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蜘蛛结成的网

當您突然注意到從天花板祇離您臉幾英寸懸垂著的一隻時,雖然牠們是上帝設計的奇跡,那可能不是您最初想法。

當心:我們正要講關於蜘蛛的事。

雖然牠們往往會(是)給人們“令人毛骨悚然的爬蟲”,蜘蛛真正揭示其設計者很出色的智慧及工程技巧。牠們懸垂的綫——似乎差不多不可能細的絲綢一樣的纖維——是自然世界最奇異的原料之一,贏得很大科學的關注以及希望複製上帝手工製品的研究者的注意。

讓我們祇片刻,開始全神貫注於蜘蛛網,並明白我們能得知關於牠的造物主的什麽東西。
 

使用于许多方式

想象蜘蛛网时,很容易只想到我们通常注意到的美丽和似乎易损的蜘蛛网。但是,按我们会明白的,蜘蛛创造几乎是能有许多用途的“奇迹材料”的丝,世界的蜘蛛以难以置信的多样化方式使用它。

例如,一些在环形科的蜘蛛,使用在其网的碎片,制造比牠们大的蜘蛛形状粗略的诱饵——然后摇动网,使蜘蛛摹本对于可能的捕食者看来更全像较大和更危险的威胁。
波拉斯蜘蛛从南美牛仔扔的重和粗的绳武器得到其名字,这武器以纠结其脚抓住动物——当您看这些蜘蛛在动作时,一个联系开始清楚。悬挂在叶或细枝下,波拉斯蜘蛛,会从其腿之一悬挂单条丝绸一样的线,一滴专门的黏性液在其末端上加重量。在蛾接近时,蜘蛛会像套索摇荡其线,希望把黏性液滴依附于蛾。一旦抓到(了牠),蜘蛛把其猎物拉过来,正餐时候开始。


有蜘蛛使用的创意方法,甚至更普通的网可能使我们感到惊讶。例如,“叁角形编织工”蜘蛛,有非凡方式全利用其网奇异的弹性和抗张的力量。比方説,蜘蛛使自己固定在邻近的细枝,然后往後紧紧地拉其网——弓箭手会往后拉弓弦要发动弓箭的方式。一旦猎物是在蜘蛛的范围内,牠放开其固定性,蜘蛛和网一起向注定死亡的昆虫冲。


不同物种有这么多方式使用其网。蜘蛛调动其独一无二的网,要建罗网门,创建猎物来到时发信号的漏斗,绑叶一起,要创建退隐的家,精心制作牠们用腿端能抓紧的网,要套其未察觉的罗难者,或甚至执行“乘热气球飞行”——移动方法,一些蜘蛛使用其网的线,要利用温和风流及大气的电,要“飞”数百英里。似乎是,关于每种蜘蛛,发生蜘蛛网的另一应用。
 

不像其它的材料

这些惊人和创造的成就,没一个会是达到的,若不是蜘蛛多用途的丝使精巧材料可能(出现)。虽然蜘蛛网的细线可能似乎是薄而易损坏的,它们是相当相反的。科学家发现蜘蛛网是在自然界中最不易切开的纤维——比棉轻,然而,比钢坚固。达尔文的树皮蜘蛛,牠创造从未发现最坚固的丝,产生十倍于凯夫拉尔纤维牢固性的线。科学家还在探究蜘蛛丝性质,并研究其设计,希望知道如何创造新材料及科技,要使人生活受益。

蜘蛛丝起先是在腹部腺的液体。蜘蛛实际上有数量多的腺,每条腺负责创造为一系列不同目的设计的不同种类的丝。例如,织球体的蜘蛛——我们时常在我们花园看见的辐条和螺旋形的那种网的创造者——基於接近的工作,使用数量多的丝。一种丝创造其网暂时的脚手架,同时,另一较坚固的丝创造网的辐条及外边的支撑物。辐条之间的“横档”是另一更有弹性的一种丝制的,导致能拉长比其长度长逾两倍不断的线。另一丝是用於创造蛋囊,还有另一个要包其捕获的猎物。每工作需要坚固性和弹性的不同结合体、以及专门设计制造要最好地补足蜘蛛目的的不同种的丝。

当液体被挤通活门及栓时,每不同种类的丝被创造,这些活门及栓安排蛋白质分子进入离开蜘蛛身体前的固体线。这些极小栓处在小如手指称喷丝头的器官端上,从蜘蛛腹部端伸出。这些喷丝头熟练地把线缠在一起,要创造我们联想起蜘蛛网的丝线。

以改变数量多的要素——比方説,从栓出来的线厚度、喷丝头织的丝种的兼有性、或线结合的专门方式——蜘蛛网纤维是能以非凡的多种式样组装的,每个设计是要对不同目的有用的。
 

令人惊喜的潜在性

当然,在大屏幕化身的滑稽书的英雄蜘蛛人,使青少年彼得·派克制造“网武器”,他能用来制作心血来潮的网。但在现实世界,科学家不是像年轻派克先生一样相当成功。

他们不是不被激动!蜘蛛丝有给人大量令人赞叹的用途,但这种网不是容易制造的。到目前为止,人类通常只能引用蜘蛛的秘密这样做。蚕和细菌——也许出人意料的(是),连山羊——曾是转基因的,要为人制造目的制作蜘蛛丝蛋白质。但这努力是花钱多并只制作小数量——不接近需要推动涡轮机或裁缝大量制作衣服的生产量。

不过,潜在性是巨大的,研究者继续追求这绝妙的材料。蜘蛛丝是可生物降解的,并不在人裏引起免疫或过敏的应答的事实,特别引起医学行业的好奇心。使韧带再生以及为被烧的受害者创造更好皮肤移植的希望激起医生的兴趣。

但是,尽管我们人最好的一切努力,我们还不能制作单一蜘蛛日常方式容易地产生的极多数量。占您家安静墻角的蜘蛛,在真正意义上,是超出比较的材料工程师。

因此下次蜘蛛使您大吃一惊——您有片刻恢复正常呼吸后——您可能跳出圈子看问题,并重视那蜘蛛意味着什么:证明精巧的造物主,祂甚至给其最小创造物一些人类还不能成就的能力,请求我们考查祂手的工作,并明白祂的伟大、心灵手巧、美德、以及天佑。