Örümceklerdeki iplikçilerin işlevi Haberci

Örümcekler ve ipek endüstrisi

Örümcekler, eklembacaklılar arasında en popüler ipek üreticileri arasındadır ve en çok uçan böcekleri avlayan havai küre ağları ürettikleri için bilinir. Ağ küre örümcekleri, karasal ekosistemlerde her yerde bulunan avcılardır ve kısmen ağ şekillerinin kolayca ayırt edilebilmesinden dolayı davranışsal ve çevresel araştırmalar için popüler modellerdir. Orb.

Orb ağları, her biri kendine özgü moleküler yapısı ve mekanik işlevi olan birden fazla ipek türünden inşa edilmiş karmaşık yapılardır, örneğin bu Germen ağları, evrimsel araştırmaları ipek proteinlerinin gen kodlamasından çevredeki tüm ağ işlevine bağlar.

Bununla birlikte, orb ağları, örümcekler arasında ipek kullanımının evrimsel çeşitlendirilmesinde sadece ara yapılardır ve yeni ağ türlerinin yaratılmasını kolaylaştırmak ve örümcek çeşitliliğini artırmak için başlangıç ​​noktası görevi görür.

Bu nedenle, örümcek ağlarının şeklini ve işlevini, bir küre turna biyolojisinin tüm yönlerine kapsamlı bir girişle tartışıyoruz ve bu incelemenin bileşimsel doğasının gelecekteki araştırmacılar tarafından daha entegre bir yaklaşımı kolaylaştıracağını umuyoruz.

Ayrıca, bu harika yaratıklar ve ipeksi tuzakları üzerine gelecek on yıllık araştırma için ümit vaat eden yerler önermek için web küresinin biyolojisindeki en dinamik alanlardan bazılarını daha ayrıntılı olarak araştırıyoruz. [1]

İş mili nedir

İğ, bir örümceğin veya bir böcek larvasının ipek eğirme organıdır ve bazı yetişkin böceklerde, bir Embioptera’da ön ayaklarda taşıdıkları gibi iğler de vardır ve iğler genellikle bir örümcek tümörünün alt tarafında bulunur ve genellikle bölümlere ayrılır. [2]

Çoğu örümceğin altı mili varken, bazılarının iki, dört veya sekiz mili vardır ve hem bağımsız olarak hem de bir halka halinde hareket edebilirler. .

Bu, ipeğin zayıf ve işe yaramaz hale gelmediği protein molekülleri için gerekli oryantasyonla sonuçlanır ve tıkaç tek olabilir veya gruplar halinde bulunabilir, bu da örümceklerin farklı amaçlarla birçok ipek türü üretmek için birden fazla filamenti farklı şekillerde birleştirmesine izin verir.

Spinneret’in morfolojisi, antropologların bir numunenin sınıflandırmasını tanımasına da yardımcı olabilir ve musluğun spesifik morfolojisi, kullanımını belirleyebilir, örneğin kamçılı bir tıkaç, Araneoidea’ya özgüdür.

Başka bir tür tenyası, silindirik bez lekeleri olarak adlandırılan üçlü gruplar halinde bulunur ve yalnızca kadınlarda bulunur ve yumurta kesesi yapmak için kullanılır. [5]

Örümceklerdeki iplikçilerin işlevi nedir

Örümceklerdeki iplikçilerin birincil işlevi ipek oluşturmaktır.

Örümcekleri hayvanlar aleminin geri kalanından ayıran en önemli şey, çok güçlü bir lif olan ipek eğirme yetenekleridir ve çok az böcek benzer bir madde üretir (örneğin ipekböceği), ancak hiçbir şey örümceklerin eğirme yeteneklerine yaklaşamaz.

Çoğu tür, tüm yaşamlarını bu eşsiz yetenek etrafında kurar ve bilim adamları örümceklerin nasıl ipek oluşturduklarını tam olarak bilmiyorlar, ancak eğirme süreci hakkında temel bir fikirleri var.

Örümceklerin, sıvı çözeltiyi uzun kanallar boyunca iterken, örümceğin iğleri üzerinde mikroskobik musluklara yol açan sulu bir çözelti içinde çözünen ipek proteinlerini (amino asit zincirlerinden oluşan) salgılayan özel bezler içerdiğinde ve örümcekler genellikle iki veya Karnın arkasında bulunan üç çift iğ. [4]

İplikçiler örümceklerde gelişir

Bugün ilkel, parçalı örümceklerle temsil edilen orijinal örümcekler, karın ortasına yerleştirilmiş sekiz çift ipek eğirme organına veya iğlere sahipti (Mesothelae).

Mygalomorph ve araneomorph örümceklerde, iğler karın ucuna (Opisthothelae) hareket etti ve bu örümceklerde ara ön iğler (AMS) ya artık mevcut değildi ya da bazı şekilli örümceklerde cribellum adı verilen değiştirilmiş bir eğirme yapısı olarak kalmıştır ve Mygalomorph örümcekleri dört veya altı içerir İplikçiler, çoğu şekilde altıya kıyasla.

Millerin yapısı

İplik eğirmede yüksek manevra kabiliyetine sahip olduklarından ve çok kısa veya nispeten uzun olabileceğinden (karın bazı mygalomorf örümceklerde olduğu sürece) çift iplikçiler bir ila üç parçaya sahiptir.

Her bir milin son kısmı birçok kılavuz içerir ve karın içindeki belirli çiftlenmiş ipek bezlere bağlanan içi boş saç benzeri ipek portlar vardır ve her bez iğlere bir veya iki vuruşla (ampuller bezleri) veya birkaç vuruşla (bezler) açılır. Silindirik) veya birçok kılavuz (piriform ve dairesel bezler), ayrıca silindirik ve yeni şekillendirilmiş salmastralar iki iğe açılır.

İpek eğirme cihazları

İplikçilere ek olarak, birçok erkek örümceğin, bir örümceğin sperm ağı için ipek üreten gonopore (yapışkan musluklar) yakınında kıl benzeri musluklar bölgesi vardır. [7]

İpek fabrikaları veya ipek bezleri

Örümcekler on farklı türdeki ipek bezlerini ve noktalarını bildiklerinden, örümcek ipek bezleri, özellikle ağ yapısı türlerinde karın bölgesinde geniş bir alanı kaplayabilir.

Tek bir türde, her biri farklı özelliklere ve kullanımlara sahip ipek üreten sekiz adede kadar ipek bezi olabilir:

  • İpek bağlantı diski.
  • İki sağlam ejderha (güvenlik ipi) ve ipeksi ağ çerçevesi.
  • Web sarmal hattı.
  • İpek, ipekten tutkal gibi alır.
  • Cribellate ipek yakalamak.
  • Koruyucu yumurta torbası ipek.

İpek yapısı

Örümcek ipeği çizgisi, yapıları ipeğe benzersiz özellikler sağlayan farklı örümcek proteinlerinden oluştuğu için genellikle yaklaşık 0,001 mm – 0,004 mm’dir ve ipek lifleri, esnekliğini düzensiz, gevşek, bobin benzeri protein zincirlerinden (amino asitler) alan glisin peptidlerinden alır. Çekildiğinde esneyerek ipeğe esnekliğini verir.

İpek hattı boyunca yayılmış alanin peptitlerden yüksek düzenli “tuğla benzeri” protein kristallerinden sertlik ve mukavemet elde eder, Farklı ipeklerin yapısal özellikleri de bu proteinlerin bileşimine ve düzenine göre farklılık gösterir.

En ünlü ipek dokuma örümcekleri

Argiope bruennich

Küre ağının dokumacısı olarak bilinir ve işi ipek eğirmektir.

Her musluğun, ekstrüde malzemenin kalınlığını ve hızını kontrol eden bir valfı vardır Musluklar fibroin parçacıklarını kanallardan çekip havaya attığından, parçacıklar gerilir ve uzun sicimler oluşturmak üzere birleştirilir.

İplikçiler, güçlü ipek lifleri oluşturmak için bu iplikleri birlikte sararlar ve çoğu örümceğin ayrıca çeşitli amaçlar için farklı türlerde rafine ipek malzeme salgılayan birden fazla ipek bezi vardır.

Örümcekler, farklı türlerdeki ipekleri değişen oranlarda birbirine sararak çok çeşitli lif malzemeleri oluşturabilir ve örümcekler ayrıca muslukları daha küçük veya daha büyük ipler oluşturacak şekilde ayarlayarak liflerin kıvamını değiştirebilir.

Bazı ipek liflerinin birden fazla katmanı da vardır – örneğin, bir iç çekirdek bir dış tüp ile çevrelenmiştir, ipek ayrıca farklı amaçlara uygun farklı malzemelerle kaplanabilir ve örümcekler lifleri örneğin yapışkan bir maddeyle veya bir su yalıtım malzemesi ile kaplayabilir.

Örümcek ipeği inanılmaz derecede güçlü ve esnektir ve bazı çeşitler eşit kütleli çelikten beş kat, eşit kütleli Kevlar’dan iki kat daha güçlüdür.

Bu, birçok alanda bilim adamlarının dikkatini çekmiştir, ancak yakın zamana kadar insanlar bu doğal kaynağın çoğunu elde edememişlerdir ve örümceklerden ipek çıkarmak çok zordur ve her örümceğin sadece küçük bir miktarını içerir. [5]

Dişi küre örümcek

Ağındaki bir dişi altın küre örümceği ve bu yakın gelecekte değişebilir, Nexia Biotechnologies adlı bir şirketteki araştırmacılar, örümceklerden ipek üreten genleri kullanarak keçileri genetik olarak değiştirdiler.

Araştırmacılar, az sayıda keçinin sütlerinde büyük miktarda ipek üretebileceğini ve mühendislerin bu materyali diğer şeylerin yanı sıra uçaklarda, kurşun geçirmez yeleklerde ve protezlerde kullanabileceklerini umuyorlar. [6]