ЗАГАДКИ ПАУТИНЫ | Наука и жизнь
Наука и жизнь // Иллюстрации
Клейкое вещество, покрывающее нить ловчей спирали, равномерно распределяется по паутине в виде капелек-бусинок. На снимке показано место присоединения двух фрагментов ловчей спирали к радиусу.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Начальные этапы построения ловчей сети пауком-крестовиком.
Логарифмическая спираль приближенно описывает форму вспомогательной спиральной нити, которую прокладывает паук при строительстве колесовидной ловчей сети.
Спираль Архимеда описывает форму клейкой ловчей нити.
Зигзагообразные нити — одна из особенностей тенет пауков рода Argiope.
Кристаллические области шелкового волокна имеют складчатую структуру, наподобие той, что изображена на рисунке. Отдельные цепи соединены водородными связями.
Юные паучки-крестовики, только что выбравшиеся из паутинного кокона.
Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут сетку из паутины между своих ног и затем набрасывают ее на жертву.
Паук-крестовик (Araneus diadematus) известен своим умением плести большие колесовидные ловчие сети.
Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и длинную «лестницу», которая существенно повышает эффективность охоты.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Так выглядят под микроскопом паутинные трубочки, из которых выходят нити паутинного шелка.
‹
›
Открыть в полном размере
Возможно, пауки — не самые привлекательные создания, но их творение — паутина — не может не вызывать восхищения. Вспомните, как завораживает взгляд геометрическая правильность переливающихся на солнце тончайших нитей, растянутых между ветвями кустарника или среди высокой травы.
Пауки — одни из древнейших обитателей нашей планеты, заселившие сушу более 200 миллионов лет назад. В природе насчитывается около 35 тысяч видов пауков. Эти восьминогие существа, обитающие повсеместно, узнаваемы всегда и всюду, несмотря на различия в окраске и размерах.
Но самая главная их отличительная особенность — это способность производить паутинный шелк, непревзойденное по прочности натуральное волокно.
Пауки используют паутину для самых разных целей. Они делают из нее коконы для яиц, строят убежища для зимовки, используют в качестве «страховочного каната» при прыжках, плетут замысловатые ловчие сети и заворачивают пойманную добычу. Готовая к спариванию самка производит паутинную нить, помеченную феромонами, благодаря чему самец, двигаясь вдоль нити, легко находит партнершу. Молодые пауки некоторых видов улетают из родительского гнезда на длинных нитях, подхваченных ветром.
Питаются пауки в основном насекомыми. Ловчие приспособления, которыми они пользуются для добывания пищи, бывают самых разных форм и видов. Некоторые пауки просто протягивают несколько сигнальных нитей рядом со своим убежищем и, как только насекомое задевает за нить, бросаются на него из засады. Другие — выбрасывают нить с клейкой каплей на конце вперед, как своеобразный аркан.
Но вершина конструкторской деятельности пауков — это все-таки круглые колесовидные тенета, расположенные горизонтально или вертикально.
Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик, обычный обитатель наших лесов и садов, выпускает довольно длинную прочную нить. Ветерок или восходящий поток воздуха поднимает нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или 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 в форме 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 то, 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 движется под одинаковым углом к радиусам. Форма получившейся ломаной линии близка к так называемой логарифмической спирали.
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.
Паутинный шелк производится особыми железами, расположенными в задней части брюшка паука. Известно по крайней мере семь типов паутинных желез, производящих разные нити, но ни у одного из известных видов пауков не встречаются все 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 паутины другого вида (для ловчей спирали), 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.
Структура паутинного шелка идеально отработана за сотни миллионов лет эволюции. Этот природный материал сочетает в себе два чудесных свойства — прочность и эластичность. Сеть из паутины способна остановить насекомое, летящее на полной скорости. Нить, из которой пауки плетут основу своей ловчей сети, тоньше человеческого волоса, а ее удельная (то есть пересчитанная на единицу массы) прочность на разрыв выше, чем у стали. Если сравнивать паутинную нить со стальной проволокой такого же диаметра, то они выдержат примерно одинаковый вес. Но паутинный шелк в шесть раз легче, а значит, в шесть раз прочнее.
Подобно человеческому волосу, шерсти овцы и шелку коконов гусеницы шелкопряда, паутина состоит в основном из белков. По аминокислотному составу белки паутины — спидроины — относительно близки к фиброинам, белкам, из которых состоит шелк, вырабатываемый гусеницами шелкопряда.
И те и другие содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (около 40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым придающий нити эластичность.
Как же образуется такая нить? На этот вопрос пока нет полного и ясного ответа. Наиболее подробно процесс прядения паутины был изучен на примере ампуловидной железы паука-кругопря да 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 мешочка 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 гликопротеинам 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.
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 (см. «Наука и жизнь» № 2, 2001 г.). Канадские генетики пошли еще 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 еще предстоит выучить.
Как выглядит космическая паутина? — Hi-News.ru
Наша, казалось бы, такая знакомая Вселенная сквозь пронизана огромной невидимой паутиной, которую невозможно засечь, увидеть или потрогать. Несмотря на то, что мироздание представляет собой хорошо упорядоченную структуру, подчиняющуюся основным физическим законам, в ней есть место и для таинственной темной материи, которая оказывает гравитационное притяжение, но не испускает света. Так что же такое космическая сеть и как она может быть связана с темной материей?
Наше мироздание сплошь заполнено таинственной и еще неизученной субстанцией — темной материей
Когда-то давно наша Вселенная была гораздо меньше, горячее и плотнее, чем сейчас. В этом довольно скучном крае плотность не сильно отличалась от места к месту и, куда бы вы ни отправились, все было бы примерно так же, как и в покинутой вами ранее точке.
Однако в этом чрезвычайно однообразном месте были и крошечные случайные различия в плотности. Эти пространственные аномалии могли похвастаться несколько большим гравитационным притяжением, чем все их окружение, постепенно притягивая к себе больше материи и становясь все больше и больше со временем. С течением времени пространство между становящимися все более крупными объектами опустело, плотные пятна превратились в звезды, галактики и скопления галактик, а пространства между ними превратились в огромные космические пустоты.
Читайте также: Как обучить свою первую нейросеть?
Спустя 13,8 миллиардов лет после начала этой грандиозной космической стройки, работа по созданию Вселенной еще не закончена. Остатки материи все еще текут из пустот, постепенно соединяясь с группами звезд и галактик. То, что мы имеем сегодня, — это сложная сеть, состоящая из нитей материи: космическая паутина.
Космическая сеть соединяет воедино материал темной материи и ее “нормальной” версии, испускающей электромагнитный свет
Подавляющее большинство материи в нашей Вселенной является темной; она не взаимодействует со светом или с любой другой материей, которую мы видим в виде звезд, газовых облаков и других интересных вещей.
Как результат, большая часть космической паутины полностью невидима для нас. Однако в местах, где накапливается темная материя, можно заметить, что невидимые сгустки тащат за собой и часть обычной материи. Растянувшись на миллионы световых лет, эти тонкие нити — завитки галактик, действуют как огромные космические автострады, соединяющие галактики друг с другом.
Из-за колоссальных размеров космической сети, моделирование столь протяженного объекта долгое время вызывало трудности. Однако недавно группа астрономов сделала большой шаг вперед в картографировании нашей космической сети, опубликовав результаты своих исследований в январе в базу данных arXiv.
А как думаете вы, сможем ли мы однажды научиться использовать космическую сеть в практических интересах? Поделитесь своим мнением с единомышленниками в нашем официальном Telegram-чате.
Изучив каталог известных представителей светящихся красных галактик (LRGs) — самых древних галактик Вселенной, ученые пришли к выводу, что нити космической паутины, идущие от этих фоновых галактик, могут указать на количество в них темной материи.
Помимо этого, ученым удалось подтвердить, что космические нити не являются полностью темными. Так, на каждое 351 далекое Солнце приходится хотя бы по одной звезде, способной освещать протяженную космическую паутину.
Загадки космосаКосмос
Как будет выглядеть ваш сайт? — Изучите веб-разработку
- Предыдущий
- Обзор: Начало работы в Интернете
- Следующий
Как будет выглядеть ваш сайт? обсуждает работу по планированию и дизайну, которую вы должны выполнить для своего веб-сайта, прежде чем писать код, в том числе «Какую информацию предлагает мой веб-сайт?», «Какие шрифты и цвета мне нужны?» и «Что делает мой сайт?»
Прежде чем что-то делать, вам нужны идеи. Что на самом деле должен делать ваш сайт? Веб-сайт может делать в основном все, но для вашей первой попытки вы должны делать все просто. Мы начнем с создания простой веб-страницы с заголовком, изображением и несколькими абзацами.
Для начала вам необходимо ответить на следующие вопросы:
- О чем ваш веб-сайт? Вы любите собак, Нью-Йорк или Pac-Man?
- Какую информацию вы представляете по этому вопросу? Напишите заголовок и несколько абзацев и придумайте изображение, которое вы хотели бы разместить на своей странице.
- Как выглядит ваш веб-сайт, простым языком? Какой цвет фона? Какой шрифт уместен: формальный, мультяшный, жирный и громкий, тонкий?
Примечание: Сложные проекты нуждаются в подробных инструкциях, в которых подробно описаны цвета, шрифты, интервалы между элементами на странице, подходящий стиль письма и т. д. Это иногда называют руководством по дизайну, системой дизайна или брендбуком, и вы можете увидеть пример в Firefox Photon Design System.
Затем возьмите ручку и бумагу и примерно набросайте, как вы хотите, чтобы ваш сайт выглядел. Для вашей первой простой веб-страницы не так много набросков, но вы должны привыкнуть делать это сейчас. Это действительно помогает — вам не нужно быть Ван Гогом!
Примечание:
Даже на реальных сложных веб-сайтах команды дизайнеров обычно начинают с грубых набросков на бумаге, а затем создают цифровые макеты с помощью графического редактора или веб-технологий.
Веб-команды часто включают в себя как графического дизайнера, так и дизайнера взаимодействия с пользователем (UX). Графические дизайнеры создают визуальную часть веб-сайта. UX-дизайнеры играют несколько более абстрактную роль в решении того, как пользователи будут взаимодействовать с веб-сайтом.
На этом этапе хорошо бы начать собирать контент, который в конечном итоге появится на вашей веб-странице.
Текст
У вас все еще должны быть прежние абзацы и заголовок. Держите их рядом.
Цвет темы
Чтобы выбрать цвет, перейдите в палитру цветов и найдите нужный цвет. Когда вы нажмете на цвет, вы увидите странный шестизначный код, например #660066 . Это называется шестнадцатеричным кодом (сокращение от шестнадцатеричного) и представляет ваш цвет. Скопируйте код в безопасное место.
Изображения
Чтобы выбрать изображение, перейдите в Google Images и найдите что-нибудь подходящее.
- Когда вы найдете нужное изображение, нажмите на него, чтобы увеличить его.
- Щелкните правой кнопкой мыши изображение (Ctrl + щелкните на Mac), выберите Сохранить изображение как… и выберите безопасное место для сохранения изображения. Либо скопируйте веб-адрес изображения из адресной строки браузера для последующего использования.
Обратите внимание, что большинство изображений в Интернете, в том числе в Google Images, защищены авторским правом. Чтобы снизить вероятность нарушения авторских прав, вы можете использовать лицензионный фильтр Google. Нажмите на Инструменты , а затем на появившейся опции Права использования
, которая появляется ниже. Вам следует выбрать вариант Лицензии Creative Commons .Шрифт
Чтобы выбрать шрифт:
- Зайдите в Google Fonts и найдите понравившийся.
- Скопируйте строки кода, предоставленные Google, в текстовый редактор, чтобы сохранить их на потом.
- Дополнительные сведения об использовании Google Fonts см. на этой странице .
на этой странице- Предыдущий
- Обзор: Начало работы в Интернете
- Следующий
Обнаружили проблему с содержанием этой страницы?
- Отредактируйте страницу на GitHub.
- Сообщить о проблеме с содержимым.
- Посмотреть исходный код на GitHub.
Хотите принять участие?
Узнайте, как внести свой вклад.
Последний раз эта страница была изменена участниками MDN.
Различные виды паутины
Паутина — замысловатое чудо инженерной мысли, красивое и прочное. И если вы войдете в него, вы мгновенно станете мастером карате. В этот момент вы действительно хотите знать только две вещи: «ЭТО НА МЕНЯ?!» и «КАК ЭТО БЫЛ ПАУК?!»
Если вы не увидите паука, что маловероятно, вы не сможете точно сказать, кто сплел эту паутину .
Однако, если вы взглянете на форму или дизайн паутины до того, как уничтожите ее своими ударами карате, вы сможете определить, к какой семейной группе она принадлежит.
Вопреки хэллоуинским украшениям и другим стереотипам о мультяшных пауках, не все паутины круглые и используются для ловли добычи . Некоторые паутины, такие как паутины коричневого отшельника , маленькие и используются как своего рода питомники для размещения и защиты яиц или детенышей. Вот некоторые из различных типов пауков в зависимости от типов паутины, которую они плетут.
ПАУКИ-КРУГОТКАЧИ
(Araneidae) Эти липкие паутины выглядят наиболее привычно. У них спицы, как у колеса, со спиралевидной конструкцией. Как и большинство пауков, круговые ткачи в основном обитают на открытом воздухе. Сети некоторых ткачей сфер включают в себя структуру, напоминающую лестницу, называемую «стабилиментум», но ее использование все еще является предметом споров. На самом деле никто не знает, кроме пауков, а они молчат.
ТРЕУГОЛЬНЫЕ ПАУКИ
(Uloboridae) Если ваша первая догадка была «паутина в форме треугольника», вы на правильном пути. Если вы думаете о паутине Аранеидов как о пицце, паутина Улоборидов выглядит как один кусок; однако треугольные паутины плоские и построены горизонтально. Эти сети не липкие; они нечеткие. Треугольные пауки не выделяют яд, поэтому их паутина покрыта крошечными волокнами, которыми паук душит свою добычу.
ПАУТЫ-ВОРОНКИ
(Agelenidae) Пауки-воронки используют свою паутину и как ловушку, и как убежище, в комплекте с передним входом для добычи и задней дверью на случай, если пауку нужно будет быстро уйти. Паутина большая и плоская, с воронкой на одном конце. Паук-бродяга относится к семейству Agelenidae.
ПАУТИНЧИКИ
(Theriidae) Эти вредители плетут сверхлипкую, грязную паутину в углах и на стенах, особенно в темных подвалах, гаражах и других складских помещениях. Их также называют «домашними пауками» и «гребенчатыми пауками».