闢謠:蛛網是蜘蛛的菜籃子,蛛絲不是從嘴吐出來的,而是拉出來的

2020-12-05 雪靈谷動物地理

本文參加百家號 #科學了不起#系列徵文賽

蜘蛛無處不在,絕大多數的房中都有蜘蛛的足跡。美國最新的昆蟲學調查顯示,人類75%與68%的浴室與臥室都有蜘蛛的痕跡。

蜘蛛不像螞蟻,成群結隊一起生活,它一般喜歡獨行,靠自己單打獨鬥活在這個地球上,還真是不容易。不過,不用擔心,它們有自己的獨門秘籍——能織出各種形狀蜘蛛網的蛛絲。蜘蛛「拉」出來的絲,單根最長可達700米,是迄今為止最結實的天然纖維之一。

01亞馬孫雨林中生活著一種食鳥蛛,經常抓鳥、蜥蜴與老鼠來打牙祭

南美洲亞馬孫雨林中,生活著一種巨人蜘蛛——食鳥蛛,體重最高達230克,體長達30釐米,它們吐出來的絲比普通蜘蛛絲堅韌的多,經常捕食和吞咽鳥、蜥蜴與老鼠等中小型動物。

每當巨人食鳥蛛織好網之後,就隱藏在某個角落裡,一旦鳥觸碰到「陷阱」,食鳥蛛立馬撲上來抓住鳥,然後將毒牙刺入獵物的身體裡,讓鳥失去反抗的能力,從而淪為食鳥蛛的美食。

那麼,食鳥蛛等蜘蛛的蛛絲是怎麼形成的呢?

02蛛絲不是「吐」出來的,而是「拉」出來的

蛛絲向來就被人稱為「生物鋼」,具有很好的彈性和強度,就算一隻高速飛行的昆蟲撞到蛛網上,蛛網往往毫髮無損。一般說來,蛛絲的抗拉強度是鋼材的2倍,即使是颶風過境,它也安然無恙。

人們總以為蛛絲是從蜘蛛嘴巴裡吐出來的,就連蘇拯都寫道:「蜘蛛吐出絲,飛蟲成聚血。」 事實上,所有的蛛網並不是從蜘蛛嘴中「吐」出來的,而是由蜘蛛腹部的紡絲器「拉」出來的。

一隻蜘蛛一般有3對紡絲器,也稱為「紡織機」,即前紡絲器、中紡絲器和後紡絲器,每對紡絲器的作用各有不同。當然,也有的蜘蛛長有7對,不過這種蜘蛛極少。紡絲器上都有許多個紡絲管與絲腺相連。每當蜘蛛需要結網的時候,腺體內的絲液就會通過S形紡絲管流到體外去。

結網前,蜘蛛得先找到一個固定物,將絲液粘到上面;然後,蜘蛛就飛速移動自己的身體,將黏黏的「膠水」拉出來,絲液一旦遇到空氣,就會立即凝結成一根黏性強、張力大的蜘絲。

當然,蜘蛛拉絲也是技術活,如果蜘蛛的動作太慢,絲蛋白分子間就不會發生物理與化學變化,行不成蛛絲;只有當蜘蛛移動達到一定速度時,絲蛋白分子才會來不及流動,就被拉伸開來,形成新的排列組合,從而產生強烈的結合力,形成蛛絲。

所以,不論什麼蜘蛛,是吐不出絲的。蛛絲從來就不是吐出來的,而是拉出來的!

03蛛絲的彈性與強度,是由蛋白質的屬性所決定的

大家知道,蛛絲在蜘蛛腹部中時,一般是以液體的形態存在的,可是拉到外面卻變成了固態的絲,這一現象到底怎樣發生的?很多科學家也一直在研究這個問題。其中,紐約康奈爾大學昆蟲學院琳達博士得出的結論是這樣的。

蛛絲的主要成分是由甘氨酸、丙氨酸及小部分的絲氨酸,加上別的胺基酸單體蛋白質分子鏈構成。通俗一點講,蜘蛛絲主要由酸和蛋白質構成。

蛛絲為何有這麼好的彈性呢?因為蛛絲含有2種不同蛋白質,每種蛋白質由3個具有不同物理特性的區域組成,其中1個區域的蛋白由非晶質基質構成,這種基質延伸性很好,這使蛛絲具有彈性。

那麼,蛛絲又為何具有強度呢?琳達博士解釋說,其它2個區域的蛋白組織結構是結晶體,一種結晶體剛性強一些,一種結晶體相對弱一些,它們相互緊緊地呈褶狀交織在一起。其中相對弱的結晶體在與強剛性的結晶體緊密相褶的同時,還與另一個區域的柔性基質相互作用結合。這樣一來,使得蛛絲不僅具有強度,而且還有了很強的堅韌性。

同時,蛛絲還具有一定的粘性,就是這些粘性物質讓蛛絲不會過早形成結晶體。

04蛛網好比是蜘蛛的菜籃子,也可以說成蜘蛛的生命線,有時還是育嬰室

在不同的時期,蜘蛛的絲腺會產生不同功能的絲,那麼這些蛛絲有什麼用處呢?一般說來,蛛絲有5種用途,其中,最主要是用來結網捕食,其次就是用作卵袋、交配、逃生或傳遞信息等。

世界上所有的蜘蛛一年要吃掉多達8億噸食物,其中要捕食4-7億噸的昆蟲,但我們人類一年吃掉的肉食才4億噸,可見蜘蛛是多麼的能吃。

蜘蛛之所以能捕捉到這麼多食物,都是靠它這張網,就好比是蜘蛛的菜籃子。因為蜘蛛幾乎是全瞎,蛛網可以說是它各種感覺器官的延伸。

據《自然》雜誌介紹,不管蛛網哪個部分被觸動,整個蛛網都會有反應。單憑蜘絲振動傳來的信息,蜘蛛就能準確感知到投網昆蟲的位置、大小等信息,從而成功捕獲在蛛網中掙扎的昆蟲。

你也許觀察到,少量蜘蛛不織網,但其身後總跟著一根絲。其實,這種絲可以說是蜘蛛的生命線。很多時候,你會看到蜘蛛從天花板吊一根絲到半空作為保險繩,就算突然腳下騰空它也不至摔死,從而保證蜘蛛的生命安全;當蜘蛛遇到捕食者時,這根蛛絲還可以作為「電話線」,及時向蜘蛛傳遞情報,保證蜘蛛及時逃跑。

很有意思的是,蛛絲還可以做「臥室」。一些樹棲的蜘蛛就會用大量的絲在樹枝上做一個窩,在裡面舒舒服服睡大覺;而一些地棲的蜘蛛喜歡在自己的洞裡用蛛絲鋪上一張網,來裝修一下自己窩。

生活在亞馬孫熱帶雨林中的食鳥蛛,公的長大後毒牙兩邊有個精拳,裝精子交配用的,但是它的須肢不夠長,不能自己去採精,這時候就用蛛網鋪成一張墊子,在上面排精,這樣一來,就能收集到精子了。

蜘蛛「生孩子」也很有趣,它先織一張保暖的網,在上面產卵,然後把網捲起來形成一個圓形的卵包,這樣可以當做一個「育嬰室」,蜘蛛寶寶在裡面就能安全出生。

結語

一根小小的蛛絲,蘊含著很多生態原理,儘管以前大家誤解了它的來源以及作用,不過近來有一個好消息,瑞典農業科學大學詹森發布新聞說:「我們首度能在不用刺激性化學物質的情況下,製造出人造蜘蛛絲。」對人類來說,這真是一項了不起的工程!

雪靈谷動物實驗室/出品廣西師範大學 張林/撰稿參考文獻:[1]經濟學人雜誌The Economist( 2019年10月12日版第84頁)[2] 潘志娟. 蜘蛛絲優異力學性能的結構機理及其模化.蘇州大學.[3] 王振東. 春蠶到死絲方盡——漫話液體的拉絲現象. 科學,2004.

相關焦點

  • 大媽錯了幾十年,蛛絲不是從嘴巴吐出來的,而是拉出來的
    蜘蛛「拉」出來的絲,單根最長可達700米,是迄今為止最結實的天然纖維之一。01蛛絲不是「吐」出來的,而是「拉」出來的蛛絲向來就被人稱為「生物鋼」,具有很好的彈性和強度,就算一隻高速飛行的昆蟲撞到蛛網上,蛛網往往毫髮無損。
  • 蜘蛛的絲是吐出來的嗎?
    我們知道,蜘蛛俠擁有自製的蛛網發射器,只需小手一抖就能蛛絲我有,自然界的蜘蛛可沒有機械式的蛛網發射器,它們是怎麼製造出蛛絲的呢?很多人都會說蛛絲是蜘蛛吐出來的,古人也多持此觀點,比如蘇拯的《蜘蛛諭》寫道:「蜘蛛吐出絲,飛蟲成聚血。」梅堯臣在《詠蜘蛛》一詩中則說:「日結一尺網,知吐幾尺絲。」
  • 蜘蛛吐絲?居然被騙了這麼多年!-蜘蛛,吐絲,動物 ——快科技(驅動之...
    不過,既然提到了返校,總要聊點學習上的事兒……我們知道,蜘蛛俠擁有自製的蛛網發射器,只需小手一抖就能蛛絲我有。自然界的蜘蛛可沒有機械式的蛛網發射器,它們是怎麼製造出蛛絲的呢?很多人都會說蛛絲是蜘蛛吐出來的,古人也多持此觀點,比如蘇拯的《蜘蛛諭》寫道:「蜘蛛吐出絲,飛蟲成聚血。」梅堯臣在《詠蜘蛛》一詩中則說:「日結一尺網,知吐幾尺絲。」
  • 蜘蛛吐絲?居然被騙了這麼多年!
    不過,既然提到了返校,總要聊點學習上的事兒……我們知道,蜘蛛俠擁有自製的蛛網發射器,只需小手一抖就能蛛絲我有,自然界的蜘蛛可沒有機械式的蛛網發射器,它們是怎麼製造出蛛絲的呢?很多人都會說蛛絲是蜘蛛吐出來的,古人也多持此觀點,比如蘇拯的《蜘蛛諭》寫道:「蜘蛛吐出絲,飛蟲成聚血。」
  • 蜘蛛的殺手鐧:蛛網
    耐心等待獵物的殺手蛛絲細得幾乎連肉眼都看不出來,但它居然還是由幾根更細的線纏合而成。粘液能從線壁滲出來,使線的表面有粘性。它的粘性可大呢!你用小草的葉片去碰它,立刻就會被粘住。園蛛們捕捉獵物之際,不是靠著圍追堵截,而是完全憑它帶有粘性的網。它幾乎能粘住所有獵物,比它大上幾倍的蟬,也只需幾招就五花大綁,拖了去作為可口的美食。同學們,你們可能要問蜘蛛自己為什麼不會被粘。原來,蜘蛛在身上塗上了一層特別的「油」,這樣,就能在網上,行動自由而不被粘住。
  • 蜘蛛的殺手鐧:蛛網
    那種經露水浸潤後的蛛網粘性最強,把篾條製成的小圓圈對著蛛網旋轉幾下,也就製成了捕捉知了的殺手鐧。耐心等待獵物的殺手蛛絲細得幾乎連肉眼都看不出來,但它居然還是由幾根更細的線纏合而成。更為讓人驚異的是,這種線還是空心的,濃性的粘液就在管道裡藏著。粘液能從線壁滲出來,使線的表面有粘性。它的粘性可大呢!你用小草的葉片去碰它,立刻就會被粘住。
  • 蛛絲在蜘蛛體內是液態,為什麼噴射出來後變成固態?
    來自日本理化學研究所的科研團隊分析出了蛛絲形成的細節原因,並且在實驗室中利用化學工具復原了蜘蛛吐絲的過程。有趣的是,我們所看到的蛛絲是固態的,而它在蜘蛛體內是液態的。那麼蛛絲是如何形成的?研究人員還發現了哪些細節?
  • 第五人格蜘蛛攻略 蜘蛛怎麼玩
    今天為大家帶來的是第五人格蜘蛛攻略,蜘蛛怎麼玩?蜘蛛的特點是可以放蜘蛛網,那麼應該如何利用好技能呢?感興趣的小夥伴一起來看看吧。技能介紹
  • 蛛絲為什麼比鋼鐵強五倍?答案終於揭曉
    科學家們一直為其中的原因所困擾,直到近期利用原子力顯微鏡觀察才發現,原來每一根蛛絲都是由上千根更細的納米絲組成的。下一次清理蜘蛛網的時候,你也許應該想到它有多麼巧妙的力量——如果變得像人那麼大,完全可能阻擋住一架噴氣客機。現在,科學家知道蛛絲如此有力量的原因:小蜘蛛的陷阱是由上千根更細更小的線組成的。
  • 第五人格蜘蛛吐絲結網守屍技巧攻略 蜘蛛該怎麼守屍?[多圖]
    第五人格蜘蛛是遊戲中的一位屠夫!一些小夥伴對蜘蛛屠夫的守屍技巧還不是很了解!下面就是遊戲鳥小編為大家帶來關於第五人格蜘蛛吐絲結網守屍技巧攻略的資訊,希望能幫助到大家。開局和別的屠夫一樣,先對本次電機刷新的位置做一個初步計算,然後去關鍵電機位置附近找,密切關注左上角【耳鳴】的提示,有的話就附近掩體轉轉。
  • 百科解答丨蜘蛛為什麼會吐絲
    蜘蛛會織網是人們普遍的想法,但也有不織網的蜘蛛,比如狼蛛。不織網的蜘蛛通常會在地上打洞,然後用蛛絲做洞穴的襯壁。它們通過在洞穴頂部布置陷阱來捕食過往昆蟲。所有的蜘蛛,無論織不織網,都有一些共同的特點:它們都有8條腿;昆蟲是它們最喜歡的食物。目前,人類發現的蜘蛛至少有4萬種。會織網的蜘蛛會織出簡單的網,也可能會製作出構造複雜的網。
  • 第五人格蜘蛛怎麼應對 監管者蜘蛛克制方法
    強力的技能搭配的確會讓人生出一股無力感,但有利就有弊,蜘蛛並不是無敵的,今天就讓小俊子來教大家一些應對蜘蛛的實用技巧。知己知彼百戰不殆,想要知道如何應對蜘蛛,首先要去了解蜘蛛,我們先從它的技能說起外在特質技1-結網結網是蜘蛛的本能,點擊技能按鍵施放陷阱,直到絲漿用完或者再次點擊結束施放。
  • 蜘蛛吐出的絲竟然這麼優秀,醫生們又多了一把對抗疾病的武器
    蛛網的工程應用價值人們正在探索將人造蜘蛛絲作為一種環保新型材料來用於工程,紡織品和飛機生產,這是可以實現的。不過雖然環保,但它不經濟,高昂的生產成本讓它還不能被廣泛應用。但還是要遇到最實際的問題:造的出來嗎?生產出用於人類醫學所需的蛛絲數量是困難的。
  • 第五人格監管者蜘蛛怎麼樣 監管者蜘蛛技能玩法介紹
    第五人格中監管者蜘蛛怎麼樣?蜘蛛技能強度如何?想必很多小夥伴對其都有所疑惑,下面小編就整理了關於第五人格中蜘蛛的詳細內容介紹,感興趣的小夥伴快來隨小編看一下蜘蛛的技能到底有哪些吧!
  • 蛛絲為什麼比鋼鐵強5倍,這下知道原因了
    現在,科學家知道蛛絲如此有力量的原因:小蜘蛛的陷阱是由上千根更細更小的線組成的。為了探尋蛛絲比鋼鐵強5倍的真相,科學家用原子力顯微鏡分析了棕色隱遁蛛用來在地面上織網並放置蛛卵的蛛絲,發現每一根原本就比人類毛髮細一千倍的蛛絲其實都是由上千根更小的納米級蛛絲組成,僅為二百萬分之一毫米。研究結果於上月發表在ACS旗下期刊《影響因子》上。
  • 徒手停火車 蜘蛛俠的蛛絲真的有這麼厲害?
    (圖片來源:影片海報)和以往所有蜘蛛俠系列電影一樣,蜘蛛俠繼續發揮他上天入地和飛簷走壁的超能力,所依靠的還是他自己發明的神器——蛛網發射器。每當面臨危急時刻,蜘蛛俠就會啟動藏在手心處的蛛網發射器開關,快速地從蛛網發射器中噴出粘性液體,在遇到空氣後迅速固化,形成蛛絲一樣的繩索。
  • 蜘蛛對抗教程已上線《第五人格》
    第五人格中的監管者蜘蛛額外擁有2個外在特質,一個是結網,這讓她可以隨心所欲的布置屬於自己的王國,另一個則是繭刑,它讓蜘蛛不需要狂歡之椅,就能原地將求生者淘汰。強力的技能搭配的確會讓人生出一股無力感,但有利就有弊,蜘蛛並不是無敵的,今天就讓小俊子來教大家一些應對蜘蛛的實用技巧。
  • 不能吐蜘蛛絲的蜘蛛俠和鹹魚有什麼兩樣?
    看過老版蜘蛛俠電影的小夥伴們都知道,在那個版本裡蜘蛛俠是依靠手腕處的腺體來發射蛛絲的,而後的兩個版本卻換成了蛛絲噴射器,這個設定讓相當多的影迷好一頓吐槽。說真的,不會吐絲的蜘蛛俠還能叫蜘蛛俠嗎?如果去掉蛛絲,蜘蛛俠就只有蜘蛛感應、攀爬和超級力量了,但類似蜘蛛感應的能力不是只有蜘蛛才有,所以才有人說沒有蛛絲噴射器就不會織網的蜘蛛俠跟鹹魚沒什麼區別!其實在最早的漫畫中,蜘蛛俠沒有製造蛛網的能力,只是因為被蜘蛛咬了就給自己起名為蜘蛛俠,而蛛絲噴射器是為了配合身份自製的。後來有一段時間,蜘蛛俠能夠依靠自身製造蛛網,於是把蛛絲髮射器送給了瑪麗·簡。
  • 一代蜘蛛俠變異吐蛛絲,二代蜘蛛俠科技噴蛛絲,三代長出蜘蛛腿?
    那是的蜘蛛俠是因為被變異蜘蛛咬了之後所以得到的超能力,不僅力大無比,視力變好,同時還能夠發射蛛絲,能夠在樓宇之間蕩來蕩去,何等的逍遙自在!第二、《超凡蜘蛛俠》系列超凡蜘蛛俠是嚴格按照漫畫中的蜘蛛俠劇情來寫的,安德路加菲爾德飾演的蜘蛛俠年輕了很多,還充滿了調皮搗蛋的氛圍。如果按照原著來說,超凡蜘蛛俠是最接近原著的,而這個蜘蛛俠也是最符合漫畫中那個「鄰家男孩」的!
  • 蛛絲的奇蹟
    在地球上,有3萬多種蜘蛛活躍在各個角落。從地上到地下,從城市到村莊,從陸地到海洋,只要我們稍加留意就都能發現它們的蹤影。        動物學家通過計算得知,在1萬平方米的森林中會有約100萬隻蜘蛛,而在人煙罕至的原始森林裡,同樣面積中的蜘蛛數量可能多達500萬隻。