Паук-водолаз

Семейство Argyronetidae включает один род с одним видом - водяным пауком (Argyroneta Aquatica). Водяной паук широко распространён, живёт в стоячих и медленно текущих водах, богатых растительностью. Его убежище - это подобие водолазного колокола, куда паук приносит с поверхности запас воздуха на своём брюшке. Брюшко у него покрыто нежными светло-серыми несмачиваемыми волосками. На них удерживается слой воздуха и брюшко выглядит блестящим, словно капля ртути (отсюда и ещё одно название: паук-серебрянка). Этим воздухом паук дышит. Поднимаясь к поверхности, он выставляет из воды кончик брюшка и обновляет запас воздуха. Установлено, что у водяного паука кожное дыхание преобладает над лёгочным.
В колоколе диаметром около двух сантиметров паук может жить, не поднимаясь на поверхность до трёх недель. Надо сказать, что воздушный колокол паука функционирует как своеобразный орган дыхания: через стенку воздушного пузыря в воду уходит возникающая при дыхании паука углекислота, а из воды в пузырь диффундирует кислород. Существуют разные варианты колокола, рассчитанные на разные ситуации в жизни паука - питание, отдых, размножение, линьку, зимовку. Там же под водой растянута и неправильной формы ловчая сеть.

Пчёлы - образцовые архитекторы

Толщина стенки в ячейке пчелиных сотов составляет 0,073 миллиметра с отклонением не более 0,002 миллиметра. Каким измерительным прибором пчела проверяет толщину стенки во время работы? Оказывается, строительница время от времени своими челюстями нажимает на стенку, которую она лепит из воска. Стенка упруго прогибается и снова восстанавливает свою форму. Прогиб пчела измеряет своими щупиками. При том, что в улье поддерживается температура 35 градусов Цельсия, а состав и свойства воска также постоянны, величина прогиба зависит только от толщины стенки. Если она велика (прогиб слишком мал), пчела снимает лишний воск, если стенка тонка и легко гнётся - воск добавляется.

Комментарии от Elk`a: этот материал я бы всё-таки назвал предположением, потому что мне всё-таки сомнительно, что именно так измеряется толщина стенки. Ведь получается, что все пчёлы в улье должны "давить" на стенку с одинаковой силой. Короче говоря, я бы оставил этот вопрос открытым. Думаю, что мнение пчеловода всё-таки имеет вес :. Может у кого-нибудь есть какие-то другие предположения или факты? Пишите.

Такая вот тоненькая паутиночка

Нить, которую ткет паук-кругопряд, по прочности (разумеется, в расчете на массу) сравнима лишь с немногими материалами, созданными человеком. В числе этих материалов кевлар, находящий самое многообразное применение от производства бронежилетов и спортивного снаряжения до авиационной промышленности. Однако перед кевларом у паутины есть существенное преимущество: она эластична, т. е. способна эффективно поглощать энергию. Прежде чем порваться, нить растянется процентов на тридцать, а то и вдвое. Такое ее качество становится чрезвычайно ценным, когда надо ловить пули или задерживать падающих с отвесных скал альпинистов. Кроме того, производство кевлара никак не назовешь экологически чистым процессом. Этот материал создается на основе так называемых петрохимикатов, обработка которых связана с выбросами токсичных отходов. В то же время в "экологичности" составляющих паутину натуральных компонентов сомневаться не приходится: они легко разлагается микроорганизмами.
Инженеры охотно использовали бы нити кругопряда в технологических целях, но природный материал чересчур дорог, если вообще доступен в сколько-нибудь существенных количествах. Выращивать пауков в искусственных условиях, в отличие от тутовых шелкопрядов (на фото внизу слева), никто не берется по той причине, что это бессмысленно. Пауки слишком агрессивны и не гнушаются каннибализмом. Оказавшись в тесноте, они друг друга непременно сожрут. Однако это затруднение не означает, что о биоматериалах из паутины можно вовсе забыть. Решение предлагают биотехнологи.
Основа нити паука-кругопряда - шелковые белки, которые вырабатываются особыми железами (на черно-белых фото - различные типы желез пауков). Белки кодируются соответствующими генами. Эти гены можно вставить в ДНК другого живого организма и тем самым превратить его в своеобразную белковую фабрику. С некоторым успехом такая операция была проведена с бактериями, колонии которых после генетической модификации выращивались в особой питательной среде. Необходимость этой среды и стала основным недостатком метода: микробов приходилось кормить сравнительно дорогостоящими аминокислотами глицином и аланином.
Другую попытку сконструировать организм, вырабатывающий шелковые белки, предприняли специалисты канадской биотехнологической компании Nexia. Обратив внимание на сходство строения секреторных желез пауков и млекопитающих, ученые вшили гены кругопряда в ДНК козы. После операции белки в растворенном виде появились в ее молоке, и теперь идет работа над тем, чтобы легко их выделить и концентрировать.
Самыми же перспективными признаются эксперименты с растениями. Результаты последнего из таких опытов опубликованы в недавнем номере журнала Nature Biotechnology. Немецкий биотехнолог Удо Конрад (Udo Conrad) имплантировал гены кругопряда в геном картофеля и табака. Итогом операции стало существенное изменение химического состава обеих культур: на шелковые белки приходилось до 2 % всей белковой массы растений. По всем оценкам, использование трансгенных растений для производства белков будет от двух до десяти раз дешевле, чем их синтез бактериями.
Остается, впрочем, нерешенной другая задача. Дело в том, что сами по себе шелковые белки особенного применения найти не могут, поскольку они легко растворимы. Попадая в воду, они превращаются в полужидкую клейкую массу. Между тем паутина прекрасно переносит дожди. Однако пока, несмотря на отдельные успехи, никто не может так же хорошо, как сам паук, свить из белков готовую шелковую нить. По словам ученых, в принципе эту задачу может облегчить та же генная инженерия за счет придания шелковым белкам новых свойств. В целом специалисты полагают, что когда белки станут доступны в больших количествах, появится и эффективная технология их плетения.

Ловушка для тумана

Пустыня Намиб на юго-западе Африки - одно из самых жарких и засушливых мест на планете. Дождей там не бывает, однако раз шесть в месяц по утрам проносятся настоящие туманные бури. Эту редкую возможность напиться максимально использует обитающий в пустыне жук Stenocara. Британские зоологи обнаружили, что его твердые крылышки имеют своеобразный "вогнуто-выпуклый" рельеф. Когда жук расправляет крылышки против ветра, туман оседает на выпуклых участках. Так формируются капли воды, которые по достижении определенного размера скатываются по водоотталкивающим ложбинкам прямо жуку в рот.
Столь простую и отлично работающую схему специалисты намерены использовать для создания новых материалов, помогающих извлечь воду из тумана. Уже изготовлены первые искусственные аналоги крылышек жука. Сообщается, что они в несколько раз более эффективны, чем другие "накопители тумана". Первый конечный продукт - вероятно, собирающая воду палатка - может быть предложен в течение года.
Следует добавить, что сама идея насчитывает тысячелетия. Сегодня она вновь получает все большее распространение. В качестве примера можно назвать "накопитель тумана", применяющийся в одной из чилийских деревень начиная с 1987 года. Он ежедневно обеспечивает 700 человек 15 тысячами литров воды.

Весь латинский алфавит

На крыльях бабочек можно отыскать все буквы латинского алфавита. Посмотрите на снимки, чем не чудо природы! Но сколько труда потребовалось затратить для этого американскому фотографу, сотруднику Смитсоновского института в Вашингтоне Кьеллу Б. Сандведу. Ему удалось собрать все "буквы", наблюдая и фотографируя бабочек более чем в двадцати странах. Для этого ему пришлось исследовать более миллиона крыльев бабочек как в музеях, так и в природе.
Разумеется природа не собиралась обучать грамоте человека. Просто пёстрые переплетения цветных линий на крыльях бабочек, среди которых иногда можно разглядеть и букву, нужны им для маскировки.

Морозостойкий камар

Среди комаров-дергунов или звонцов есть один очень интересный вид, обитающий в Гималаях (Непал). Особенность этого нелетающего насекомого - морозоустойчивость: оно сохраняет активность даже при минус 16 градусах. Основное место его обитания - трещины и тоннели в теле ледника, по которым стекают талые воды.
Личинки комара питаются бактериями и синезелёными водорослями. Наблюдения показали, что самки вполне активны на леднике даже в конце октября, когда здесь наступает зима. В теле этих существ, накопивших большое количество жира, содержались яйца, хотя ещё и не зосревшие. Для того, чтобы переносить столь низкие температуры, насекомое должно иметь в своём организме необычные энзимы (ферменты).

Бабочка и реактивный двигатель

По всем законам физики бабочки летать не должны. А они летают. Мало того, они прекрасные летуны: способны делать петли, стремительно взмывать вверх, красиво пикировать, словом демонстрировать чудеса высшего пилотажа. Кроме того, некоторые виды совершают перелёты на сотни и даже тысячи километров со скоростью, превышающей пятьдесят километров в час. Объяснить принцип полёта бабочек помогла скоростная съёмка. Кадры показали, что во время полёта крылья бабочки сначала поднимаются вверх и смыкаются в пластинку, затем распахиваются во всю ширь и смыкаются под брюшком. Во всех этих естественных движениях учёные подсмотрели одну особенность. Когда крылья поднимаются вверх, смыкание происходит не всей плоскостью, а волной, движущейся от передней кромки крыла к задней. А между задними кромками крыльев над брюшком насекомого образуется канал с правильным овальным сечением. Именно через этот канал крылья с силой выталкивают зажатую струю воздуха и, подобно выхлопным газам, выбрасываемым из сопла реактивного двигателя, толкают бабочку вперёд.

Весенние пауки-вегетарианцы

Некоторые виды пауков весной, когда добычу поймаешь нечасто, переходят на растительную пищу и развешивают свои тенета главным образом для того, чтобы улавливать цветочную пыльцу. Кроме этого, пауки-кругопряды, к которым относится и крестовик обыкновенный, по весне поедают не только пыльцу, но и старую паутину.