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神奇的蜘蛛丝
日期:2011-11-03
     蜘蛛几乎无所不在,从苔原到赤道,从高山到溪流,都有蜘蛛的踪迹。在希腊神话里,蜘蛛是一位纺织巧匠的化身。一个蛛网织成,一般只需要25分钟,如果受风力、环境等影响,只需要多花一两倍的时间,由此可见,蜘蛛确实是一流的纺织家。
      蜘蛛靠它的网而立世。蛛网的粘滞性相当强,小昆虫一旦触及,都是插翅难逃的。蜘蛛丝到底有多粘,科学家的比喻是这样的,如果用铅笔杆一样粗细的蜘蛛丝来结成网,那样的一张网可以拦截住一架飞行中的波音747客机。但是既然蜘蛛网的粘性如此强,那蜘蛛自己为什么不会被粘住呢?首先让我们来看一下蛛网的结构。虽然不同种类的蜘蛛所织成的网有差异,但是一般都有放射状的蜘蛛丝和椭圆形的蜘蛛丝两种。蜘蛛在结网时,会先构筑放射状的骨架丝线——纵丝。纵丝主要是支撑蜘蛛网结构的,强度大,但无粘性。在骨架完成后,蜘蛛会接着以逆时针的方向织造螺旋状的丝线,科学家称其为横丝。如果仔细观察,就会发现横丝上有水珠似的凸起,它们被称为粘珠,其粘性让误闯入的昆虫难以脱身。蜘蛛的高明之处就是它能吐出不同种类的丝。蜘蛛的腹部尾端一般有6-8个纺丝器,与每个纺丝器对应的是蜘蛛身上功能各异的腺体,每个腺体能产生不同的丝线原料,蜘蛛视需要而吐出不同的原料,从而织出粘的或不粘的两种丝线。蜘蛛在网上活动时,会选择在没有粘性的纵丝上,避免被黏住。如果再仔细观察,还会发现蛛网通常与地面都不是垂直的,蜘蛛只用带有毛刺的脚接触蛛网。这样一来,整个身体就挂在蛛网上,进一步减少了被黏住的可能性。纵丝是干丝,是作为蛛网的主干来承受拉力的,所以不能有粘性,否则一旦粘住昆虫,对方测挣扎很可能弄断主干,从而导致整张蛛网崩溃。至于横的蛛丝也不是每根都有粘性,外圈是没有的,因为它们起的也是承受拉力的作用。里圈的才是捕捉的粘丝,这是位置不会影响蛛网的结构,就算断了许多也没问题。一旦蜘蛛碰上了具有粘性的横丝时,它会分泌出一种油性物质,并将它涂到身上,尤其是脚上,正是这种油性物质使它即使碰到了横丝也不会被粘住。
      蛛网圆心的那一小块地方是蜘蛛的休息室,不具粘性,框架及半径线也不粘。蜘蛛的丝线是一种骨蛋白,在体内为液体,排除体外遇到空气立即硬化为丝。最细的蜘蛛丝直径只有百万分之一厘米,一条能环绕地球一周的蛛丝,只有168克重。蛛网大小不等,形状各异。园网蛛的网很大,形同车轮;树林间棚蛛的网如棚;球腹蛛的网似笼;水蜘蛛的网像钟;草蜘蛛的网则是一张吊床。有的蜘蛛还能织出套索状的网。
      蜘蛛一旦捕捉到猎物,就立即由数百对葡萄状腺体的纺管同时牵引出辐射状的丝将猎物包裹起来,纺织猎物挣扎逃脱。当蜘蛛遇到险情时,大囊状腺体立即纺出牵引丝(也叫命绳),使自己吊在空中,借以逃脱。这种牵引丝由两根纤维组成,如果蜘蛛下坠时,如果悬挂它的牵引丝断了一根,那么还有另一根可以支持体重。这也证实了牵引丝的确是命绳。
蜘蛛丝作为新的高分子纤维和生物材料,其特殊的机械性能是包括蚕丝在内的天然和合成纤维所不能比拟的。目前,蜘蛛丝能否成为防弹织物、缆绳的原料纤维以及宇航用材料已经引起多方关注,随着人类对蜘蛛丝更深入的研究,蜘蛛丝的应用范围将会更加广阔。
                                                                                                                                               (公共平台 俞捷 供稿)