Паутина

У этого термина существуют и другие значения, см. Паутина (значения).

Паути́на — секрет паутинных желёз, который вскоре после выделения застывает в форме нитей. По химической природе это белок, близкий по составу к шёлку насекомых. Паутину способны выделять представители ряда групп паукообразных (пауки, ложноскорпионы, некоторые клещи) и губоногие многоножки.

Капли утренней росы на паутине.

Варианты использования паутины вырабатывающими её животными очень разнообразны, но наиболее распространено применение её для построения яйцевых коконов, сперматофоров, ловчих сетей и укрытий на время линьки или неблагоприятных условий. Ловчую сеть пауков также называют паутиной.

Паутина пауков

Состав, выделение и свойства

Паук плетёт паутину

Паутинные железы паука в работе ( съемка в сканирующем электронном микроскопе)

Паутина пауков представляет собой белок, обогащённый глицином, аланином и серином. Внутри паутинной железы она существует в жидкой форме. При выделении через многочисленные прядильные трубочки, открывающиеся на поверхности паутинных бородавок, происходит изменение структуры белка, вследствие чего он затвердевает в форме тонких микрометровых нитей. Внутри нитей есть жёсткие белковые кристаллы размером в несколько нанометров, соединённые между собой эластичными белковыми связками^[1]. В дальнейшем паук переплетает эти первичные нити в более толстое паутинное волокно.

По прочности паутина близка к нейлону и значительно прочнее сходного с ней по составу секрета насекомых (например, гусениц тутового шелкопряда). Согласно одному из предположений различия обусловлены тем, что пауки формируют волокно, свисая на нём^[2].

Предельное напряжение на разрыв каркасной нити паука Araneus diadematus составляет 1,1—2,7 ГПа. Для сравнения: предел прочности стали 0,4—1,5 ГПа, человеческого волоса — 0,25 ГПа^[3].

Паутина сохраняет своё натяжение как при растяжении, так и при сжатии нитей^[4].

Функции

Паук чёрная вдова охотится на ос

Наиболее известный вариант использования паутины пауками — построение ловчих сетей, которые в зависимости от строения способны полностью обездвижить добычу, затруднить её передвижения или только просигнализировать о её появлении. Пойманную добычу пауки также часто заворачивают в паутину.

Паук-волк с яйцевым коконом

У аранеоморфных пауков с ловчими сетями связано очень сложное брачное поведение. Перед размножением самцы плетут сперматическую сеточку, на которую выделяют каплю семенной жидкости для переноса её в резервуары цимбиумов (копулятивных органов на кончиках педипальп).

Развитие яиц и молоди проходит в паутинном яйцевом коконе, который у некоторых пауков устроен очень сложно, с защитными барьерами вокруг^[5].

У некоторых видов самка в период размножения выделяет нить, помеченную феромонами, которую самец использует при поиске партнёрши. В связи с этим, хотя даже среди наиболее архаичных членистобрюхих пауков есть представители, формирующие для охоты сигнальные волокна, считается^[кем?], что первичная функция паутины пауков связана именно с размножением, а не с добычей пищи. В качестве основного довода в пользу этой гипотезы рассматривают исходную приуроченность паутинных бородавок к области половых отверстий.

Многие пауки оплетают ею стенки норки.

Паук-птицеед Selenocosmia stirlingi в норе

Одними из наиболее интересных применений паутины оказывается формирование страховочных нитей, препятствующих неудачному падению при прыжках, и «планеров», с помощью которых молодь может распространяться с потоками воздуха.

Амазонские пауки-кругопряды умеют создавать из листьев и веточек, скреплённых паутиной, отвлекающие муляжи, которые размещают на своей паутине с целью обмануть хищников. Паук может, спрятавшись неподалёку, дергать за управляющие паутинки, заставляя муляж-марионетку совершать обманные движения^[6].

Водяные пауки строят из паутины подводные убежища, наполненные воздухом для дыхания^[7][8].

Тарантулы используют паутину для противостояния скольжению по поверхности (клейкий материал выделяют прядильные трубки на лапках пауков)^[9].

Утилизация

Некоторые пауки (например, крестовики) регулярно поедают нити своей паутины и плетут их заново. По поводу причин этого действия есть 2 версии:

• Паук поедает старую паутину при ремонте сети для восстановления запаса требуемых белков.
• Это нужно для получения воды, которая оседает в виде росы на нитях.

Применение

До середины XX века паутину использовали в оптических геодезических приборах, для нанесения перекрестий. Предпринимаются попытки создания искусственных аналогов паутины (для использования как в конструкционных целях, так и в медицине)^[10].

Использование человеком

В народной медицине паутину применяли как кровоостанавливающее и заживляющее средство^[3]. Ввиду прочности паутиновых нитей, они используются даже для изготовления некоторых предметов одежды.

Идёт разработка новых конструкционных материалов, построенных по принципу паутины^[11].

Также, компания Kraig Biocraft изготавливает нити «Dragon silk», используемые для создания бронежилетов, что возможно ввиду огромной ударной вязкости (520 МДж/м³).