灵网蜘蛛丝丝能否导电?灵网蜘蛛丝是否是通过电感来确认猎物大小的?

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  关于蜘蛛有哪些不为人知的知识呢?下面我们一起来看看。   
   并不是所有蜘蛛都会织网:所有蜘蛛都会吐丝,但不是所有蜘蛛都会织网。例如:跳蛛,它们不会织网,而是使用蜘蛛丝作为拖绳或者降落伞,如果它要降落下来,就会巧妙地利用蜘蛛丝,安全地着陆在地面上。由于蜘蛛是潜伏性掠食者,跳蛛会半空中控制蜘蛛丝,精确地攻击猎物。
   蜘蛛不仅仅是食肉动物:蜘蛛主要是吃诱捕在蜘蛛网中的昆虫,在一些极端条件下,也会吞噬其它生物,例如:哥利亚食鸟蛛。它们通过饮用花蜜或者吃一些植物,进一步扩大了食物范畴。吉卜林巴希拉蛛10%的食物是其它昆虫,剩下的主要食物则是素食。
   蜘蛛会尽可能躲避人类:事实上蜘蛛很容易被人类驱散,它们会尽可能地避开人类,尽管多数蜘蛛具有较差的视敏度,却能根据其它方法探察潜在的危险。熟睡的人们会发出一些警报信号,对于蜘蛛而言,熟睡的人们也处于“运动”,它们能识别人类呼吸、心跳,以及产生的热量。
   八只眼睛并不意味着视力很好:蜘蛛不会追赶人类,人类体型太大,蜘蛛不会将人类视为猎物,同时,多数蜘蛛的眼睛不会精确察看物体细节变化。尽管它们长着8只眼睛,却仅能看到运动幅度较大的物体或者光线变化。
   蜘蛛会吸食猎物内脏:电影中经常看到蜘蛛对猎物喷射消化液,其使内脏液化,然后再慢慢吸食。事实上,蜘蛛享用猎物的进程非常残忍,使用下颌将猎物撕碎,吞噬被消化的液态内脏。蟹蛛具有强大的下颌,会在猎物身体上咬一个洞,注射消化液,之后吸食被液化的内脏,最终猎物成为一具空壳。
   城市蜘蛛越来越大:澳大利亚研究人员发明生活在城市环境的蜘蛛体型越来越大,现已超过了生活在农村的同类物种。2012年一项研究认为,城市环境的蜘蛛越来越大,是由于热量效应,城市是人口集合地域,释放更多的热量,使蜘蛛生长得更快。此外,灯光下集合着许多昆虫,为蜘蛛提供丰盛的食物来源。
   蜘蛛看上去变大是因为你惧怕它:2012年,美国俄亥俄州大学一项研究发明人们惧怕蜘蛛很可能是感觉到它们比实际尺寸更大,而那些不惧怕的人们是感觉看到的蜘蛛尺寸与实际相符。
   群居蜘蛛:人们经常看到单独的蜘蛛网,虽然多数蜘蛛物种都是独居者,但也有一些蜘蛛物种采取群居生活。尽管它们不会像一些动物群体建立等级制度,它们只是简单地群居在一起,建造和分享同一个蜘蛛网,共享食物,或者分派特殊的任务。一些较大的蜘蛛种群达到数万只蜘蛛。
   盲蛛和驼蛛都不是蜘蛛:所有蜘蛛长着分泌毒液的尖牙,身体分为两节,腹部的吐丝器可以制造蜘蛛丝,但是多数人误认为盲蛛是一种蜘蛛,盲蛛身体只有一节,也没有分泌毒液的尖牙。同样,生活在伊拉克的驼蛛也不是蜘蛛,它们像盲蛛一样,没有分泌毒液的尖牙和吐丝器。
   蜘蛛毒液并不可怕:一旦被黑寡妇蜘蛛和隐居褐蛛咬伤,则是一件非常令人恐惧的事情,相当于被判死刑。然而,事实上这些蜘蛛的毒液并不可怕,其恐怖性有些夸大,被隐居蜘蛛咬伤的80%案例实际上都无关痛痒,同时,被黑寡妇蜘蛛咬伤的死亡概率仅5%. 
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分类选择您可能在找这些【蜘蛛丝】蜘蛛丝_牛宝宝文章网【蜘蛛丝】蜘蛛丝专题:第三节 蜘蛛丝蜘蛛丝是一种天然高分子蛋白纤维和生物材料。纤维具有很高的强度、弹性、伸长、韧性及抗断裂性,同时还具有质轻、抗紫外线、比重小、耐低温的特点,是其它纤维所不能比拟的。纤维初始模量高、断裂功大、韧性强,是加工特种纺织品的首选原料。蜘蛛丝由蛋白质组成,是一种可生物降解且无污染的纤维。蜘蛛丝纺织品的生产可追溯至18世纪,最具代表性的是1710年巴黎科学院展出的蜘蛛丝长统袜和手套,这是人类历史上第一双用蜘蛛丝织成的长统袜与手套;1864年美国制作了另外一双薄蛛丝长统袜,所用的蛛丝是从500个蜘蛛喷丝头中抽取出来的,这种长统袜由于太薄而不能穿;1900年巴黎世界博览会上展示了用2.5万只蜘蛛吐出的9.14万米长的丝织成的一块长16.46m、宽0.46m的布,该产品花费太高,没有带来商业利润。到1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种被称为“黑寡妇”的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高。蜘蛛丝特殊的结构和性能已引起世界各国的关注,并在纺织、医疗卫生和军事领域产生了极其重要的影响。目前,国内外许多科学家已通过基因工程将蜘蛛的基因移植到其它动植物体内,从而使蜘蛛丝纤维实现工业化生产的梦想成为现实。一、蜘蛛丝的组成蜘蛛丝产生于蜘蛛体内特殊的分泌腺,这些分泌腺因蜘蛛的种类不同而各异。到目前为止,生物学家共发现了7种类型的分泌腺,常见的有葡萄腺、梨状腺、壶状腺、叶状腺、集合腺等。蜘蛛的种类繁多,会吐丝结网的大约有2万多种。按吐丝种类的多少,蜘蛛可分为古蛛亚目、原蛛亚目和新蛛亚目。古蛛亚目的蜘蛛只能吐出一种丝;原蛛亚目的蜘蛛可吐出3种丝;新蛛亚目的蜘蛛可吐出7种丝。一般来说,新蛛亚目所有的蜘蛛都会有7种丝腺,各种丝腺分别能吐出不同性质的蜘蛛丝(见表1-6)。蜘蛛丝的主要成份是蛋白质,其基本组成单元为氨基酸。蜘蛛丝中含17种左右的氨基酸,各种氨基酸的含量因蜘蛛的种类不同而存有一定的差异。蜘蛛丝中含量最高的7种氨基酸的总和约占其总量的90%,它们分别为甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、丝氨酸、亮氨酸和精氨酸(见表1-7)。表1-6 圆蛛族7种丝腺吐丝及其性质丝腺名 大囊状腺 小囊状腺 葡萄状腺 管状腺 鞭毛状腺 梨状腺 集合状腺丝种类 牵引丝 放射状丝 框丝 牵引丝框丝 捕获丝功能与性质蜘蛛用于悬挂自身,强度最大 无粘性,作为从网心向外辐射 有粘性,作为网外框与树身相连猎物触网后,用于缠绕、捕获猎物卵茧丝 用于织造产褥,形成卵茧 横丝 即螺旋丝,在纵丝中间相连,弹性大、粘性强,可以粘附猎物附着盘横丝表面的粘性物质表1-7 不同种类蜘蛛丝的主要氨基酸组成(%)氨基酸(主壶腹腺)甘氨酸丙氨酸 谷氨酸 脯氨酸 丝氨酸 亮氨酸 精氨酸十字圆蛛 41.30 18.30 11.86 9.55 4.74 1.76 0.49大腹圆蛛 35.30 17.88 12.73 12.68 4.90 1.35 1.55络新妇蛛 48.69 24.85 10.49 2.15 2.11 2.63 1.94蜘蛛的种类很多,不同蜘蛛丝的氨基酸组成差异很大。目前,对蜘蛛产生的各种丝的组成和结构仅有有限的信息和数据,大多数的研究是关于络新妇属蜘蛛(Nephlia clavipe)腹状腺纺出的蜘蛛丝,又称为蜘蛛的牵引丝(dragline)。与蚕丝一样,蜘蛛丝的主要成分是一种叫做蜘蛛素的特殊蛋白质,其成分与蚕丝中的丝蛋白相似。这种蛋白质内合有大量的丙氨酸(约占25%)和甘氨酸(约占40%)。研究发现,含丙氨酸的蛋白分子排列成紧密的折皱结构,呈晶体状,是造成蜘蛛丝异常坚固的原因;而含甘氨酸的蛋白分子的排列却显得杂乱无章,从而使得蜘蛛丝有极好的弹性和扩张性,这就是蜘蛛丝既坚又韧的原因。二、蜘蛛丝纤维的结构(一)蜘蛛丝的形态蜘蛛丝呈金黄色,具有透明外观,在超倍电子显微镜下,看起来与蚕丝很相似。它的超分子结构是由原纤组成,而原纤由120nm的微原纤组成,微原纤则是由蜘蛛丝蛋白构成的高分子化合物。蜘蛛丝的形态结构见图1-3。纤维的横截面呈圆形或接近圆形,表面没有水溶性物质和丝胶;纵向形态有明显的收缩,丝中央有一道凹痕。蜘蛛丝在水中有较大的溶胀性,截面会发生膨胀而径向则会发生明显的收缩。蜘蛛丝是单丝,直径只有几微米,物理密度接近羊毛。蜘蛛的腺液离开蜘蛛体后,会立刻成为固体,形成一种蛋白质丝,固化后的蜘蛛丝不溶于水,并具有其他纤维无法比拟的性能。(a)横截面形态结构 (b)纵向表面形态图1-3 蜘蛛丝的形态结构蜘蛛丝具有皮芯层结构,皮层和芯层可能是由两种不同的蛋白质组成的,皮芯层分子排列的稳定性也不同,皮层蛋白的结构更稳定。蜘蛛丝的皮层和芯层是由腺体的2个不同区域组成的,皮层液状蛋白为六角形的柱状液晶,液晶状的皮层在外力的作用下,容易取向排列,且皮层凝固速度高于芯层,所以皮层拉伸效果比芯层好,同时皮层分子排列的规整程度高于芯层,因此皮层化内层致密,对纤维有很好的保护作用,这使蜘蛛丝能表现出较高的强度和韧性。蜘蛛丝纤维在外力作用下分子链会逐渐伸直,致密的皮层能使纤维的断裂有一个缓冲过程,同时在外力继续作用下,芯层的原纤和原纤内的分子链能够沿着外力作用方向取向、重排和形成新的结合,所以皮层这种致密结构使得拉伸过程中纤维的各部分都能够被有效利用,这也是蜘蛛丝断裂伸长大的主要原因。(二)蜘蛛丝的微观结构蜘蛛的蛋白质分子构象为β-折叠链,分子链沿着纤维轴线的方向呈反平行排列,相互间以氢键结合,形成曲折的栅片,其多肽链排列整齐、密集形成结晶区。尺寸为2 nm×5 nm×7 nm的纳米微晶体,占蜘蛛丝纤维总质量的10%左右,它是分散在蜘蛛丝无定形蛋白质基质中的增强材料。由于蜘蛛丝的晶粒如此之小,以至于纤维在外界拉力作用下随着类似于橡胶的无定形区域的取向增加,蜘蛛丝晶体的取向度也随之增加。当纤维拉伸度为10%时,纤维结晶度不变,结晶体的取向增加,横向晶体尺寸(即垂直于纤维轴向)有所减少,这是任何合成纤维的结构随拉伸形变无法实现的特性。蜘蛛丝的微观结构模型可以这样描述:由柔韧的蛋白质分子链组成无定型区,再由一定硬度的棒状微粒晶体起增强作用。这些晶体由疏水性的聚丙氨酸排列的β-折叠片层组成,折叠片层中分子在氢键作用下相互平行排列。另一方面,甘氨酸富集的聚肽链组成了蜘蛛丝蛋白中的无定形区,无定形区内的聚肽链间通过氢键交联,构成了类似橡胶分子的网状结构。由蜘蛛丝的结构模型可以看出,由于结晶区内多肽链分子间的氢键作用,分子间作用力很大;而沿着纤维轴线方向排列的晶区结构又使外力作用时有更多的小晶区能承受外力作用,这是使得蜘蛛丝具有很高的强度的原因。同时,由于蜘蛛丝的结晶度为10%~15%,比蚕丝(50%~60%)小得多,而非结晶区则比蚕丝大得多。因此,可以认为蜘蛛丝具有良好弹性的主要原因是非结晶区的贡献。此外,非结晶区分子呈β转角状,当受到拉伸力作用时可能会形成β转角螺旋,这也赋予了蜘蛛丝良好的弹性。图1-4 蜘蛛丝的显微电镜图人们早就发现蜘蛛丝能吸收振动能量,并能使机械能转变成热量—假如不是这样,则飞行苍蝇和蝴蝶撞上蜘蛛网时就会被弹回到相反方向。蜘蛛丝为何具有这些特性,长期以来一直无人知晓。美国加利福尼亚研究机构的物理学家和生物学家组成的研究小组揭开了蜘蛛丝的秘密,他们在显微镜下发现蜘蛛丝是一根极细的螺线,看上去像长长的浸过液体的“弹簧”(图1-4)。当“弹簧”被拉长时它会竭力返回原有的长度,但是当它收缩时液体会吸收全部剩余能量,同时使机械能转变成热量。(三)蜘蛛丝的成丝过程图1-5 蜘蛛的纺丝管蜘蛛吐丝的过程基本相似,以十字圆蜘蛛为例,在十字圆蜘蛛的前腹部有用来形成蛛丝纤维的壶状腺。壶状腺由3部分组成、中心小囊、一条很长的弯管和出口。蜘蛛在拉丝时,小囊内部的细胞会分泌出许多露珠状的粘液,粘液中含有两种蜘蛛素蛋白。当这些黏液流到小囊的下部时,下部的细胞会分泌出另一种蛋白质,即糖蛋白与之混合,从而形成液态晶体结构的纤维。然后,这些黏稠的液体便向出口流动。此时,各种蛋白质内的长分子会沿着纤维的中心线平行地排列,并由分子间形成的氢键连接,最后完成蜘蛛丝的原料制备并向纺丝器输出。纺丝器位于蜘蛛腹部的中、后部,是最终“出产”蜘蛛丝的地方。纺丝器上有许多像喷头形状的纺丝管(图1-5),蜘蛛丝就是从这里喷出来的。纺丝管的数量因蜘蛛种类的不同而各异,数量最多的是一种线纹冒头蜘蛛,它身上的纺丝管有9600根,一根蜘蛛丝就是由无数纺丝器上喷出的细丝合并成的。三、蜘蛛丝的性能(一)蜘蛛丝的力学性能①断裂性能蜘蛛丝的物理密度是1.34 g/cm3,与蚕丝和羊毛接近。蜘蛛丝最吸引人的地方是其具有优异的力学性能,即高强度、高弹性、高柔韧性、高断裂能。由表1-8可以看出,大腹圆蜘蛛的牵引丝、框丝和外层包卵丝的断裂强度均比蚕丝丝素大,断裂伸长是丝素的3~5倍,断裂比功也比丝素大得多。蜘蛛丝的断裂强度虽然不及钢丝和用于制造防弹衣的高性能纤维Kevlar,但是其断裂伸长是钢丝的5~10倍,是Kevlar的10~20倍,其断裂功比钢丝和Kevlar大得多。此外,纤维有较高的干湿模量,在干湿态下都具有高拉伸强度和高延伸度。表1-8 大腹圆蛛的各种丝与其他纤维的力学性能比较试样 牵引丝 框丝 内层包卵丝 外层包卵丝 丝素 钢丝 Kevlar断裂强度/(cN/mm2) 713.8 678.6 816.0 488.4 565.3 0.0断裂伸长/ (%) 37.5 83.1 50.8 46.2 13.7 8.0 4.0断裂比功/(cN/mm2) 134.8 258.4 311.7 178.2 53..3 0.3 26.0截面积/ (μm2) 20.28 39.59 46.98 95.80 67.93 / /②剪切性能蜘蛛丝很细,其横向压缩能力要比其它纤维差,纤维有很大的各向异性。蜘蛛丝有很强的扭转性能,其剪切强度比其它纤维(包括凯夫拉)要高得多,具有很高的扭转稳定性。 ③弹性蜘蛛丝具有良好的弹性,当伸长至断裂伸长率的70%时,弹性恢复率仍可高达80%~90%。 (二)蜘蛛丝的耐热性蜘蛛丝有良好的耐高温、低温性能。据报导,蜘蛛丝200℃下表现出很好的热稳定性;在300℃以上才变黄,并开始分解;在零下40 ℃时仍有弹性,只有在更低的温度下才会变硬。在有高温、低温使用需求的场合下,蜘蛛丝纤维的优点非常显著。(三)蜘蛛丝的化学性能蜘蛛丝是一种蛋白质纤维,具有独特的溶解性,不溶于水、稀酸和稀碱,但溶于溴化锂、甲酸、浓硫酸等。对蛋白水解酶具有抵抗性,不能被其分解。遇高温加热时可以溶于乙醇。蜘蛛丝所显示的橙黄色遇碱加深,遇酸则褪色。它的微量化学性质与蚕丝相似。蜘蛛的腺液离开身体后马上形成固体,成为一种蛋白质丝,这种蛋白丝不溶于水。蜘蛛丝可以生物降解和回收,不会对环境造成污染。四、蜘蛛丝纤维的生产方法科学家们发现:蜘蛛的天然共存性很差,它们会自相残杀,同类相食。如果通过大量饲养繁殖蜘蛛的方法来获取蜘蛛丝是无法满足生产需要的。随着生物技术、遗传基因技术的发展,通过对蜘蛛丝蛋白和腺体分泌物的研究,科学家们成功地制造出了蜘蛛丝蛋白的合成基因,利用这种基因可生产出与天然蜘蛛丝蛋白相似的产品,这一研究成果,使得大规模生产人工合成蜘蛛丝成为可能。从分类学的角度出发,这种人工合成的蜘蛛丝应属于再生蛋白质纤维。目前,蜘蛛丝生产的方法有以下几种:(1)牛、羊乳蜘蛛丝利用生物技术、转基因技术使奶羊或奶牛与蜘蛛“联姻”,将蜘蛛的蛋白基因注入奶牛或奶羊,其产下的奶中就含有大量的柔软光滑的蜘蛛蛋白成分,这种含有蜘蛛丝基因的蛋白质可用来生产有“生物钢”之称的纤维。据报道,加拿大一家生物技术公司已经成功地利用基因移植技术,使山羊生产的奶中含有类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。用这种蛋白质生产的纤维,其强度是芳纶的3.5倍。利用这种纤维,可织成强度很高的面料。我国于近两年开始研究人工合成蜘蛛丝。科学家们将蜘蛛丝蛋白基因注入到小白鼠身上,成功地培养了一批带有蜘蛛丝蛋白基因的老鼠,并从这些转基因鼠的乳汁中提取了蜘蛛丝蛋白。不久将开始培育转基因奶牛,以达到大规模生产蜘蛛丝蛋白的目的。(2)蚕吐蜘蛛丝利用转基因技术,将蜘蛛丝的基因通过“电穿孔”的方法注入很小的蚕卵中,用蜘蛛丝基因取代蚕丝基因中的强度片段,从而在家蚕基因链中产生了部分蜘蛛丝基因。中科院上海生命科学研究院运用转基因方法,在国际上首次实现了绿色荧光蛋白与蜘蛛丝基因的融合,获得了荧光茧——种高级的绿色环保材料。(3)微生物合成蜘蛛丝将蜘蛛丝蛋白的基因移植给微生物,当微生物繁殖时,可产生大量的类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。科学家发现了一种细菌和一种酵母菌通过基因移植技术能够合成出类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。(4)转基因植物合成蜘蛛丝虽然利用转基因动物或培育转基因细菌能生产出蜘蛛丝,但使用转基因植物生产丝蛋白的成本更低。将能生产蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给植物,如谷物、花生、土豆和烟草等,通过大面积的种植,获取丝蛋白。德国科学家已从蜘蛛体内提取出蜘蛛丝蛋白基因,并将它植入多种植物的基因组。所培育出的转基因植物中,植株体内产生的丝蛋白含量超过了2%。五、蜘蛛丝纤维的研究现状现在国内外对蜘蛛丝的研究主要集中在两个方面:首先是对蜘蛛丝的内在结构的研究,特别是研究和分析了产生蜘蛛丝优异力学性能的机理;其次是人工合成蜘蛛丝的新方法研究。国内对蜘蛛丝的结构以及蜘蛛丝优异力学性能产生机理的研究较深入的主要是苏州大学的潘志娟、李春萍等,他们以大腹圆蛛牵引丝为研究对象,分析了蜘蛛丝的聚集态结构特征和形态结构特征,并在结构研究的基础上,探索和分析了蜘蛛丝优异的力学性能的形成机理,研究表明,蜘蛛丝具有原纤化和皮芯结构,其结晶度和取向度都很低,蜘蛛丝内可能含有分子排列介于结晶态和非结晶态的中间相。原纤分析表明,蜘蛛丝优异的力学性能可能是原纤化结构、皮芯结构、内部的中间相以及无定型区共同作用的结果。此外,他们还研究了蜘蛛丝的热学性能和一些物理性能。安徽农业大学的王建平、彭卫平等利用SEM技术观察大腹圆蛛丝的形态。研究发现:大腹圆蛛丝的牵引丝是由单根、双根、三根、四根的单丝纤维组成,且这四种形态的牵引丝表面也有区别,其中包卵丝的伸长率,断裂强度与牵引丝相当,但包卵丝的刚性逊于牵引丝,大腹圆蛛的丝与其他种类的蜘蛛丝差异不大。国外对蜘蛛丝的微细结构的研究也很多,S.F.Y.Li、Masayoshi Kitagawa Augsten K.等分别利用AFM、SEM、TEM分析了Nephilia Clavipes牵引丝的微细结构,发现了牵引丝的皮芯层结构特征。F.Vollrath、Z.Z.Shao等利用TEM对Nephilia牵引丝的研究显示,这两种蜘蛛牵引丝截面内存在着不均匀性,纤维的芯层含有微小的伸展状的微管,这些微管可能对蜘蛛丝的力学性能有重要作用。六、蜘蛛丝纤维的开发应用蜘蛛丝纤维属于蛋白质纤维,具有许多其它纤维无法比拟的特性。所以,在很多领域都有广泛的开发应用价值。(1)纺织制品蜘蛛丝弹性好、柔软,穿着舒适,是很好的纺织纤维。利用基因技术将绿色荧光蛋白质与丝蛋白分子相融合生产出荧光丝,可与普通丝交织制成织物如服装、围巾、帽子等,在紫色、蓝色灯光下会发出荧光图案,成为全球时装展示会上最时尚的纺织面料。(2)军事及民用防护领域由于蜘蛛丝具备强度高、弹性好、柔软、质轻、断裂功大等优良性能,可以加工成防弹背心和防弹衣,也可以用于制造坦克和飞机的装甲,以及军事建筑物的“防弹衣”等,还可以用于复合材料和结构改性等方面。此外,蜘蛛丝还可以加工成网具、轮胎、防护材料等。(3)航天航空领域蜘蛛丝的强度高,韧性大,有一定的热稳定性,可用于做降落伞布、降落伞索,这种降落伞重量轻、防缠绕、展开力强大、抗风性能佳,坚牢耐用。蜘蛛丝还可用于织造太空服等高强度面料。(4)医学领域蜘蛛丝的优越性还在于它是天然的蛋白质纤维,与人体有很好的相容性。目前尚未发现人体对蜘蛛丝所含的蛋白质有任何排异反应,因而可以通过转基因技术制成伤口封闭材料和生理组织工程材料,如人工关节、韧带、人类使用的假肢、人造肌腱、组织修复、神经外科及眼科等手术的超细伤口缝线等产品,具有韧性好、可降解等特性。①人造皮肤:蜘蛛丝纤维的通透性与天然皮肤非常接近,具有比较发达的伸展性,非常适合未来的人造皮肤的要求。②人工肌腱:将磷酸等嵌入丝以后,丝纤维可以吸附到骨骼的晶体外层,而蜘蛛丝的高强度、良好的柔韧性以及可塑性,使其成为替代肌腱的理想材料。③缝合线:蜘蛛丝用作缝合线可使手术更精细,修复更完整,术后通过一定的方法使其降解并被人体吸收,无须再进行一次痛苦的拆线。④人体角膜:蜘蛛丝蛋白透明,可润湿,具有通透性,有可能利用它对人体角膜进行更换,以及利用其强弹性来调节眼睛,从而缓解或彻底解决近视对人类的困扰。(5)建筑领域可用做结构材料和复合材料,应用于桥梁、高层建筑和民用建筑等,起增强作用。可以代替混凝土中的钢筋,用于减轻建筑物自身的重量。主要参考文献:1.刘庆生等.蜘蛛丝的结构性能与研究现状.四川丝绸,~182.邵敬党.蜘蛛丝的性能特征分析.棉纺织技术,):655~6563.张慧勤等.蜘蛛丝的研究与应用.中原工学院学报,):48~504.陈瑶等.蜘蛛丝纤维的特性与开发生产.现代纺织技术,~555.刘海洋等.蜘蛛丝研究开发进展.山东纺织科技,~566.刘海洋等.蜘蛛丝研究与开发利用.产业用纺织品,~97.翁蕾蕾.蜘蛛丝的合成和应用概述.上海纺织科技,):3~48.赵博.新一代高性能纤维—蜘蛛丝纤维.针织工业,~329.张家明.超级纤维蜘蛛丝的研究进展.华南热带农业大学学报,):30~3610.刘让同等.蜘蛛丝与蚕丝结构性能比较.广西纺织科技,):32~37转载请保留本文连接:分享到:相关文章声明:《【蜘蛛丝】蜘蛛丝》由“绿水蓝天”分享发布,如因用户分享而无意侵犯到您的合法权益,请联系我们删除。TA的分享蜘蛛网怎么形成的 蜘蛛丝的成因是什么
蜘蛛网怎么形成的 蜘蛛丝的成因是什么
学习啦【自然科学知识】 编辑:谢君
  蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物,用以捕获昆虫、小型脊椎动物等作食物,或用以结巢居住,形成蜘蛛网的过程你想了解吗?下面就让学习啦小编来给你科普一下蜘蛛网怎么形成的。
  蜘蛛网的形成
  蛛丝是蜘蛛赖以为生的&法宝&。蜘蛛借助蛛丝捕捉猎物、储存食物和繁殖后代。蛛丝由蜘蛛腹部的丝腺分泌并形成。丝腺分泌一种胶状丝浆,而丝浆则在喷丝口与蛋白融合反应,形成蛛丝。
  蛛丝是自然界最理想的纤维材料之一,强度竟然超过所有其他天然纤维,甚至连以坚韧著称的钢丝和凯夫拉纤维都望尘莫及,尤其以高强度、高韧性著称。研究表明,蜘蛛可以针对不同用途发出不同生物指令,从而合成产生不同种类的蛛丝。
  牵引丝是蜘蛛用于搭建蛛网的丝,在各种蛛丝中最为坚固。与一般蜘蛛不同,黑寡妇蜘蛛的牵引丝有着更加出众的性能,无论强度还是伸展性都更胜一筹。这赋予了黑寡妇蛛丝承受更大拉力和形变的能力。据记载,黑寡妇蛛丝在拉断前可以延伸27%%,强度则超过普通蛛丝的2倍。
  据悉,目前市场上还没有出现与蛛丝相关的产品。但科学家认为,新发现有助于新一代高强度合成纤维工业新材料的开发。在黑寡妇蛛丝启发下开发形成的新一代高强度合成纤维将在医药、工程、体育、军事等领域大显身手。新一代合成纤维可以用于制造坚固而轻便的护甲,更加坚韧的手术线、人造腱、人造韧带以及各种新型运动护具等。
  哈娅说,借助现已破译的蛛丝遗传密码,科学家可以在诸如细菌、植物或动物等不同宿主身上合成产生构成蛛丝的关键蛋白。研究小组面临的下一个难题是,如何把合成产生的关键蛋白制造成人造蛛丝。
  蜘蛛网的图案装饰
  蜘蛛网的装饰材料和图案类型,可谓五花八门。研究人员根据这些&装饰物&的质地,将装饰材料笼统划分为:蛛蛛丝和非蛛丝两种类型。
  蜘蛛丝类型
  顾名思义就是蜘蛛利用本身吐的丝,构建这些神秘图案。比如,成熟的金蛛(Argiope savignyi)会在圆网中心区织出一张银白色的圆盘状装饰物,而有些金蛛属内的其它种,如黄斑金蛛(Argiope aurantia)结出的装饰物是一个由Z形组成的垂直或交叉状的丝带状装饰物。妩蛛科涡蛛属的变异涡蛛(Octonoba varians)和园蛛科艾蛛属的四突尘蛛(Cyclosa sedeculata)在中心区结出的装饰物,竟都是同心环状。而同属于园蛛科棘腹蛛属的两种蜘蛛(Micrathena sexspinosa和Gasteracantha cancriformis)则会把蛛丝质的圆点状装饰物标注在网上,从远处看,就像一条虚线。
  非蛛丝类型
  非蛛丝的装饰材料也很丰富,通常都是就地取材,包括猎物残渣、植物碎屑、卵袋和蜘蛛自己蜕下的皮,这些统称为&碎屑装饰物(detritus)&。其实,有些圆网蛛通常会将掉落在网上的植物碎屑或食物残渣清理干净以免其破坏圆网的结构,但是艾蛛(Cyclosa octotuberculata)通常将掉落在圆网上的碎屑以及食物残渣等收集起来,做成一条直线状的装饰物,而它自己趁机就隐藏在这些残渣或碎屑中间。
  蜘蛛们耗费能量、别出心裁地织出这些十字形、X形或螺旋形的神秘图案,其用途何在,科学家们提出了关于装饰物功能的各种假说,并通过观察或实验来论证各自的假说。总得来说可归纳为非视觉信号和视觉信号两大类,并且大部分研究主要集中在以蜘蛛丝为材料的&装饰物&上。
  蜘蛛网的图案用途
  吸引眼球
  构建如此醒目图案,最容易让人想到的是为了吸引其它生物的眼球,即视觉信号作用。这里主要有3种假说:一是吸引猎物,二是隐藏蜘蛛以躲避天敌的攻击,三是视觉广告作用。关于吸引猎物的假说,科学家们在很多蜘蛛种类中(如艾蛛属、涡蛛属、金蛛属)得到证实,但也有一些相关研究结果不支持装饰物的吸引猎物假说。此外,科学家通过长期观察发现,在没有装饰物的蜘蛛网上,蜘蛛更容易受到其天敌(一种泥蜂)的攻击,从另一个角度说明&装饰物&起到一定的隐藏作用。第三种假说认为,丝带可能对鸟类起到广告作用,以告示它们不要误闯破坏蜘蛛网。虽然很少有证据支持这个假说,但是Blackledge 和 Wenzel在野外研究发现,具有线状装饰物的金蛛蜘蛛网(Argiope aurantia)和没有装饰物圆网相比,前者受到鸟类等飞行动物的破坏率更低。
  牢固蛛网
  最早提出非视觉信号假说的人们,认为装饰物可能会起到促进或加固圆网的稳定性。但是这种想法很快就被否定了。人们仔细观察,很容易就会发现这些丝状装饰物只是松散而非紧密牢固地以交叉或十字状的方式出现在网上,因此不太可能用来调节整张网的拉力和张力。然而,后来也有一些实验证据表明,妩蛛的螺旋状装饰物的确能在一定程度上改变放射丝的张力,提高蜘蛛对猎物触网震动的感知力。
  遮挡阳光
  另外一种非视觉信号的假说是认为在圆网中心出现的密集圆盘状装饰物能够有效地帮蜘蛛遮挡阳光,达到调节蜘蛛本身体温的功能。但其它形状的装饰物(如十字交叉状、直线状、簇状)看起来却并不适用于这个假说。有人用有线状装饰物的金蛛作为实验材料,比较了有装饰物和无装饰物的蜘蛛体温,结果显示两者之间的体温没有显著差别。
  调节腺丝
  一般来说,蜘蛛可以根据不同需要,通过腹部的腺体分泌产出不同特性的蜘蛛丝,除了捕获猎物的高粘度蜘蛛丝(spiral silk),还有专门用来包裹卵袋防水密封性高的蜘蛛丝(egg-sac silk),以及用来搭建圆网框架的&脚手架&蜘蛛丝(frame silk)。而葡萄状腺丝(aciniform silk)由葡萄状腺(aciniform gland)分泌,具有高强度的韧性和张力,蜘蛛正是用这种葡萄状腺丝来包裹猎物的。
  近来,有科学家提出丝状装饰物能够起到调节葡萄状腺体(aciniform silk gland)活性的作用。有关研究发现,一些和葡萄状腺体活性有关的因素,例如缠绕包裹猎物的频率、蜘蛛蜕皮的发生,会影响到蜘蛛腺体的生理状况并产生可预测的装饰物模式。
  在蜘蛛庞大的家族中,蜘蛛网丝状装饰物的出现频率、形状在同种不同个体之间时常不一致,这也是研究蜘蛛网装饰物功能所面临的主要问题。如果丝状装饰物确实具有很强的选择优势(例如能够吸引猎物或者躲避天敌),为什么不是所有蜘蛛个体都在它们的网上构造这些丝状装饰物?很显然,关于蜘蛛网丝状装饰物功能问题的讨论还远没有结束,仍有很多问题等着人们去研究。
  中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道,美国亚利桑那州立大学的研究团队通过一种非侵入性激光散射技术,找到一种从完整的蜘蛛丝上获取各种弹性成分的途径,未来可用于开发出生产从防弹背心到人工腱的弹性材料。相关研究成果发表在《自然&材料》上。
  这种非侵入性的布里渊光散射技术使用了小于3.5毫瓦的极低功率激光,激光束在经过完整的蜘蛛网后,不会破坏蛛网,研究人员从而能在空间中描绘出每张网的弹性刚度。他们对于包括金纺蜘蛛、北美园蛛、西方黑寡妇和草绿色猞猁蜘蛛在内的4类蛛网进行了研究。
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