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スミソニアンに聞く:スパイダーはどのようにウェブを作るのですか?

スパイダーは、優れた計画スキルと、厳密で機能的なウェブを正確に設計できる素材を備えた熟練したエンジニアです。

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素材-クモの糸-は化学的な性質を持っているため、光沢があり、強く、軽いです。 それは鋼鉄よりも強く、印象的な引張強度を持っています。つまり、スナップする前に大きく伸ばすことができます。 科学者は何十年もの間、シルクに強度と弾力性の両方を与えるものを正確に解読しようとしてきましたが、これまでのところ、手がかりしか見つかりませんでした。

個々のクモは最大7種類のシルクを作成できますが、最も一般的には4種類から5種類を作成します。

クモは、ウェブ構築を含むいくつかの目的に絹を使用します。 World Spider Catalogによると、地球が45, 749種のクモをホストしていることを考えると、その多様性を想像するのは難しくありません。 数は、新しい種の頻繁な発見で絶えず変化しています。

なぜウェブを構築するのですか? 彼らは「かなりの攻撃と防御」として機能します、とCoddingtonは言います。 「もしあなたがウェブに住むなら、それは防御的な構造になるだろう」と彼は言い、鎖の振動はsに捕食者に注意を喚起することができると指摘した。 Webは獲物を捕まえるためにも使用されます、とCoddington氏は言います。Coddingtonの研究はクモの進化と分類に一部焦点を合わせています。

クモは、絹の供給を補充する方法として、処理が完了すると自分の巣を食べることがあります。

スパイダーシルクは、タンパク質の鎖がつながってできており、強度を高めるのに役立ちます。 内部腺で生成され、可溶性の形態から硬化した形態に移動し、クモの腹部の紡糸口金によって繊維に紡績されます。

スパイダーの複数の紡糸口金と8本の脚は、ウェブの構築に役立ちます。 Webのアーキテクチャは、種固有のものです、とCoddingtonは言います。 「ウェブを見せてくれれば、クモが何を作ったのか教えてくれます」と彼は言い、クモはウェブを作る場所について「考えている」と付け加えた。 家の中に紙コップの底にいる人もいれば、そのスペースに触れない人もいます。

ほとんどのウェブ構築は、暗闇の中で行われます。

典型的なオーブウィーバースパイダー(アメリカ人に最も馴染みのあるグループ)は、葉、小枝、岩、電柱、またはその他の表面に取り付けられた7本のガイ線でつるされた平面オーブウェブを構築します。 葉や他の物体からぶら下がっているクモは、そのポイントから他の表面に絹を手に入れる必要があります。

クモは、第4脚で腺から絹を引っ張ることから始まります。 反対側の4番目の脚は、約20個の追加の絹糸腺から複数の絹糸を引き出して、風船のような構造を作ります。 クモは辛抱強く座って、やがて暖かい風が風船を取り、それが絹の最初の列を運び去ることを知っています。

やがて気球の後ろ側の絹の糸が引っ掛かり、魚が釣り糸を引く釣り人のように、クモは打撃を感じることができます。 シルクストランドが本当に取り付けられていることを確認するためにタグを付け、次に新しいシルクを引き出し、止まっているものにストランドを取り付け、引っ掛かったストランドを集め始め、エンドポイントに向かって引っ張ります。それ。 その新しいシルクは最初の平面線です。 クモはこれを20回行い、すべての方向に弧を描く乾燥した(べたつかない)シルクラインのネットワークを作成します。

クモは、これらの線のどれが7つの適切なアタッチメントポイントを構成するかを決定する必要があります。それらは平面上にあり、「ウェブが占める円の周りに有効に分散する」必要があります。 クモは、使用しない13行を切り取ります。 「必要な7つのアタッチメントができたので、地面、葉、小枝などに触れる必要がなくなりました...間違いなく独創的な世界にいます。」

その後、クモは比較的単純で予測可能なプロセスであるウェブの回転を開始します。 それは外側から始まり、足でセグメントごとに取り付けられ、同心円を作成し、必要な獲物を閉じ込める粘着性のある絹の中心スパイラルで終わります。

粘着性のものは単に獲物を固定するだけです。 クーデターデグラッセはクモの顎から来ています。 「ほとんどのクモは歯で攻撃します」とコディントンは言います。 「彼らはただ手を出して死ぬほど噛んでいます。」しかし、獲物が完全に動けなくなるわけではないので、それは危険な命題です。

クモのいくつかの家族は、攻撃の代替モードを開発しました:粘着性シルクラップ攻撃。 これらのクモは地面に粘着性の絹の糸を敷きます。 昆虫が渡ると、振動がクモに警告し、クモが攻撃し、虫の周りに粘着性の強い絹の線をはじいて、完全に固定されるまでそれを包みます。 その後、クモは死傷のために移動します。 しかし、これはクモの世界のルールというよりは珍しいものです。

多くの研究者は、いつの日かその材料を養殖できるか、あるいは遺伝子工学によって複製できると期待して、クモの行動とクモの糸を研究しています。 シルクは、例えば、ボディアーマーの強度を高めるため、または皮膚移植片を作成するために使用できます。 「それは人類にとって素晴らしいことだ」とコディントンは言う。

現在、ミシガン州に本拠を置くKrig Biocraft Laboratories、スウェーデンのバイオテクノロジー企業Spiber Technologies、およびドイツの企業AMSilkなど、クモに似たタンパク質を遺伝子組み換えしたと言う、少数の企業がスパイダーシルクに投資しています。現在、シャンプーやその他の化粧品に使用されているシルク。

スミソニアンに尋ねる番です。

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