18新利最新登入蜘蛛是如何工作的

一只猞猁蜘蛛在澳大利亚内陆地区。 看到更多的 蛛形纲动物的照片
照片由史蒂夫。克拉克

爱了他们还是恨他们,你必须承认,蜘蛛是一些相当令人印象深刻的,装备精良的动物。他们有一个一流的传感器阵列,一套内置的建设,一个重甲的身体和一个高效venom-injection系统。甚至可以跳转到目前为止有神话流传飞翔的蜘蛛。18新利最新登入有多少其他生物可以声称?

这些非凡的适应性使蜘蛛历史上一些最成功的食肉动物。在他们4亿年的存在,他们分布在各大洲和掌握地球上几乎每一个环境。今天,大约有40000种已知的蜘蛛物种,可能更多的我们还没有发现。这是相当惊人的,当你考虑到只有大约4000个不同的物种在整个哺乳动物王国。

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在本文中,我们会发现这些独特的动物结网,如何攻击猎物和直墙走。18新利最新登入我们也会看一些特别有趣的蜘蛛物种,包括游泳的蜘蛛,蜘蛛从树枝间跳和蜘蛛,可以杀死一个人。

蜘蛛基本知识

蜘蛛看起来很像昆虫,但他们实际上是一个完全不同的一部分的动物,叫做蛛形纲。蜘蛛备货蜘蛛类在这个类中,还包括螨、蜱虫、蝎子。

在蜘蛛不同大小、形状和行为,几乎所有物种共享一组基本的特点:

  • 他们有八条腿,由七段。
  • 他们主要以捕食昆虫为生。
  • 他们可以注入毒液到他们的猎物。
  • 他们可以生产丝绸
  • 他们有一双小的附件的头,叫道须肢
  • 他们的身体分为两个部分,头胸腹部,加入了薄花梗。头胸部——融合头部和胸腔——区别蜘蛛昆虫有一个单独的头部,胸部和腹部。

我们会更密切地观察蜘蛛的身体部分在下一节。

蜘蛛的身体部位

照片由Ed三代

蜘蛛有相同的基本身体系统的人,但他们不以同样的方式工作,他们以不同的方式安排。头胸部包含大脑,胃,眼睛和嘴,和腹部包含心脏、消化道,生殖器官和肺。

蜘蛛呼吸

蜘蛛有两个不同类型的呼吸系统气管书的肺(大多数物种都,但有一个或一些其他)。相比人类的肺,这些呼吸系统非常简单。气管是长管,通过人体外骨骼的狭缝。空气流动,氧气扩散进入血液和二氧化碳扩散到空气中。蜘蛛的正常运动提供了所有必要的能源推动空气。书肺是一系列非常薄,叶状结构(如页的一本书)。每片叶子里面充满了血液,和外部暴露在空气中。这本书在气管,肺交换氧气和二氧化碳通过扩散。

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蜘蛛的血液

蜘蛛的血液,调用血淋巴,循环氧气、营养物质和激素在体内不同器官。与人类不同的是,蜘蛛有一个开放循环系统。蜘蛛很简单——一个管周围的肌肉,单向阀门两端泵血液进入体腔,在蜘蛛的器官。因为它们浸泡在血液器官获得氧气。

蜘蛛的大脑

蜘蛛最奇妙的一件事是他们能完成多少,这么小的大脑。18新利最新登入蜘蛛的中枢神经系统是由两个相对简单神经节或神经细胞集群连接神经导致蜘蛛的各种肌肉和感觉系统。这些神经细胞的简单指令编码给蜘蛛所有他们需要的信息进行复杂的任务,如建筑网和攻击猎物。18luck手机登录有些物种甚至表现出学习的行为。如果不工作,一个网页在一个特定的点,例如,蜘蛛会放弃活动和尝试新事物。

电子显微镜图像的蜘蛛的一个敏感的毛发
照片由MicroAngela

蜘蛛的愿景

虽然大多数蜘蛛有多个双眼睛,视力是一个次要的意义在绝大多数物种。大部分蜘蛛主要通过触觉与世界互动。他们是高度敏感的毛发覆盖,捡起甚至低级振动无论蜘蛛是站在(地面、地板、叶子或web,例如)。许多蜘蛛有额外的头发,叫看清接在空气中振动(声音)。大多数蜘蛛也有味觉和嗅觉,扮演一个角色在饲养和繁殖。

蜘蛛的脚

许多蜘蛛都有特殊的适应性,可以让他们走很容易沿着相对平稳或垂直的表面。每条腿年底覆盖着厚刷子的头发,和每个头发覆盖着细微的“脚”。All the tiny feet grip the small bumps on whatever the spider is walking on, allowing the spider to move easily over most terrain (the smooth surface of the bathtub being a notable exception for many species).

蜘蛛有厚厚的头发刷,每个以极微小的脚让它走垂直的表面。

蜘蛛蜕皮

Aculepeira armida orb web蜘蛛
照片由Ed三代

就像人一样,蜘蛛通过收缩肌肉附加到移动骨架。而是一个内部骨架浑身是肉,蜘蛛有一个外骨骼——一个僵硬的身体的外部支撑结构。外骨骼段与关节连接在一起所以蜘蛛可以来回移动它们。

肌肉附着在里面的外骨骼合同向内移动双腿,但腿部延长蜘蛛没有任何肌肉再次退出。相反,他们不得不强迫体液(主要是血液)到腿向外推动他们。如果蜘蛛身体失去了太多水,它不能生成必要的液压压力,推动它的腿。这就是为什么你有时会看到蜘蛛腿蜷缩在背上。

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外骨骼是由几层角质层,一个复合包含各种材料蛋白质几丁质,一个长链多糖(糖)。几丁质和蛋白质分子长链排列,在连续层,如谷物胶合板

这种结构使角质层极强,以及高度有效地防止蜘蛛干燥,但材料有一个严重的缺点。虽然是足够灵活的运动,它不能像人类骨骼和组织扩大——换句话说,它不能成长。为了增加其大小,蜘蛛已经形成一个新的,更大的表皮外骨骼和摆脱旧的(这就是所谓的蜕皮)。

蜕皮经常发生当蜘蛛很年轻,和一些蜘蛛可能继续脱皮在他们的生活。在适当的时候告诉蜘蛛的身体吸收一些激素降低表皮层的外骨骼,开始分泌表皮材料形成新的外骨骼。新外骨骼一般折叠在某种程度上,所以它可以扩大一旦蜘蛛了年长的一个。蜘蛛还分泌蜕皮液旧的外骨骼和新的。一旦新外骨骼完成后,蜘蛛吸收蜕皮液。这将创建一个差距两个外骨骼,这使得它更容易分开。

Micaria和平:虽然这些蜘蛛有八条腿 和两个身体部分,像所有其他蜘蛛,他们表面上像主要猎物,蚂蚁。

摆脱旧的外骨骼,蜘蛛从里面已经破产了。它增加心率泵很多血淋巴(蜘蛛的血液)从腹部到头胸部。头胸部扩张的压力,把旧的外骨骼,直到裂缝。蜘蛛炫耀其武力之前旧的外骨骼。

通常,蜘蛛的大部分增长的后立即失去旧的外骨骼,而新外骨骼是高度灵活。这个阶段的新外骨骼也很软,让蜘蛛特别容易受到攻击。许多物种会降低自己在蜕皮过程中丝行,所以他们遥不可及的捕食者,而表皮材料变硬。

蜘蛛丝

电子显微镜图像的蜘蛛丝阀门
照片由MicroAngela

最主要的蜘蛛有别于其他动物王国抽丝,是他们能力极强的纤维。一些昆虫产生相似的材料(例如,蚕),但是跟蜘蛛的旋转功能。大多数物种建立他们的一生在这个独特的能力。

科学家不知道蜘蛛是如何形成丝绸,但他们确实有一个旋转过程的基18新利最新登入本思想。蜘蛛有特殊的腺体分泌丝蛋白质(氨基酸链组成),溶解在水基溶液。蜘蛛把液体溶液通过长管道,导致微观阀门蜘蛛的喷丝板。蜘蛛通常有两个或三个喷丝头对,位于后方的腹部。

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Argiope bruennich orb web韦弗,旋转的丝绸
照片由Ed三代

每个龙头都有一个阀门,控制挤压材料的厚度和速度。把作为“龙头”蚕丝蛋白的蛋白质分子从管道挤压成空气,分子伸出和联系在一起,形成长链。喷丝板风这些链在一起形成了坚固的丝纤维。

大部分蜘蛛有多个丝腺,分泌不同类型的丝绸材料优化不同的目的。通过绕组不同丝绸品种在不同的比例,蜘蛛可以形成一个广泛的纤维材料。蜘蛛也可以改变纤维的一致性通过调整阀门形成小的或大的链。

一些丝绸纤维多层——例如,一个内在核心包围一个外层管。丝绸也可以涂上各种物质适合不同的目的。蜘蛛会在纤维上涂上黏糊糊的物质,例如,或防水材料。

蜘蛛丝是非常强大和灵活。有些品种的同等质量的5倍和同等质量的倍杜邦公司注册在芳族聚酰胺纤维商品上的注册商标。这在许多领域引起了科学家的注意,但直到最近,人类没能得到太多的自然资源。太很难提取从蜘蛛丝,并且每个蜘蛛只有少量的。

一位女金orb web蜘蛛
照片由史蒂夫。克拉克

这在不久的将来可能会改变。公司的研究人员Nexia”生物技术转基因山羊使用丝绸制造基因蜘蛛。山羊的希望是,少数能够生产大量的丝绸材料在他们的牛奶。工程师将能够把这个材料在飞机工作,防弹背心和假肢等(查看这个页面的更多信息)。18luck手机登录

18新利最新登入蜘蛛如何使用丝绸

钱包web spider外套与丝绸和躺在地上的一个洞等待猎物。
照片由Ed三代

尽管所有蜘蛛吐丝,他们做很多不同的事情与纤维一旦产生。并不是所有的物种结网,许多不使用他们的丝绸在打猎。就像人类建筑材料,蜘蛛丝具有广泛的应用。

最常见的一种丝用的拉铲挖土机。一些蜘蛛从一个地方搬到另一处,他们制定一个薄,干燥的线程。就像一个登山者,蜘蛛使用线程安全。如果惹上麻烦,它可以快速地回溯的安全。

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另一个常见的丝绸是幼儿园建筑使用。在大多数物种中,雌性蜘蛛将旋转粗保护茧的鸡蛋,有时发展小蜘蛛一旦孵化。一些物种会离开茧无人值守而年轻的蜘蛛,和其他人,比如狼蛛,将随身携带的茧。

红背蜘蛛与她silk-spun卵囊
照片由史蒂夫。克拉克

最熟悉的丝绸的使用,当然是网站制作。网络结构不同的物种。一些蜘蛛构建完全杂乱无章的蜘蛛网,某种形式长漏斗的丝绸床单和一些工作作为一个殖民地形成巨大的植物周围大量的丝绸床单。一些蜘蛛,如net-casting蜘蛛,将形成一个小型网络两腿之间,迅速结束任何被抓的昆虫。

最著名的网络orb web,最复杂的设计旋转花园蜘蛛。这个网络是大自然中最引人注目的一个结构,及其建设是有史以来最不可思议的动物活动你会看到的。在下一节中,我们将研究这个过程。

一个典型的蜘蛛网

雌性红背蜘蛛在她的网站
照片由史蒂夫。克拉克

orb-spinning蜘蛛使其优雅的陷阱在一起很快,进行轻松地从一步一步根据说明书预排程序的进入大脑。

每一个web始于一个线程,形成结构的其他部分的基础。建立这,蜘蛛爬到一个合适的起点(例如树枝,)和释放一个螺纹长度。运气好的话,自由的线程将赶上另一个分支上。如果蜘蛛觉得线程已接受了一些东西,就有把握了丝绸和高度线程的起点。

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它走在线程,释放出松散的线程下面第一个。这高度线程两端和爬到它的中心。宽松的链向下凹陷,形成v字形。蜘蛛会降低自己从这一点上,形成一个人字形。这个网络的核心支撑结构形式。

蜘蛛轻松掌握薄线程和特殊的锯齿状的爪子,一个平滑的钩子和一系列的刺毛。走在初始结构线程,它更多帧的线程不同锚点之间。然后它开始布局半径的线程从网络的中心框架。蜘蛛没有外套框架和半径线程与粘性材料,因为它需要走过他们在网络上。

建筑所有半径线程后,蜘蛛会形成一个不粘锅的丝绸辅助螺旋从网络的中心,延长网络的外缘。蜘蛛然后在web上的螺旋,布置粘螺纹和使用辅助螺旋作为参考。蜘蛛吃了辅助螺旋列出了粘稠的螺旋,导致网络与粘贴式半径线程,绕过,粘性螺旋捕获错误。

Argiope bruennichi orb web蜘蛛
照片由Ed三代

蜘蛛坐在中间的网络,监控线程半径振动。如果昆虫被夹在任何网络的一部分,蜘蛛会感觉运动通过半径线程和使其振动源。这样,web扩展了蜘蛛的感觉系统在一个更广泛的地区。蜘蛛也可能离开网络,撤退到一个单独的巢穴,而监控网络通过一个连接信号线

Web-spinning蜘蛛有一种天生的能力区分从昆虫猎物振动和振动从其他来源(例如,一片树叶落入web)。许多物种也可以区分的特征振动危险的昆虫,如黄蜂,从他们的首选猎物。

orb web蜘蛛包裹的猎物
照片由Ed三代

当orb web已经恶化,不再有用,许多蜘蛛会摧毁它,所以它可以吃掉所有的线程回收生丝材料。蜘蛛可能离开重型桥线程,这样他们可以很容易地重建web在晚些时候。

并不是所有的旋转的web蜘蛛捕捉猎物。在下一节中,我们将看看一些其他方法的狩猎。

蜘蛛狩猎方法

orb web蜘蛛捕食一只苍蝇
照片由Ed三代

蜘蛛捕食者,高于一切,所以捕猎和杀戮就是它们真的闪闪发光。在错误的世界里,蜘蛛是相当可怕的动物——它们的小狼,狮子或鲨鱼

不同的狩猎蜘蛛使用不同的策略。在最后一节中,我们看到一些物种构建复杂的网诱捕昆虫。其他蜘蛛,如各种狼蛛,在地上寻找猎物。活板门蜘蛛挖洞,与泥土掩盖,门铰链与蜘蛛丝,躺在等待猎物。同样,一些蜘蛛藏在花朵来喂食昆虫措手不及。

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照片由Ed三代
两个例子的蜘蛛蟹 伪装 自己会昆虫措手不及:Misumena vatia,上面的黄蟹蛛,几天可以改变它的颜色匹配鲜花和其他环境。
照片由Ed三代

在下一节中,我们会发现蜘蛛做什么当他们抓住猎物,无论是网络还是在地上。

蜘蛛的毒液

无论他们的狩猎策略,绝大多数的蜘蛛遵循相同的基本的杀戮和喂养过程。蜘蛛的主要武器是它螫角前,一双有节的下巴嘴。每个下巴有两个主要部分:基底段大部分的下巴,锋利里面。

通常情况下,方收回在基底段。蜘蛛捕捉猎物时,波动的尖牙的动物的尸体。尖牙的工作类似于皮下注射针头。他们有一个小洞在里面的提示和空心管。毒液腺管导致,在基底段或在头胸部。当蜘蛛与方刺穿猎物,挤出毒液,注入足够的神经毒素麻痹或杀死动物。这使它安全的蜘蛛捕食猎物,没有斗争的风险。

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mygalomorph蜘蛛亚目,包括各种狼蛛、螫角位置的尖牙向前摆到猎物,就像一把斧头。在占主导地位的araneomorph亚目,向对方的螫角摇摆,像一个螯。猎物mygalomorph系统有效工作,必须在地面或其他固体表面之间的猎物——蜘蛛有三明治别的和尖牙。araneomorph系统工作是否猎物在稳固的基础上——铗角只是互相推撞。

照片由史蒂夫。克拉克
猎人们蜘蛛、液化和捕食猎物
照片由史蒂夫。克拉克

麻痹猎物之后,一些蜘蛛可能在丝绸包起来,让它更容易运输回巢。一些物种实际上涵盖了猎物丝绸在注射毒液之前,使其更容易攻击。雌性蜘蛛可能携带包裹猎物回到了年轻的小蜘蛛,和男性可能会把女性作为求婚礼物包装的猎物。

大部分蜘蛛不吃猎物整体;相反,他们驱逐消化酶上或动物液化它。有些蜘蛛用尖牙消化液直接注射到动物。这种蜘蛛溶解动物的内脏,或多或少留下外骨骼完好无损。然后很差劲液化仍到胃通过毛发铗角和嘴,充当一个过滤器。其他物种咀嚼猎物和锯齿状的“牙齿”铗角之前呕吐对身体消化液和吸液体中仍然存在。

蜘蛛性

照片由史蒂夫。克拉克

雄性蜘蛛的主要人生目标是怀孕的一个或多个雌性蜘蛛在其他男性。事实证明,这在大多数物种并非易事。

第一个障碍是找到一个雌性蜘蛛。大多数蜘蛛完全是独居动物,也就是说他们住自己和饲料,他们通常是分散在一个大的领域,使一个可用的女性相对稀缺。雄性蜘蛛的艰巨的任务是跟踪性发育成熟,接受女性在该地区其他雄性之前到达那里。

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男性和女性相同的蜘蛛物种通常看起来完全不同。上图中,一个小男金色圆球蜘蛛(按照黄色箭头)爬上一个巨大的女性。下面是男性(绿色)和女性(布朗)蟹蜘蛛Micrommata virescens。
照片由Ed三代

大多数物种中,女性更容易在男性“广告”自己信息素,交际的化学物质。许多女性地面蜘蛛会分泌信息素的拉铲挖土机紧随其后的是他们离开的丝线。当同一物种的雄性遇到拉铲挖土机,他们闻到化学传感器的信息素的前腿和遵循拉铲挖土机女性。

Web-spinning雌性可能释放信息素直接进入空气或外套与信息素的网,让自然的“化学天线。”Males may also stake out developing, sexually immature female spiders, so they can be the first to mate after the spider's final molt.

一旦定位一男一女,它必须面对其他男性。在女性旋转pheromone-coated web的物种,雄性的首先要做的就是摧毁网络切断信号吸引其他男性。如果其他男性,大多数物种的蜘蛛将一决雌雄与雌性交配的权利。

后照顾其他男性竞争者,蜘蛛的下一个任务是处理雌性蜘蛛本身。雄性蜘蛛通常远小于雌性的物种,使它们容易猎物。男性向女性信号,这是一个蜘蛛相同的物种,没有食物或潜在的捕食者,它打算交配。这是求爱

一个十字diadematus方法一男一女。
照片由Ed三代

求爱在不同物种之间的差异显著。许多构建网络蜘蛛将使用振动作为一种求爱的沟通。男性可能对一个线程弹奏一个独特的信号连接到女性的网络识别本身和传达自己的意图。许多蜘蛛有更好的视力,如各种狼蛛和跳蛛,将“跳舞”法院女性。

一旦女性认识到男性的求爱行为,她将为自己性别,男,她是接受信号,或她说清楚,她是不会接受(例如,通过摇着web或者只是爬走)。如果男性绝望的交配,因为所有的女性在该地区很快就会产卵,他可以继续做下去,充分理解,女性可能会杀了他。

男性和女性生殖器官都是后方的腹部,但蜘蛛交配不通过耦合这些器官。相反,男性存款一些精子到小网络和选择的须肢。当女性在地位,男性存款精子在女性的生殖器。女性卵巢附近将精子存储在容器。当她准备把鸡蛋,月在一些物种,她用精子受精。有些蜘蛛躺数百,甚至数千的鸡蛋放在一个镜头。

在下一节中,我们将看看会发生什么卵受精。

蜘蛛卵囊

这种蟹蛛使其蛛丝囊安全。
照片由Ed三代

一旦一只蜘蛛的卵受精,他们必须保持躲避捕食者,直到小蜘蛛能孵出。当我们看到早些时候,一些蜘蛛物种将在一个缎袋包住自己的卵子,抛弃他们,和其他人将留在他们直到婴儿舱口。许多狼蛛物种携带孵出小蜘蛛在他们的背上,直到蜘蛛是足够成熟来照顾自己。

狼蛛有其年轻的小蜘蛛。
照片由史蒂夫。克拉克

小蜘蛛继续蜕皮,越来越大,直到他们达到性成熟。然后整个循环再次开始,男性寻找女性和女性产卵。大多数蜘蛛都相当短的寿命,从几个月到几年。但是一些蜘蛛,如各种雌性狼蛛,能活长达20年。这些蜘蛛产卵很多次在他们的生活,他们每年换毛期,主要以取代损坏的身体部位。

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