Edderkopper er dygtige ingeniører, begavet med fantastiske planlægningsevner og et materiale, der giver dem mulighed for netop at designe strenge og funktionelle webs.
Relateret indhold
- Spørg Smithsonian: Kan elefanter hoppe?
- Dusinvis af insekter og edderkopper kan bo i hvert værelse i dit hus
- Spørg Smithsonian: Hvordan påvirker farver vores humør?
- Spørg Smithsonian: Hvad er en fregne?
- Spørg Smithsonian: Hvordan laver du en mor?
Materialet - edderkoppesilke - har kemiske egenskaber, der gør det skinnende, stærkt og let. Det er stærkere end stål og har imponerende trækstyrke, hvilket betyder, at det kan strækkes meget, inden det klikkes. Forskere har i årtier forsøgt at afkode nøjagtigt, hvad der giver silken både styrke og elasticitet, men indtil videre har de kun fundet spor.
Enhver individuel edderkop kan udgøre op til syv forskellige typer silke, men mest generelt fremstille fire til fem slags, siger Jonathan Coddington, direktør for Global Genome Initiative og seniorforsker ved Smithsonian's National Museum of Natural History.
Edderkopper bruger deres silke til flere formål, herunder web-building. Denne mangfoldighed er ikke svært at forestille sig, da Jorden er vært for 45.749 edderkoppearter i henhold til World Spider Catalog. Antallet ændres konstant med den hyppige opdagelse af nye arter.
Hvorfor bygge webs? De tjener som ”temmelig meget fornærmelse og forsvar, ” siger Coddington. ”Hvis du skal leve på et web, vil det være en defensiv struktur, ” siger han og bemærker, at vibrationer i trådene kan advare edderkopperne mod rovdyr. Weber bruges også til at fange byttedyr, siger Coddington, hvis forskning delvis har fokuseret på edderkoppevolution og taksonomi.
Undertiden spider edderkopper deres egne væv, når de er færdige med dem, som en måde at genopfylde silkeforsyningen.
Edderkoppesilke er lavet af tilsluttede proteinkæder, der hjælper med at gøre det stærkt sammen med uforbundne områder, der giver det fleksibilitet. Det produceres i indre kirtler, der bevæger sig fra en opløselig form til en hærdet form og derefter spundet til fiber af spindedyserne på edderkoppens mave.
Edderkoppenes flere spindedyser og otte ben er nyttige til web-bygning. Arkitekturen af en web er meget artsspecifik, siger Coddington. ”Hvis du viser mig et web, kan jeg fortælle dig, hvad edderkoppen har gjort det, ” siger han og tilføjer, at edderkopper “er menede” om, hvor de vil lave et web. Nogle kan være hjemme i bunden af en papirkop, mens andre ikke ville røre ved det rum.
De fleste web-bygning sker under dækket af mørke.
Den typiske orb weaver edderkop (den gruppe, der er mest kendt for amerikanere), vil bygge en plan orb-bane, ophængt med syv fyrlinjer fastgjort til blade, kviste, klipper, telefonstænger eller andre overflader. Hængende på et blad eller en anden genstand, skal edderkoppen få sin silke fra det punkt til de andre overflader.
Edderkoppen starter med at trække silke fra en kirtel med det fjerde ben. Det modsatte fjerde ben bruges til at trække flere tråde af silke ud fra ca. 20 yderligere silkekirtler, hvilket skaber en ballonlignende struktur. Edderkoppen sidder tålmodig og vidste, at der til sidst en varm brise vil tage ballonen op, som bærer den første linje af silke op.
Til sidst trækker ballonens bageste silketråd fast - og ligesom en lystfisker med en fisk på linjen kan edderkoppen mærke rammet. Den trækker sig for at sikre, at silkestrengen virkelig er fastgjort, så trækker den ud ny silke og fastgør strengen til det, som den er placeret på, og begynder at samle den snagged streng, trække sig selv mod slutpunktet, hele tiden lægge ny silke bag det. Den nye silke er den første plane linje. Edderkoppen kan gøre dette 20 gange og skabe et netværk af tørre (ikke klæbrige) silkelinier, der lyser i alle retninger.
Edderkoppen skal derefter bestemme, hvilken af disse linjer, der udgør syv gode fastgørelsespunkter - de skal være i et plan og ”fordelagtigt fordelagtigt rundt om den cirkel, som nettet vil besætte, ” siger Coddington. Edderkoppen skærer de 13 linjer væk, som den ikke vil bruge. "Nu hvor du har de syv vedhæftede filer, du har brug for, behøver du ikke længere at røre jorden, blade, kviste, noget ... du er i din egen, tvivlsomt solipsistiske verden."
Så begynder edderkoppen at spinde sin web, en relativt enkel og forudsigelig proces. Det begynder udefra og arbejder sig ind, fastgør segment for segment med benene, skaber koncentriske cirkler og slutter med en centerspiral af klistret silke, der fanger meget tiltrængt bytte - al den energi, der investeres i at gøre nettet udtømmende proteinlagre.
De klæbrige ting immobiliserer kun byttet. Coup de grâce kommer fra edderkoppens kæber. ”De fleste edderkopper angriber med deres tænder, ” siger Coddington. ”De bare vader ind og bider tingene ihjel.” Det er dog et risikabelt forslag, fordi byttet muligvis ikke sidder helt fast.
Et par edderkoppefamilier har udviklet en alternativ form for krænkelse: angreb med klæbrigt silke. Disse edderkopper lagde en streng klæbrig silke over jorden. Når et insekt krydser, advarer vibrationen edderkoppen, som derefter angriber, flikker linjer med klæbrig, stærk silke omkring insektet og pakker den op, indtil den er helt immobiliseret. Edderkoppen flytter derefter ind for dødsbittet. Men dette er mere en sjældenhed end en regel i edderkoppens verden.
Mange forskere studerer edderkoppeadfærd og edderkoppesilke i håb om en dag at kunne opdrætte materialet eller måske gentage det gennem genteknologi. Silken kunne bruges for eksempel til at øge styrken af kropsrustning eller til at skabe hudtransplantater. ”Det ville være en god ting for den menneskelige race, ” siger Coddington.
En håndfuld virksomheder investeres i øjeblikket i edderkoppesilke, herunder Ann Arbor, Michigan-baserede Kraig Biocraft Laboratories, et svensk bioteknologisk firma, Spiber Technologies, og et tysk firma, AMSilk, der siger, at det genetisk har udviklet et protein, der ligner edderkoppen silke, der i øjeblikket bruges i shampoo og anden kosmetik.
Det er din tur til Ask Smithsonian.
