منوعات

والآن يعرف العلماء كيف ترفع العناكب فريستها الكبيرة بـ بكرات حرير

بالعربي/ تضفي الطاقة المخزنة في خيوط الحرير الممتدة على العناكب قوى رفع فائقة.

إن عناكب الويب المتشابكة عبارة عن مهندسين ذوي ثمانية أرجل ، يصنعون بكرات من الحرير لتعطيل فريسة كبيرة الحجم مثل السحالي أو حتى الثدييات الصغيرة التي تمشي على الأرض تحتها. 

حتى الآن ، لم يعرف العلماء بالضبط كيف تمكنت العناكب من القبض على مثل هذه الضحايا الضخمة. ولأول مرة حلل الباحثون تقنيات بناء العناكب والحرير لصيد الحيوانات الثقيلة ورفعها. 

أفاد الباحثون في دراسة جديدة أن العناكب “ضبطت” آلياتها الحريرية بشكل نشط بمجرد القبض على الفريسة ، وربطت خيوطًا مشدودة مسبقًا في بكرات لزيادة قدرتها على الرفع ورفع الفريسة أثقل بكثير من العناكب نفسها.

حرير العنكبوت جيد جدًا في تشتيت الطاقة ؛ عندما تطير حشرة إلى شبكة ، يتم امتصاص الطاقة الناتجة عن صراعاتها وتبديدها من خلال شبكة من الخيوط المتصلة. الحرير مرن أيضًا ، مما يمكّنه من تخزين الطاقة وتضخيمها ، تمامًا مثل الخيط الموجود على القوس المشدود ثم تحريره لإطلاق سهم. 

بالنسبة للدراسة ، تساءل العلماء عن الكيفية التي يمكن أن تستخدم بها عناكب الويب المتشابكة مرونة الحرير للقيام برفع الأحمال الثقيلة ، كلما اصطدمت خيوطها اللاصقة بشيء مرهق للغاية بحيث يتعذر على العنكبوت نقله من الأرض.

هناك أكثر من 2200 نوع موصوف من عناكب الويب المتشابكة (وتسمى أيضًا نساجي نسيج العنكبوت) في عائلة Theridiidae. إنهم يعيشون في جميع أنحاء العالم ومعروفين بشبكاتهم الكثيفة وغير المنتظمة ، وفقًا لقاعدة بيانات التنوع البيولوجي موسوعة الحياة (EOL). بالنسبة لتجارب الباحثين ، عملوا مع نوعين من الشبكات المتشابكة – Steatoda paykulliana و Steatoda triangulosa – وكلفوا العناكب برفع الصراصير الحية ذات البقع البرتقالية ( Blaptica dubia ) كانت تزن العناكب 0.007 أوقية (0.22 جرامًا) على الأكثر ، وكان وزن الصراصير الأثقل وزنًا تقريبًا ثلاثة أضعاف وزنها عند 0.02 أوقية (0.56 جم).

مملكة الحيوان هي عالم رائع وجميل ومعقد ، لكنها تواجه مستقبلاً غير مؤكد. في السنوات القليلة الماضية ، رأينا اليابان تستأنف صيد الحيتان ويحذر العلماء من أن العقد المقبل قد يكون محوريًا لبيئة الأرض وسكانها. يستكشف هذا السنوي بعض التهديدات التي يواجهها 25 من أكثر المخلوقات المهددة بالانقراض في العالم ويلتقي بالحيوانات التي تدين بوجودها المستمر إلى قانون الأنواع المهددة بالانقراض لعام 1973 . عرض الصفقة

“الفخ يتغير”

في التجارب ، لاحظ العلماء العناكب أثناء قيامها ببناء أفخاخها ، متدلية أليافًا خاصة مرصعة بالغراء اللزج لكل من الفريسة والإشارة إلى العنكبوت عندما تم القبض على شيء ما. إذا كانت الضحية غير المحظوظة عبارة عن حشرة صغيرة ، فقد يكون هذا الخيط الواحد كافيًا لرفعها ، كما قال مؤلف الدراسة الرئيسي غابرييل جريكو ، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر Bio-Inspired و Bionic و Nano و MetaMaterials Mechanics في جامعة ترينتو في إيطاليا.

ولكن إذا كانت الفريسة أكبر من أن يتمكن العنكبوت من انتزاعها باستخدام قوة أرجلها ، “هذا هو الوقت الذي يتغير فيه المصيدة” ، كما قال غريكو لـ Live Science. “العنكبوت متورط أيضًا”. 

لم يعد العنكبوت مراقبًا سلبيًا ، ثم يبدأ في إنتاج خيوط ارتفاع ضغط الدم – ألياف حريرية يمتدها العنكبوت أثناء ربط أحد طرفيه بالويب ويربط الطرف الآخر بالفريسة المحاصرة. وأوضح جريكو أنه عندما تسترخي الخيوط ، فإنها تطلق طاقتها المخزنة لزيادة وزن الحيوان بشكل تدريجي ، ويقوم العنكبوت بذلك مرارًا وتكرارًا حتى تصل الفريسة إلى الارتفاع المطلوب. أفاد الباحثون في التجارب أن العناكب أثارت الصراصير الثقيلة بارتفاع 3 بوصات (8 سم) عن الأرض ، وكانت أسرع سرعة رفع لها حوالي 0.004 بوصة (0.01 سم) في الثانية.المحتوى ذي الصلة

وصف مؤلفو الدراسة أيضًا أربعة أنواع مختلفة من الحرير استخدمتها العناكب لبناء الويب ، ولكل منها وظيفة محددة. كان هناك نوعان من الخيوط الداعمة ، كل واحدة تنتجها غدة مختلفة ؛ خيوط “محاصرة” مغلفة بقطرات لزجة ؛ وأخيرًا ، حرير يشبه الأسمنت يربط الخيوط معًا. قال جريكو إن العنكبوت أنتج بعد ذلك نوعًا خامسًا من الحرير لربط فريسته وشل حركتها. Advertisement

وأضاف: “العنكبوت هو مصنع مثالي للحرير ، ينتج مواد متعددة الوظائف في أقل من ميلي ثانية – خمس مواد مختلفة على الأقل”.

نوع آخر من العناكب – العنكبوت الحائك المثلث ( Hyptiotes cavatus ) – يستفيد أيضًا من قدرة الحرير على تخزين الطاقة وإطلاقها ؛ أفادت Live Science في عام 2019 أنها تستخدم حريرها في صناعة مقلاع مطاطية تطلق العنكبوت إلى مسافة أبعد بكثير مما يمكن أن يسافر بالقفز .

ولكن لا يزال هناك الكثير الذي لا يعرفه الباحثون عن مرونة حرير العنكبوت ، مثل مدى ارتخاء الحرير وتمدده مرة أخرى. سيساعد حساب هذا الحد العلماء على فهم إلى أي مدى يمكن للعنكبوت أن يمد خيوط التوتر ، والتي يتعين عليها أيضًا أن تصمد أمام صراعات الحيوانات المأسورة دون أن تنفجر أو تعرج.

قال غريكو: “كانت هذه فقط أولى الأفكار في هذا الاتجاه”.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com

السابق
بُني مسجد بعد عقود من وفاة النبي محمد بالقرب من بحيرة طبريا
التالي
مهدئ الخيول يظهر كمخدرات جديدة وقاتلة في الشوارع في الولايات المتحدة

اترك تعليقاً