花园里的“网络管理员”
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第220期  总第20期  2020年07月02日  星期四
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花园里的“网络管理员”
来源:本站原创 作者:admin 日期:2020-07-02

世界真奇妙
花园里的“网络管理员”
    蜘蛛几乎无所不在。从苔原到赤道、从高山到溪流,都有蜘蛛的踪影。在希腊神话里,蜘蛛是一位纺织巧匠的化身。的确,蜘蛛称得上是第一流的纺织家,一个蛛网织成,就是数学家也难以挑出什么毛病。 
那么小朋友们知道蜘蛛是怎样织网的吗?它们是如何通过这张网去捕食猎物的,又是怎么吃掉蜘蛛网上的食物呢?下面跟随小米姐姐的脚步,一起走进“网管”的神秘世界吧。

“网”是怎样织成的
它们是怎么产生出蛛丝的呢?很多人都会说蛛丝是蜘蛛吐出来的,古人也多持此观点,比如苏拯的《蜘蛛谕》写道:“蜘蛛吐出丝,飞虫成聚血。”梅尧臣在《咏蜘蛛》一诗中则说:“日结一尺网,知吐几尺丝。”
然而,蛛丝真的是蜘蛛“吐”出来的吗?
蛛丝看起来十分纤细,但其机械性能却超乎寻常,它是人们迄今所知道的最结实的天然纤维,素有“生物钢”之称。实际上,如此强悍的蛛丝并不是蜘蛛从嘴中“吐”出来的,而是由蜘蛛腹部的纺丝器纺出来的。
一般而言,一只蜘蛛有3对纺丝器(个别有1对或4对),即前纺丝器、中纺丝器和后纺丝器,每对纺丝器的作用各不相同,纺丝器上有数个至数万个纺丝管与丝腺相连。蜘蛛历经亿万年的进化,丝腺已经高度发达,在不同的生命阶段,丝腺会产生功能各异的丝,这些蛛丝可用来制造卵袋、结网、交配、逃生或传递信息等。
蜘蛛的腺体内储存着丝液,当它打算结网时,丝液就会通过S形纺丝管流出体外,在这个过程中,丝液会发生一系列物理和化学反应。聪明的蜘蛛会首先将丝液粘到一个固定物上,通过急速移动身体将丝液拉成丝线。此时如果你按住蜘蛛让它的腹部动弹不得,或者索性扯断蛛丝,你会发现它将不再“吐”丝。这表明,只要蜘蛛无法移动腹部,或者缺少固定丝线的物体,它就无法生产出蛛丝。
科学家们进一步研究发现,蜘蛛的丝液是一种黏性液体,主要由丝蛋白组成,如果蜘蛛行动过于缓慢,丝蛋白分子间就只有相互滑动,不会发生其他物理化学变化,只有当蜘蛛迅速移动时,丝蛋白分子才会来不及流动就被拉伸开来,形成新的排列,从而产生强烈的结合力。
可见,形成蛛丝最重要的条件是拉力,也就是说,蛛丝并不是“吐”出来的,而是“拉”出来的!

蜘蛛丝还有的神奇之处
蜘蛛靠它的网而立世。蜘蛛的丝线是一种骨蛋白,在体内为液体,排出体外遇到空气立即硬化为丝。最细的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。在人们的心目中,都以为蛛丝是不堪一击的,其实不然,和蛛丝同样粗细的钢丝是没有蛛丝结实的。
蜘蛛丝的强度非常高,昆虫飞行时一头撞上去,网不破,虫粘住了。就和电影《蜘蛛侠》一样,它可以拉住一个高速运行的火车。所以人们在想能否把这个蜘蛛丝做出来,用到航空母舰上去,用来牵制降落的飞机。还有人想可不可以做成防弹衣。
但是,蜘蛛不像蚕宝宝那样可以大批量养殖。科学家们于是想:蜘蛛丝是一种蛋白质,牛奶也是蛋白质,能不能把牛奶里面的蛋白质用来做一根蜘蛛丝呢,他们真的去做了这个实验。科学家们把蜘蛛的基因放到羊身上去,羊产的奶里就有蜘蛛丝的蛋白了,然后把羊奶里的蜘蛛丝蛋白拿出来,做成一个蜘蛛网。但是目前这个“狂想”还没有实现,还有很多难题需要大家去解决。
(综合整理自蝌蚪五线谱、知网等)

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