47 И на это готов ответ у нашего кандидата наук. Да не одну спираль она подметила, а две: колесовидную и спираль Архимеда. Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик — обычный обитатель наших лесов и садов — выпускает довольно длинную прочную нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или какую-то 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 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, 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 двигается под одинаковым углом к радиусам. Форма получившейся ломаной линии близка к так называемой логарифмической спирали (см. рисунки).
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.
1 Все-таки, Иван Павлович, при всем знании спиралей и белковых построений для читателей сей премудрой книги неведомо, каким образом получится волшебная нить.
2 И тут все познано. Паутинный шелк производится особыми железами, расположенными в задней части брюшка паучка. Известны, по крайней мере, семь типов паутинных желез, производящих разные нити, но ни у одного из известных видов пауков не встречаются 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 другого «кружева», 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.
"— Ивсе же, Иван Павлович, непонятно, как образуется столь уникальная нить. Она прочна, как композит, и эластична, как шелк.
48 На этот вопрос, как считает Е. Лозовская, нет полного и ясного ответа. Наиболее подробно процесс прядения паутины был изучен на примере ампуловидной железы паука-кругопряда (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 мешочков 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 им 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.
49 Но познание этого имеет какое-то прикладное значение в нашей жизни или нет? Может, мы просто остановились на стадии познания? Но кому от этого холодно или жарко?
50 Могу опять-таки, не будучи большим знатоком пауковедения, отослать читателя к просвещенному мнению нашего кандидата наук. 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.
Канадские ученые пошли 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 предстоит еще выучить.
МУРАШ — ЭТО ЧИСТЫЙ КУРАЖ, ЛЕСА ПОВЕЛИТЕЛЬ, ВСЕГО ЖИВОГО ЦЕЛИТЕЛЬ!
1 Семейство муравьиных — это необъятное царство. Во-первых, по виду, во-вторых, по численности. Есть у южноамериканских индейцев сказка о том, как «маленький» народ может победить «властелинов».
Это было тогда, когда горы были еще молодыми и совсем маленькими. И море тогда было еще совсем молодое и совсем маленькое. Река Амазонка тоже была молодая и маленькая, как ручей. Давно это было. В те времена лес покрывал всю Землю. В лесу жили звери. Людей еще не было. Был только лес, а в нем звери. И больше ничего. Все остальное появилось потом.
В лесу жили разные звери. Большие и маленькие. Сильные и слабые… Большие и сильные обижали слабых. А слабые не смели возражать. Они боялись. Большие и сильные говорили так:
2 Мы властители леса. Вы обязаны нам подчиняться. Нам надоело охотиться на вас. Мы устали от этого. Отныне все звери, которых мы хотим съесть, должны приходить к нам сами. Добровольно.
Кто это сказал? Пума это сказала, и крокодил кайман тоже так сказал, и большая змея боа. И гремучая змея сказала то же самое. Она небольшая змея, но зато самая злая из всех змей.
Маленькие звери стали очень несчастными. Такими несчастными, что даже забыли бояться. Они сказали:
3 Злые большие звери провозгласили себя властителями леса. По какому праву? Они заставляют нас добровольно идти на смерть. По какому праву? Это несправедливо.
Кто это сказал? Мышка сказала, и заяц, и игуана, и обезьяна, и свинка пекари, и броненосец. И тапир сказал то же самое. Он хоть и большой, но очень добрый и застенчивый.
Маленькие и добрые звери сказали:
4 Надо помешать жестоким, большим зверям быть властителями леса. Надо что-то сделать…
Но они не знали, что нужно сделать. Летучая мышь очень умная. Она сказала:
5 Если кто-либо из нас окажется сильнее этих больших и злых зверей, он станет властителем леса.
Все обрадовались.
6 Отлично! Тапир больше нас всех. Он пойдет бороться с большими и злыми зверями. И он их победит. Он станет властителем леса. И мы будем жить спокойно.
Тапир большой и толстый, но он очень застенчивый. Он сказал так:
7 Я не посмею. Они меня съедят.
Летучая мышь очень умная. Она сказала:
8 Не надо выбирать самого большого. Надо выбрать самого смелого. Кто тут храбрец? Кто хочет помериться силами с большими и сильными зверями?
Броненосец сказал:
9 Не я.
Обезьяна тоже так ответила. И игуана, и черепаха, и свинка пекари. Все сказали: «Не я». И тогда пришел муравей. Он сказал так:
10 Я хочу помериться силой с большими и злыми зверями. Я не боюсь.
Все стали смеяться — такой крошечный муравей!
А муравей сказал:
11 Не смейтесь. Конечно, я один ничего не могу поделать с этими большими и злыми зверями. Но муравьиный народец скопом может их покорить. Я не боюсь.
Вот муравей отправился к большим и злым зверям. Он сказал им так:
12 Вы думаете, что вы властители леса. Вы думаете, что вы самые сильные. Это неправда. Муравьиный народец сильнее.
Большие звери стали смеяться.
13 Да он же совсем крохотный, этот муравей!
Муравей сказал:
14 Нечего смеяться. Давайте лучше померяемся силами. Вот ты, кайман! А ну-ка, покажи свою силу!