生物快车

蜘蛛为啥不被自编的网黏住蜘蛛编织的网有多种多样,但是最基本的一种是球形网。当蜘蛛刚刚开始编织球形网时,它用的是干燥的丝,一旦球形网的基本构造建成后,它就改用外表涂有一层小液滴的丝来编织球形网中的螺旋形路径,这一层小液滴的成分是一种类似于胶水的黏性物质。在通常情况     

三维“真蜘蛛”将使植物长出超级纤维

三维“真蜘蛛”将使植物长出超级纤维林元凯译任大明校纽约州伊萨卡城康奈尔大学的科学家们已经向着实现让遗传工程植物长出象钢一样坚韧、能用于多种用途的纤维的目标迈进了一步。他们弄清了自然界中一种最引人注目的物质──金色球形网蜘蛛拉线状丝的部分分子结构。“别...     

让植物生产蜘丝

研究人员已将蜘蛛基因插入马铃薯和烟草植物 ,以使这些植物在它们的组织中制造大量的丝蛋白。如果将此蛋白质织成线 ,它们不仅能生产出坚韧的纤维 ,而且可制成无毒的能生物分解的生物医药用布。来自德国Ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ研究所的尤多·康拉德 (ＵｄｏＣｏｎｒａｄ)和同事们制成了金黄色球形蜘蛛丝蛋白基因的人造变体并把它们拼接入几种植物的基因组。他们发现 ,有些植物的蛋白质总量中 ,有 2 %以上由丝蛋白构成。将蜘蛛丝基因转入细菌已获成功。这些细菌在发酵罐里人工培养并在那里制造丝蛋白。但这些细菌得用相对昂贵的丝蛋白成分即…     

生物材料

<正>经过数百万年的进化,生物世界已经成为一个超级有效的材料研发实验室。本期选自《自然》杂志的一组文章研究了自然界中的物质如何为仿生材料带来启发,从而最终赋予人类超人的能力。我们的探索从观察一种熟悉的生物开始——蜘蛛。这些节肢动物用来结网的丝非常坚韧。确实,电影《蜘蛛侠2》中的场景——纽约市的一列地铁被一个蜘蛛网迫停,并非远离现实、荒诞不经。科学家正在研究如何用合成材料制造出这样的纤维。     

揭开蜘蛛稳吊蛛丝的奥秘

有则谜语是:"南阳诸葛亮,稳坐中军帐,摆起八卦阵,单捉飞来将."谜底是蜘蛛.可见,古人就知道蜘蛛可以稳稳地吊在蛛丝上.我们在沿着一根下垂的绳子爬上爬下时,特别容易晃来晃去.那么,悬在丝上的蜘蛛身体为什么不容易晃动?这常见的现象却一直没有得到科学的解释.直到最近,法国研究人员才发现,蜘蛛丝中含有一种特殊的分子结构,能使蛛丝富有弹性,很容易克服摆动.     

为什么

蜘蛛为什么不会粘到自己的网上? 蜘蛛的网编织得可真够棒的。它不仅细而透明,还非常结实、极富弹性。 不小心落到蜘蛛网上的虫子,都会拼命挣扎,试图 逃出“魔网”,但越 挣扎,蜘蛛网就把 它缠得越紧。这 时,“威风凛凛”的 蜘蛛突然出现,向 猎获物不停地“吐 丝”,不一会儿,就将其一圈一圈地缠个牢牢实实。然后,蜘蛛才开始不慌不忙地享受它的美餐。 这些倒霉的虫子之所以会被蜘蛛逮住,全是由于那粘乎乎的蜘蛛网。而蜘蛛能在自己编织的网上畅通无阻,全靠了它那会渗出油的“足”。不信你可以试试看,拿一点儿挥发油搽一下蜘蛛的腿,再把它放回到蜘蛛网上,蜘蛛就会像那些猎获物一样立刻被粘到网上,再也无法显示英雄气概了。     

古老丝材料书写新传奇

<正>许多动物都产丝,如有些贻贝靠丝附着在岩石上,蜘蛛则用丝网诱捕猎物。但对人类最有用的丝来自于人们常说的蚕。蚕是家养蚕蛾的幼虫,在成蛹前会结茧,这种茧是桑蚕蛹期的保护壳,是由数百米长的丝纤维织成的。利用蚕丝是华夏文明的伟大创造,我国劳动人民在将近5000年前就开始把蚕丝纺成线,织成简单的丝织品,从而创造了灿烂的丝绸文明。但在大自然中,蚕丝并不是最     

仿生材料新进展

<正>据3月25日出版的英国《自然》杂志载文称,材料科学家们正从特殊的动植物身上得到启示,进而研制出有可能赋予人类超级能力的材料。以下的这些仿生材料已应用在多个领域内。超级强韧灵感来源:蜘蛛丝。蜘蛛的拖丝由原纤维构成,其中含有的晶体结构蛋白质、非晶态蛋白质能提升拖丝的强度和弹性     

大有可为的仿生材料学

美国戴顿研究所正在研究甲壳虫是如何将糖及蛋白质转化成为质轻然而强度很高的坚硬的外壳;华盛顿大学的研究人员正在试图揭示蜘蛛吐出的水溶蛋白质是如何变成不可溶的丝,而丝的强度竟比防弹背心材料还要坚韧;普林斯顿大学的科学家们正在探索鲍鱼(古称石决明)是如何将海水中的白垩(碳化钙)结晶,并将其转化成强度两倍于高级陶瓷的贝壳。此外,自然界中还有许许多多具有神奇功能的普通物质,例如锋利的鼠牙竟可以咬透金属罐头盒;胡桃木及椰子壳     

母蛛杀夫不见血

蜘蛛一辈子几乎只在做两件事：吃和繁殖。 极少数的蜘蛛还有“恶妻吞夫”的习性。母蜘蛛性成熟后,身上会发出一种特别的气味。雄蜘蛛闻到这种气味后．会迅速到母蜘蛛结的网上“求爱”。母蜘蛛对上网求爱的雄蜘蛛咬上一口,这样,雄蜘蛛也像撞网的昆虫一样．刚做完爱就成了母蜘蛛口中的美味佳肴了。     

丝质材料重塑及前景展望

正如一些研究人员所想像的那样,如果蜘蛛是群居的素食动物,那么我们今天的世界也许将会是一个完全不同的样子。蜘蛛是大自然中的纺丝能手,在数百万年以上的进化过程中,它们所吐出的丝对人类有着众多的用途,从带粘性的牙膏到坚固而有弹性的牵引绳索。"我们谈论的并不仅仅只是某一种材料,"从事蜘蛛丝进化遗传学研究的生物学家、加州大学的谢     

超极蛛丝

美国科学家积多年艰辛探索和潜心研究在生物学诸多领域中取得了长足发展,他们在生物遗传工程和仿生学上的成就举世瞩目。近年来他们又对屈身人类脚下遍布全球的蜘蛛进行了广泛深入的探索并进行提取蜘蛛造丝基因。通过PCR技术在培养菌中转移拼合培植入造超级丝的伟大尝试。目前实验虽尚未取得结果但前景诱人,令人鼓舞。     

蜘蛛和虫子的战争

观察过蜘蛛如何织网捕食的人，几乎都会对蜘蛛网留下深刻印象，蜘蛛正是凭借着它那张神奇复杂的魔网，不知网住了多少倒霉的虫子。蜘蛛网是如此的精巧，直到现在科学家才刚刚开始发现它的化学组成、结构是什么，它是如何起作用的。不过并不是所有的虫子都乖乖地没头没脑地让蜘蛛给网住，有一些种类的虫子在长期的进化中得到了这样的本领，那就是远远地就能嗅到蜘蛛的气味，从而避开厉害的蜘蛛网，采用的是兵法的最后一招： “走为上”。 精妙的蜘蛛网 虽然蜘蛛网丝与蚕丝看起来比较相似，但是蜘蛛网丝实质上要高级得多，它像钢一样有韧性，…     

蜘蛛与蜘蛛网探秘

蜘蛛是大家都熟悉的动物,而且世界各地到处可见。蜘蛛的种类多达5万种。小蜘蛛只有半毫米左右,大的如人手一般,美洲南部有一种蜘蛛甚至长达25厘米。凡蜘蛛都能分泌出一种丝来结网。这种粘性的丝网具有防护、捕食和发现同伴的作用。蜘蛛的视力极弱,但对粘在网上的“猎物”却能了如指掌。网颤剧烈,则大     

波西亚毛蜘蛛的大骗局

小小一张蛛网,并不只是小昆虫的陷阱。一只波西亚毛蜘蛛闯入蛛网,用8条长腿和两只毛茸茸的触角,不停地拨动蛛丝,模仿一只落网的蚊子在挣扎……蛛网主人终于被吸引过来了……这一次,它还没有看清自己的“猎物”,就落入了波西亚毛蜘蛛的口中。波西亚毛蜘蛛的每一次捕猎,都像是一场精心设计的骗局。科学家们不免置疑:“这是波西亚毛蜘蛛的本能,还是它真的具有超群的智慧?”     

资讯

揭开蚕丝坚韧之谜长期以来,科学家一直想弄清楚蚕为什么能吐出最有韧性的天然纤维,现在,他们离解开这个谜又进了一步。蚕丝之所以那么有韧性,是由于蛋白质同各种具有不同特性的物质结合起来的缘故。例如,有些物质具有亲水特性,有些具有疏水特性。但科学家不清楚蚕和蜘蛛怎么能在不堵塞其丝腺的情况下把这些物质变成丝线。研究人员分解了一个蚕虫的丝,去掉把纤维粘在一起的物质。然后他们研究余下的蛋白质在不同水分含量下的性能。发现降低水分含量,就会开始形成固态蛋白质微粒。进一步降低水分含量,这些所谓的胶束就结合在一起形成较大的像…     

蜘蛛织网视猎物而定

科学家近日发现，和大名鼎鼎的黑寡妇蜘蛛一样，一般蜘蛛结什么网也视周围主要的猎物而定。具体地说，对付小猎物只需结一张简单的、力度较弱的网，而对付较大的猎物就要用一张结构和成分复杂、力度很强的网，这张网的哪怕一根蛛丝都能够承载重量两倍于蜘蛛本身重量的猎物，例如一只蟋蟀。科学家推测，蜘蛛也许能感知到自己所面临的猎物大小，从而因“猎”制宜及时调整织网策略。     

动物的“约会”

正国际媒体最近评出了四种以极端形式"约会"的动物。黑寡妇蜘蛛在全球众多种类的黑寡妇蜘蛛里,澳大利亚红背蜘蛛的"约会"尤显复杂,因为大约有80%的雄性红背蜘蛛永远都找不到配偶。因此,对于一只雄蛛来说,一次偶然相遇可能是它此生中唯一的能找到配偶的机会。于是,一种很常见的情况是,为了吸引雌蛛的注意力,一些雄蛛会长久地呆在雌蛛的网中;雄蛛(典型情况是个头或力量很大的雄蛛)在蛛网上     

细长杆弹性线模型的发展历史

细长杆的弹性线模型广泛存在于自然界和工程实际中,如海底电缆、高压输电线、柔性绳索、弹簧、石油工程中的钻杆和抽油杆、纳米纤维和纳米管、DNA和大分子聚合物、攀缘类植物的茎等。弹性细长杆的变形伴随着结构很强的几何非线性,从而对其进行力学分析具有很强的挑战性。整个弹性线的发展史是一部激动人心的历史,从问题提出到现在,其时间尺度跨越了大约8个世纪。参与弹性线研究的杰出科学家层出不穷,他们从数学、力学、实验等角度进行了各种探索。笔者主要从平面弹性线、空间弹性线以及弹性线与其他物理现象的比拟等角度对其发展历史加以介绍。弹性线的历史发展也使我们了解到数学力学与工程技术在解决实际问题时是如何紧密结合的。     

蜘蛛猎食小龙虾

<正>有人发现,一只捕鱼蜘蛛将一只小龙虾捆绑得牢牢实实,正趴在小龙虾身上大快朵颐。这一幕发生在弗吉尼亚的一个小水湾。目击者说":当我们偶遇这一幕时,真是惊呆了。之前从未有人报告过在野外目击这样的行为,甚至圈养记录都非常之少。"当时,巨大的雌性捕鱼条纹蜘蛛已经用蛛丝把小