve stromu, listů rostlin a tak dále. Pavouk aplikuje lapací spirálu na radiální závity, což je nejlepivější část pasti. To je přesně to, čeho se pavouci stávají kořistí – aby zabránil kořisti v osvobození, dravec k ní rychle přiběhne a vstříkne jed. Tyto látky přeměňují vnitřnosti hmyzu zachyceného v síti na živnou hmotu, kterou do sebe pavouci jednoduše absorbují.

ČTĚTE VÍCE
Jaké typy výřezů existují?

Jak pavouci chodí po sítích?

Pokud pavouk šlápne na odchytovou síť, může se do ní snadno zamotat. Aby se tomu zabránilo, členovci se jich dotýkají pouze špičkami nohou, které jsou pokryty velkým množstvím chlupů – zmenšují oblast kontaktu s lepkavými látkami. Kromě toho mají končetiny pavouků určitou mastnotu, která zabraňuje slepování. Když je pavučina zcela připravena, dravci se snaží chodit pouze po radiálních vláknech.

Pavouci se do sítí nezamotávají, protože vědí, jak po nich správně chodit.

Jak pavouci vytvářejí složité webové struktury?

Vědci z Johns Hopkins University nedávno použili kameru pro noční vidění a umělou inteligenci ke sledování osmi nohou pavouků při tkaní sítí, uvádí Science Alert. Podle badatele Andrewa Gorduse při procházce se svým synem přemýšlel: Jak jim drobné mozky pavouků umožňují tkát tak složité vzory?

Umístění pavoučího mozku

Jako pokusná zvířata vzali šest nejedovatých pavouků tohoto druhu Uloborus diversus. Nedorůstají více než pár milimetrů a žijí ve Spojených státech. Pomocí infračervených kamer natáčeli proces tkaní sítě. Protože pro normálního člověka by bylo příliš obtížné sledovat pohyb každé pavoučí končetiny, vycvičili neuronovou síť ke sledování 26 bodů: základnu těla pavouka, stehenní a holenní kost každé nohy a přední a zadní část těla. body těla.

Pavouk druhu Uloborus diversus

Ukázalo se, že každý pavouk tká síť pomocí stejného algoritmu. Nemá smysl vysvětlovat každý jejich pohyb – je příliš dlouhý a zdlouhavý, takže je lepší se jen podívat na video níže. Skutečnost, že pohyby končetin pavouků jsou stejné, znamená, že pokyny pro pletení pastí jsou v nich zakotveny na genetické úrovni. V budoucnu chtějí vědci přesně zjistit, které části mozku se u pavouků aktivují při tkaní sítí.

Video z Johns Hopkins University

Odkazy na zajímavé články, vtipné meme a spoustu dalších zajímavých informací najdete na našem telegramovém kanálu. Předplatit!

Někteří pavouci mají nebezpečné nepřátele – asasínské brouky druhu Stenolemus. Vědci nedávno zjistili, že tito tvorové se k pavoukům přibližují velmi mazaným způsobem a žerou je. O tomto objevu se můžete dozvědět více a podívat se na video na našem webu.