Арахнофобия вшита многим из нас в подкорку, как классический и постоянный страх. Так что большинство людей при виде паука потянется к тапку… или к спичкам. Но те, кто осмеливается взглянуть классическому страху в лицо, могут узнать о десятке удивительных инженерных решениях!

🕷 Прыжки 🕷

Начнём с того, что паук - существо без разгибательных мышц. Вдумайтесь: у него физически нет мышц, которые бы распрямляли лапы. Вместо этого он гонит внутрь гемолимфу, свою "кровь", из-за чего лапа распрямляется чистой гидравликой, как поршень в домкрате. В покое там 5–16 кПа, а в момент броска - скачок аж до 60, а у некоторых видов и 130 кПа! Это, на секундочку, давление в автомобильной шине! Именно поэтому мёртвый паук всегда лежит скрюченный: насос отключился, и мышцы-сгибатели стянули лапы внутрь без сопротивления (Nature Reviews Physics).

Но казалось бы, почему бы не сделать себе мышцы разгибатели? Такие мышцы есть и у людей, и у большинства насекомых. Те же тараканы отлично бегают с использованием мышц-сгибателей и мышц-разгибателей. Но вся эта накачка лап гемолимфой нужна для того чтобы прыгать! Конечно, в прыжке задействована и работа мышц, и гидравлика, и у разных видов степень вложения в прыжок у всех немного разная.

Например, паук-скакунчик разгоняется с силой, которая на старте до пяти раз превышает его собственный вес, и способен прыгнуть в шесть раз дальше длины своего тела с места, без разбега — у человека для сравнения максимум полторы длины тела (EurekAlert / University of Manchester; Nature Scientific Reports). А отдельные виды-рекордсмены вроде ✨Colonus puerperus✨ прыгают вообще на 38 длин тела за раз.

🕷 Полёт 🕷

Но ладно бы просто прыгать… Сейчас будет грустная новость для арахнофобов. Некоторые пауки ещё и летают своим особым путём. Явление называется баллонирование: маленький паучок забирается повыше, задирает брюшко, выпускает нить и... улетает. Десятилетиями считали, что дело в ветре. А потом бристольские учёные посадили пауков в закрытую камеру без единого сквозняка, включили обычное электрическое поле, и пауки взлетели.

Оказалось, они чувствуют электрическое поле Земли (то самое, что постоянно существует между поверхностью и атмосферой, около 100 вольт на метр даже в ясную погоду) особыми волосками на лапах, заряжают свою нить и отталкиваются от земли кулоновской силой!! Пауки - вторая после шмелей группа членистоногих, у которой обнаружена способность улавливать и использовать электрическое поле атмосферы для передвижения  (Phys.org; PBS NewsHour).

🕷 Паутина 🕷

Паутина - это отдельная крайне интересная тема, заслуживающая крупной обзорной статьи, но не упоминуть её при разговоре о пауках просто невозможно! Многие знают, что на нитях паутины повсюду рассыпаны клейкие капельки, чья задача удержать добычу, попавшую в сети.

Но внутри каждой крупной капельки клея находится участок скрученной в пружинку шёлковой нити. При врезании очередной бабочки в сеть, сеть не рвётся, но растягивается и пружинит отчасти за счёт этих скрученных пружин в каплях клея. При растяжении нить ведёт себя как упругое твёрдое тело, а при сжатии как жидкость, сжимаясь без предела. Учёные так и назвали этот материал: "жидкая проволока" (CORDIS/EU).

Причина тут в том, что нить паучьей паутины устроена как многоступенчатый амортизатор: в момент удара она сначала резко смягчается - неупорядоченные участки шёлкового белка разворачиваются, будто смятые пружинки, и гасят кинетическую энергию налетевшей жертвы, а не отбрасывают её обратно. А затем, когда белковые цепи растянуты почти до предела, в игру вступают жёсткие нанокристаллы внутри волокна: они скрепляются друг с другом и резко повышают жёсткость нити, не позволяя ей порваться от одного мощного удара (MIT News). И это не просто способ сделать нить прочнее, это способ защитить всю сеть: гасящая удар нить жертвует собой и рвётся первой, локализуя повреждение в одной точке, пока остальная паутина остаётся целой (PNAS). Паук в итоге латает только одну порванную нить, а не восстанавливает всю ловушку с нуля.

И, пожалуй, самое неожиданное: некоторые пауки-тенётники, например крайне ядовитые чёрные вдовы, поднимают добычу в разы тяжелее себя.

Паук закрепляет несколько отдельных предварительно натянутых (как тугая резинка) нитей от добычи к точкам крепления наверху. Каждая такая нить тянет груз независимо, и суммарная тянущая сила складывается из натяжения сразу нескольких нитей, так что паук не поднимает тяжесть рывком одной мышцы, а постепенно наращивает подъёмную силу, добавляя нить за нитью, пока суммарное натяжение не перевесит вес жертвы.

Это и создаёт тот же выигрыш в силе, что даёт классический полиспаст (система из нескольких блоков (шкивов) и одной проходящей через них веревки или троса, которая позволяет легко поднимать тяжёлый груз), только вместо блоков - точки крепления шёлка, а вместо одной верёвки - несколько независимых упругих нитей.  (Университет Тренто). А паук-триангулятор вообще натягивает нить кольцами, как взводят арбалет, а потом резко отпускает так, что накопленная упругая энергия захлёстывает добычу прежде, чем та успевает понять, что произошло (PubMed).

Так что в следующий раз, когда будете сносить паутину в углу, вспомните: вы сносите не просто "домик для мухожоров", а произведение гидравлики, электростатики, акустики и материаловедения, которое эволюция шлифовала добрых 300 с лишним миллионов лет, пока мы только учимся создавать подобные механизмы и материалы.

P.S. Больше про биологию в моём тгк Вася_Гранат! 🌿

Начну издалека:)))

В моей кухне, в углу на потолке заселился павук Анатолич. Не стал гнать ссаными тряпками, а порешил, что он будет мирно жить и ловить всякую кусачую ересь в квартире. Анатолич скрутил себе неплохую обитальню и обустроился вроде.
Но то ли он был ленивый, или пололапый, а может пропускал уроки вязания паутины, НИЧЕГО в его ссаную сетку не ловилось! Хм, ну ладно, сиди. Прошла неделя, сетка пустая, Анатолич грустный...
И как то раз через пару дней, залетает муха с балкона. Я сориентировался, и снайперским броском труселей нокаутировал заразу!
Подобрав трофей, я пошёл в кухню, вскарабкался на табуретку и закинул свой улов в кривую сетку к Анатоличу. Муха ещё дрыгала лапкой, так что Анатолич решил присвоить все лавры себе, доказывая что не такая уж и кривая его сетка! Упаковал, утащил, покушал от души!
Так продолжалось несколько недель. Кидался в него мухами, да комарами. Анатолич даже сменил шкурку, или чего там у павуков за наряд такой?

А затем он просто пропал. День не вылазит, два, неделя... И я вот подумал, а куда же он сделал сьёбинг? Я погуглил, все дела!
Дак вооот:

• Когда вы начали его подкармливать мухами, павук стал получать больше еды, чем обычно. От хорошего питания он быстро набрал массу и полинял (скинул старую шкурку). Линька — это обязательный этап роста у всех павуков. После линьки он стал больше и сильнее.

  1. Почему исчез после линьки?

После смены шкурки павук обычно делает одно из двух:

• Переезжает в более подходящее место.
  После линьки он становится очень уязвимым (новый панцирь мягкий и ещё не окреп). Многие павуки в этот период уходят из привычного угла, чтобы спрятаться в более укромном месте.

• Меняет стратегию.
  Сытый и выросший павук может начать активно искать самку (если это был самец) или просто переселиться в другое, где больше добычи или лучше условия.

  2. Куда он мог деться?

  Чаще всего такие «домашние» павуки (особенно крестовики или домовые павуки) после хорошей кормежки и линьки:

  • Переползают в другой угол / за шкаф / под потолок в соседней комнате

  • Уходят ближе к окну или к источнику света (где больше мух)

  • Иногда просто прячутся и строят новую паутину в менее заметном месте

Вывод

Ничего страшного не случилось. Павук не «умер от обжорства» и не сбежал из-за стресса. Он просто вырос, перелинял и, как взрослый павук, сменил место жительства.

А я то переживал что он «умер от обжорства». Такие дела. Ну штош. Удачи тебе Анатолич!