نسيج العنكبوت من اقوى الخيوط

تاريخ التسجيل : 07/12/2010

منذ آلاف السنين
والانسان يستعمل خيوط الحرير
المنتجة عن طريق شرانق الحرير.
حتى الان كان الحرير هو الخيط
الوحيد الذي يتمتع بصفات قوية فريدة
ويمكن انتاجه بطريق صناعي.
اليوم اصبح بامكان خيط العنكبوت
ان ينافسه، بعد ان اكتشف
الانسان ان خيط العنكبوت ليس
واهناً كما كان الاعتقاد سائدا، بل انه
اقوى الخيوط على الاطلاق
وبالتالي افضلها.
نسيج العنكبوت من اقوى الخيوط 0036-1

يعتقد البعض ان العناكب نغزل خيوطها لبناء بيوت لها،
إلا ان الحقيقة ان العناكب تستخدم الخيوط
لنسج شبكة صيد قاتلة وليس بيتاً.
من المثير ان عائلة العناكب تحتوي على حوالي 37 الف نوع
بعضها يستخدم نسج المصائد للايقاع بفريسته، في حين ان البعض الاخر يكتفي بإستخدام الخيوط
للتنقل
وهناك انواع لاتنسج خيوط على الاطلاق اصلا.

ومن لسان العرب نعلم ان كلمة " العنكبوت" هي مؤنثة
وقد يذكرها بعض العرب في التذكير ولكن التأنيث هو الغالب،
وقال بن العربي: العنكب الذكر منها، والعنكبة الانثى.

خلال 400 مليون سنة تتطور خيط
العنكبوت ليصبح في الكثير من
المواصفات افضل من خيط الحرير
او اي خيط طبيعي اخر على الاطلاق، فهو
خفيف، طري، وقوي الى درجة
لاينافسه بها اي خيط على
الاطلاق، واضافة لذلك لايبقى
كفائض في الطبيعة. وهذه هي
المواصفات:

قوي كالحديد: اذا حسبنا على اساس
النسبة الى الوزن الذي يتحمله، فأن خيوط
العنكبوت اقوى من الحديد بخمس مرات .
ليونة مثل العلكة: يستطيع ان
يمتص ضربات قوية.
لذلك يمكن ان يكون افضل المواد
لصناعة الملابس المقاومة
للطلقات
ناعم كالحرير: لذلك يوجد كل
الامكانية لمنافسة الحرير
واخراجه من سيطرته التاريخية.
قابل للتفسخ الطبيعي: مما يجعله
غير ضار بالطبيعة، اذ مع الزمن
يذوب ويتفسخ ويختفي، عوضا عن ان يبقى في
الطبيعة مسببا مشاكل بيئية.
لذلك سيفضل لصناعة شبكات الصيد،
التي اذا فقدت لن تسبب مشاكل
للحياة البحرية.

المشكلة فقط، ان العنكبوت غير
مناسب لانتاج الخيوط كما هي
الحال عند شرانق الحرير.
العنكبوت يتميز بالعدوانية،
ولايمكن جمعهم مع بعض من اجل
القيام بالانتاج الصناعي
الواسع، كما ان العنكبوت يقوم
بانتاج كمية قليلة كل يوم،
لايمكن استخدامها بشكل تجاري.
من اجل حل هذه المشكلة لابد من
تقليد عملية الانتاج البيلوجي
عند العنكبوت.

حاول العلماء بضعة سنوات تقليد
التركيب الكيميائي لخيط
العنكبوت، ولكنهم فشلوا،
لتعقيده الشديد الى ان تمكن
مجموعة علماء كنديين من انتاج
خيوط العنكبوت الصناعية لاول
مرة عام 2002، وسمي بيوستييل (الصلب
البيلوجي).

نجح العلماء في الحصول على
الخيوط من خلال استغلال معرفتهم
بكون البروتين الموجود عند
الحيوانات اللبونة المسؤول عن
انتاج الحليب، يتشابه مع
البروتين الموجود عند العنكبوت
المسؤول عن انتاج الخيوط. ومن
خلال زرع بروتين العنكبوت في
العنزة، تمكن العلماء من "حلب"
السلسلة البروتينية في كميات
كبيرة الى درجة امكن معها نسج
الخيوط.

المميز لبروتين الخيوط
العنكبوتية هو قدرتها على
الطوفان على سطح الماء بالرغم
من انها كريستالية. هذا يعني انه
بالرغم من ان المادة الخيطية
تحتوي على نسبة عالية من
البروتين، لاتتداخل ببعضها كما
هو الامر عند الانسان مثلا ، بل
تنزلق على بعضها بدون اي مقاومة
تقريبا، وبالتالي لايحتاج
العنكبوت الى استهلاك المزيد من
الطاقة من اجل جعل الخيط اطول او
ارق.

التحول من مادة بروتينية الى
خيوط قوية كالحديد، تحدث من
خلال ان الكتلة البروتينية في
طريقها الى حلمة الخروج، تضغط
اكثر فأكثر من قبل المجرى الذي
يقل قطره باستمرار، مما يجبر
البنية الكيميائية على التشكل
بجوار بعضها البعض، والعملية
نفسها تجبر الذرات المائية على
الانفصال عن الخيوط المتشكلة.
بالضبط كما يجري عند تشكيل
الخيوط الحديدية في المعامل.

لازال الخيط المصنوع بالطريقة
"الصناعية" بعيدا عن صلابة
وقوة الخيط الطبيعي، إلا ان
الامر مسألة وقت الى حين "يتعلم"
العلماء كيفية تحسين اساليبهم.
وبالرغم ذلك نحصل الان على خيط
لايجاريه اي خيط اخر. اذا تمكن
العلماء من الوصول الى انتاج
هذا الخيط بالكمية الضرورية،
يمكن عندئذ من صناعة الملابس
المضادة للطلقات، خيوط وشبكات
الصيد التي "تذيب" نفسها
عند الحاجة، وملابس فائقة الخفة.
كل ذلك بفضل "حليب العنزة".

نوع ينسج صليب في وسط شبكته
<table align="left" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100">

<tr>

</tr>

</table>

نوع مثير من العناكب
اسمه
Argiope keyserlingi,
يتميز بخاصية غاية في الغرابة عند نسجه
لشبكته.
انه ينسج صليب واضح في وسط الشبكة لحماية الشبكة
من الاضرار.
العناكب لاتفهم الهدف من نسج الصليب،
غير ان المجموعة المبكرة التي انحدرت عن عنكبوت
اصابه تغيير جيني في طريقة نسج الشبكة تمكنت من تحقيق افضليات اكبر عندما
صارت شبكتها تتعرض للاضرار اقل بسبب الطيور
والحشرات الكبيرة،
التي اصبحت قادرة على رؤية الشبكة وتفاديها.
ذلك اعطى العنكبوت وقتا اكبر لممارسة الصيد
والتقليل من القوى المهدورة،
مما يحسن حظوظه على التفرغ
لنقل جيناته تلقيحا وعناية.
في النتيجة حصلنا على نوع جديد.

diving bell spider
<table align="left" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100">

<tr>
<td>
</td>

</tr>

</table>

خيوط العنكبوت ليست بالضرورة لنسج شبكة
للحصول على غذاء بطريقة مباشرة،
كما هو الحال عند اغلب انواع العناكب الشائعة
بل توجد انواع نادرة تستخدم قدرتها على نسج الشباك
لاغراض اخرى
مثلا اكتشف البيلوجيين نوع
من العناكب
(عنكب الماء)
(Argyroneta aquatica) ,
يقوم بالغطس
ويبقى تحت الماء لمدة يوم كامل بدون ان يحتاج
للصعود للتنفس على الرغم من انه يتنفس الاوكسجين.
والسر في هذه القدرة انه يقوم بغزل خيوطه وتحويلها
الى
مايشبه كرة " غزل البنات"
تقوم بخزن الهواء
ليصحبها معه الى تحت الماء.
والغريب ان طريقة بناء هذه " الفقاعة"
تجعلها مثل غلاصم السمكة بحيث انها تستطيع ان
تستمد الاوكسجين من الماء عوضا عن ان تستهلك مابها من هواء في غضون
20-40 دقيقة ويضطر العنكبوت للصعود لجلب المزيد من
الهواء.

والعنكبوت لاتعرف الحياة العائلية
بل ان الاناث قد لاتتوانى عن اكل الذكر اذا كان ذلك بالامكان.
فمثلا هذا الامر معروف عند انثى
عنكبوت
الارملة السوداء في امريكا الشمالية
Latrodectus hesperus,
والغريب ان ذكور النوع يعلمون ذلك علم اليقين
وقد وجدوا حل للمعضلة.
علماء جامعة نيبراسكا الامريكية درسوا الارملة السوداء
في شمال امريكا
واكتشفوا ان الذكور قادرين على التعرف على بعض
الانبعاثات الكيميائية
الصادرة عن شبكة الانثى
التي تكشف فيما إذا كانت الانثى قد اكلت حديثا ام لا.
الذكر يفضل الاناث التي اكلت حديثا
لكون احتمال شبعها اكبر
مما يعطي الامل ان تسمح له بالذهاب بعد التلقيح.
ويختار الذكر الاناث الكبيرة لانها تحمل بيوض اكثر
وبالتالي يزداد احتمال
ازدياد عدد الصغار التي تحمل جيناته فتكون تضحيته،
في حال حدوثها،
بربح اكبر.

ليست جميع انواع العناكب قادرة على افراز خيوط.
الكثير من الانواع ليست لديها اية شبكة على الاطلاق.
النوع
Cerbalus Aravensis,
اكتشفه العلماء الاسرائيليين من فترة قريبة (2010) وهو يعيش في الصحراء.
وعلى الرغم من ان سيقانه يصل طولها الى 14 سم الا انه
لم يلاحظه احد من قبل، بالذات لانه يعيش في حفر تحت الرمال
ويغطي فتحة الحفرة بالرمال التي يلصقها ببعضها.
يبقى في الحفرة جالسا في انتظار وقوع ضحيته.

بيلوجية خيوط العناكب
يملك العنكبوت مجموعة من الغدد المنتجة للخيوط وكل
غدة منهما تنتج
خيطاً ذو خصائص تختلف عن الخيط الاخر وبالتالي
لمهمة مختلفة، مثلا الخيوط النابعة عن المركز وتتجه للخارج تكون قوية وهي
التي تحمل الشبكة في حين ان الخيوط
التي تدور حول المركز وتربط الخيوط المنبعثة عنه
تكون لزجة اكثر وهي التي ستعلق بها الطريدة.
يعرف لحد الان سبعة غدد، يمكن قراءة المزيد عنها
في النص الانكليزي المرفق ادناه.

» صور و خلفيات اقوى كمال الاجسام 2015,صور و خلفيات اقوى الرجال في العالم 2015
» اقوى عروض الموبيلاات
» اقوى الثعابين فى العالم
» اقوى 46 تمرين على الاطلاق لكل عضلة
» عرف على اقوى 10 العاب ستصدر سنة 2015