大自然的編織」藝術家「蜘蛛,人類對它們的創意高超技能自嘆不如
世界上沒有任何一種其他動物能像蜘蛛那樣織出複雜而精美的網。即使是掌握了現代紡織技術的人類,對於蜘蛛織網的創意和高超技能也自嘆弗如。
古希臘關於蜘蛛有個傳說:一個名叫Amne的少女向智慧女神提出挑戰一一比賽紡織,不幸的是她輸了,於是她就用自己的身體來紡紗織布。蜘蛛的拉丁學名Araneida就是根據這個少女的名字命名的。
蜘蛛屬於節肢動物,共有4萬多個種類,
其種群數量僅次於昆蟲。蜘蛛最大的特點是能吐絲。儘管其他一些昆蟲如蠶也能吐絲,但沒有任何一種動物能像蜘蛛那樣織出複雜而精美的網。大部分蜘蛛種類都有吐絲結網的能力。
目前科學家們還不知道蛛絲是怎樣生成的,
但對蜘蛛的吐絲過程已經有了大致的了解。蜘蛛生有能夠分泌蛛絲的絲腺。蜘蛛在噴絲時,將體內分泌的絲蛋白液體通過輸送管道推向噴絲頭上的一個小噴口。蜘蛛一般有兩到三對噴絲頭,都位於其後腹部。每個噴口都有一個「調節閥」,可以控制噴出物的速度和濃度。絲蛋白液體從噴口噴出,在空氣中凝固成絲並不斷拉長,形成有一定強度和韌性的長線。噴絲頭會不斷地將這些長線拉緊,使其更加結實、牢固。
大部分蜘蛛都生有多個絲腺,能產生具有不同作用的各種絲質物。通過將各種絲質物纏合在一起,蜘蛛就能造出各種各樣的絲線。蜘蛛還能通過調整噴口改變絲蛋白液體的濃度,以形成更細或更粗的絲線。有些絲線有多層結構,大多是一個內管外面套著一個外管。蜘蛛還能在絲線外面塗上各種物質,以適應各種不同的需要,比如在絲線外麵包上一層黏性的或不透水的物質。
蛛絲異常結實,並極具柔韌性。有些蜘蛛產的絲能承受同樣直徑鋼絲5倍的拉力,其強度是凱夫納(一種人造的高強防彈纖維)的2倍。蛛絲的這些物理特性引起了科學家的極大興趣,但截至目前,科學家還沒有研究出可與蛛絲相媲美的纖維材料。
下面讓我們來見識一下形形色色的蛛網。
洞網
螲蟷是一種生活在馬來西亞熱帶雨林中的蜘蛛,居住在地下。螲蟷在建造巢穴時,通常是先選一塊較為乾燥的地方,在土裡打洞。洞穴建好後,螲蟷就在洞口處織一個線圈,然後走出洞外,從外面呈輻射狀拉出多根絲線,所有絲線都與套在洞口的線圈連在一起。最後,螲蟷再造一個土蓋子蓋住洞口。
螲蟷趴在蓋子下面,隨時準備發動攻擊。它的八條腿搭在連向洞外的八根絲線上,即使是最輕微的震動它都能感覺到。螲蟷有很好的判斷力,能分辨出哪些是獵物傳來的震動,哪些是其他物體造成的。如果是連續震動,螲蟷便會高度警覺,因為這極有可能是獵物被絲線粘住了。這時,螲蟷便頂開蓋子,以閃電般的速度撲向獵物。獵物一旦被它抓住,很少能夠逃脫。
蝰蠟被稱為蜘蛛中的活化石,是一種非常古老的蜘蛛,從它的背部便可看出它與蠍子有很近的親緣關係。與蠍子一樣,螲蟷的毒液的毒性非常強,獵物只要被它咬上一口,幾乎沒有生還的可能。
「天網」
蜘蛛大部分都是「獨行俠」,喜歡獨來獨往,很少合作,但生活在熱帶雨林中的一種身體只有螞蟻大小的紅蜘蛛卻是一個例外,眾多的紅蜘蛛一起織網,合作狩獵,共同分享食物。
紅蜘蛛把巢網建在樹上,一般能向上延伸15~20米,構成了熱帶雨林中昆蟲航線上的最大障礙物,猶如一個巨大的天網。建造這樣一個網需要數萬隻蜘蛛通力合作。如果這張網出現破損,蜘蛛們就一起進行修復,並不斷擴大這張網的規模。如此巨大的網,昆蟲一旦掉進去,根本別想逃出來。別說昆蟲,即使像鳥這樣大的動物如果陷進去了也很難脫身。獵物掙扎引起的振動會很快傳遍巨網的各個角落,眾多蜘蛛將一哄而上,對獵物進行圍攻。它們會從吐絲器里噴出黏性液體,將昆蟲五花大綁起來,然後將口器插進昆蟲最容易受傷的部位,把毒液注入進去,昆蟲很快便會一命嗚呼。然後,這些小精靈開始分享這頓大餐。
「漁網」
由鬼面蜘蛛編織的網非常特別,看上去就像一張漁網。鬼面蜘蛛的絲網是用一種非常特別的多股絲線織成的。織網前,鬼面蜘蛛先選一個離地面很近的點,然後開始織網。它將絲線向後梳理,這樣做是為了讓絲線變得更加毛糙,這種絲線缺乏黏液,但上面的毛狀物有很強的粘附力,能將昆蟲的毛腿緊緊地糾纏住,同時蛛絲也有很強的彈性。
在織好網後,鬼面蜘蛛就會將前腿伸下去探一探與地面的距離,然後就把連接「漁網」的大部分輔助絲線都剪斷,只留下那張毛乎乎的矩形「漁網」。捕獵時,鬼面蜘蛛用四隻前腿將網舉起來,眼睛緊盯著地面。鬼面蜘蛛的眼睛非常靈敏,因此它能在昏暗環境中捕食。一旦有獵物走到它高舉的「漁網」下面,它就會毫不客氣地將網猛地罩到獵物身上,並將其緊緊捆住,帶有絨毛的蛛絲能死死地纏住獵物,使之很難掙脫。
球形網
蜘蛛織造的最精緻的一種網是球形網。這種網可以說是動物王國中最巧妙、最複雜的一種建築結構。織造這種網的往往是雌蛛。雌蛛在織造這種網時,需要先在高處比如一根樹枝上,找到一個合適的位置,然後向空中吐出一根長長的絲線。如果運氣好的話,自由飄動的絲線的一頭就會搭上另一個樹枝。當雌蛛感覺絲線已經抓住了對面的物體時,就會將絲線纏緊,並將這根線固定下來。接著,雌蛛爬到這根絲線上,吐出一根更柔軟的絲線,並將絲線兩頭繫緊。隨後,它爬到軟線的中間部位,這樣軟線就會下垂,形成一個v字形。蜘蛛從這根V字形絲線的下端再引出一根線並拖著這根線垂直向下跌落,於是就形成了一個Y字形,這個結構就是網的中心部位。蜘蛛通過它的鋸齒狀腳爪和帶倒鉤的腿毛能輕易抓牢非常細的絲線。它沿著絲線一邊行走,一邊在各個錨點之間吐出更多的框架線。然後,它從網的中心部位開始構造輻射線。當所有的輻射線都建好後,蜘蛛就會吐出大量的非黏性線,以構築一個輔助性螺形網,這根網線從中心部位—直延伸到網的邊緣部分。最後,蜘蛛將輔助性螺形網作為一個參照物,在網上做螺旋式行走,邊走邊吐出黏性絲線,同時吃掉原來的輔助性螺形網。這樣,除了輻射線是非黏性線外,其他的線都是黏性很強的絲線。當所有的工作完成後,一個優美、對稱的球形網就織成了。
當網織好後,蜘蛛就坐在網的中間,八條腿放在網的輪輻上,
輪輻上的任何震動都會傳到它的腿上,並被腿關節裡面的一個微型感覺器官接收到,這個感覺器官非常敏感,即使是最輕微的震動也能感知到。警覺起來的蜘蛛會立即拉緊附近的輪輻,並對獵物的方位和距離做出準確判斷。
當昆蟲觸網時,蛛網就會伸展開來,然後又恢復到原來的大小。蛛網具有超強的伸縮能力,如果不具備這種能力,觸網的昆蟲就很有可能被彈射出去。絲網上的黏性液滴也起著至關重要的作用。液滴表面的張力可以讓鬆弛的蛛網繃緊,一滴黏液就相當於一根絲線的線軸。昆蟲觸網時會拚命掙扎,從而從黏液里拽出絲線,使它的掙扎速度減緩。接著,表面張力使絲線恢復原狀,這樣螺旋線不會斷裂,整個蛛網將恢復它的對稱性。一旦抓住獵物, 雌蛛會吐出另一種絲,這種絲就像一張床單從吐絲器里冒出來,這是一種帶有絨毛的絲,專門用來捆綁獵物。
如果球形網因損壞而無法再用時,雌蛛一般會主動毀掉它,也就是吃掉大部分的絲線,以作為原料循環利用。不過,雌蛛也會留下一根很粗的橋線,供重新織網時用。
「釣魚線」
在南美洲熱帶森林裡生活著一種專釣飛蟲的蜘蛛,被稱之為「漁翁蜘蛛」。
漁翁蜘蛛在捕獵時先在樹林里選一根又輕又直的枝幹做「釣竿」,然後在竿子的一端吐出一根長長的蛛絲,下面吊著一個用黏液做成的絲團,做成「釣線」和「釣餌」。
當昆蟲在森林裡飛來飛去時,看到隨風飄蕩的「釣餌」,大都會將其當作一種可口的美味。在沒風的時候,漁翁蜘蛛就用前腿拉動蛛絲,讓「釣餌」擺來擺去,以引誘昆蟲上鉤。昆蟲一旦撲到「釣餌」上,黏液就會把它粘住。漁翁蜘蛛沿著「釣魚線」攀援而下,將昆蟲吃掉。漁翁蜘蛛的「釣魚」效率極高,憑著一根「釣魚線」,一隻漁翁蜘蛛每小時大約能捕捉10隻昆蟲。
「氣泡房」
水蛛可以說是蜘蛛王國中的叛逆者,是唯一能在水下生活的蜘蛛。那麼,水蛛在水下是如何進行呼吸的呢?科學家通過解剖發現,水蛛與陸地蜘蛛一樣,擁有氣管和書肺,但不能吸收溶解於水中的氧氣,因此水蛛必須將呼吸器官露出水面進行呼吸,就像海生哺乳動物一樣。但與海生哺乳動物不同的是,水蛛不是將頭部而是將腹部末端露出水面,然後很快又縮回到水裡去,這時它的腹部就會罩上一個大水泡。原來,水蛛是利用其身上的絨毛能吸附空氣的物理作用,將空氣帶入水下的。此外,水蛛的腹部外面生有一個碩大無比的氣孔,與體內密密麻麻的器官和支氣管相連,發達的器官系統可以讓水蛛吸住更多的空氣。
為了不讓帶入水下的空氣漂浮上來,水蛛在這個大水泡里用絲編織一個框架,然後再用一根絲將這個氣泡綁縛在水綿或者其他水草上。這個由絲和空氣組成的氣泡就成了水蛛堅固的水下巢房。水蛛建造的「氣泡房」不僅能儲氧,而且還能制氧。隨著水蛛的呼吸,氣泡中的氧濃度將不斷下降,當低於16%時,溶於水中的氧便會自動補充進來。當蜘蛛處於休息狀態時,耗氧量不大,氣泡中的氧能夠滿足要求;但在蜘蛛處於活動狀態時,水中氧的供應就跟不上了,這時水蛛就不得不浮到水面上來往水裡帶氧。當「氣泡房」建成後,水蛛就會去捕捉小魚小蝦等動物,將這些獵物帶到「氣泡房」里慢慢享用。水蛛的交配、產卵以及撫養子女等活動也是在這個「氣泡房」里進行的。
「奪命追魂索」
澳大利亞有一種毒性極強的紅背蜘蛛,
與臭名昭著的黑寡婦蜘蛛存在近親關係,這種蜘蛛不僅毒性強,而且織的網也十分特別,又寬又深,呈三維立體狀。由雌性紅背蜘蛛建造的這種複雜、精美的網通常位於背光處。雌蛛在建造這種網時,要先選一塊平坦而又隱蔽的地面,然後抱著一根絲線從高處下到地面上,將絲線末端粘到地面上;接著,它拖著另一根絲線回到上面的那個起始點,將其粘到第一根絲線上,以起加固的作用;然後,它將這根線拉緊,一根「奪命追魂索」就算完工了。接下來,它又拖著一根絲線下到地面……為了建造這樣一個立體網,它要往返多次,垂直固定住好幾十根絲線,而且還要把每根絲線都綳得緊緊的,還要在上面裝飾黏性極強的滴液。這樣,當昆蟲一不小心碰到這些繩索時,就會「啪」的一下被倒掛在半空中。絲線彈性極好,任昆蟲如何折騰都無濟於事。絲線的震動會立即傳到埋伏在上面的紅背蜘蛛那裡。由於獵物被懸吊在半空中根本無法逃脫,所以除非蜘蛛很餓,否則它不會急著進食,它什麼時候餓了什麼時候拉上去享用。「霹靂流星錘"
與紅背蜘蛛相比,流星錘蜘蛛的捕獵方式更絕,因為這種蜘蛛只用一根蛛絲捕食。
流星錘蜘蛛集進攻與防守術於一身,可謂「功夫大師」。流星錘蜘蛛白天休息,晚上狩獵,休息時常常將自己偽裝成一小坨鳥糞,以欺騙那些試圖吃它的掠食者。這種蜘蛛的進攻武器是大名鼎鼎的「霹靂流星錘」。
每當夜幕降臨,流星錘蜘蛛便放棄偽裝,開始準備捕獵。它先在樹葉的下方搭一根水平絲線,然後就從這根絲線上懸吊下來。接著,它吐出一根堅韌的蛛絲,並用後腿把蛛絲從吐絲器里拽出來,在蛛絲的末端形成一個黏性絲球,這就是它的狩獵武器「流星錘」。換句話說,「流星錘」其實就是一團黏性極強的膠狀物,懸吊在蜘蛛的一隻前腿上。
流星錘蜘蛛會散發出一種類似雌性飛蛾的性激素氣味,以引誘雄性飛蛾,它甚至還能根據不同的飛蛾種類改變「化學香水」的味道。雄性飛蛾在聞到這種氣味後就會逐漸靠近蜘蛛。蜘蛛在察覺到飛蛾的翅膀震動後會迅速做出反應——它就像一位功夫高手那樣揮舞起「流星錘」,黏液滴的快速運動很容易使雄性飛蛾誤以為是雌性飛蛾在飛動,從而進入流星錘蜘蛛的攻擊範圍。流星錘蜘蛛看準目標,一錘砸去,只要飛蛾被擊中,就會立刻被黏性極強的黏絲團粘住,稀里糊塗地成為蜘蛛的口中食。
即使是掌握了現代紡織技術的人類,對於蜘蛛織網的創意和高超技能也自嘆弗如。
※動物也會」欣賞「音樂嗎,我們聽到的聲音有多少是客觀存在的
※宇宙中的幾種「宜居帶」,它不僅僅是由空間創造的還有時間
TAG:宇宙小百科 |