Категории
 
Ссылки
 

Паутина ловит сама

Паутина ловит сама

При строительстве ловчей сети пауки вынуждены решать две противоположные конструкторские задачи. С одной стороны паутина должна быть максимально разреженная. Это позволит ей выдерживать сильные порывы ветра, она будет меньше страдать от дождя. С другой стороны, редкая сеть не будет эффективно ловить добычу. Она просто пролетит сквозь нее.

Если эту проблему решать при помощи ТРИЗ (Теория Решения Изобретательских Задач), самому современному и эффективному способу разрешения инженерных проблем, то постановка подобной задачи выглядела бы следующим образом: если потенциальной добычи поблизости нет, то сеть должна быть максимально разрежена, при приближении же она должна уплотниться сама, без использования дополнительных приспособлений.

Как показали недавние исследования энтомологов, некоторые пауки-крестоносцы, в частности Araneus diadematus, решают эту проблему с изяществом, которому позавидовали бы многие инженеры. Как известно, в результате трении крыльев о воздух, на них накапливается статический разряд. Мухи, комары и мошки электрически заряжены, как шерстяной свитер.

Эти пауки строят паутину, которая по своим электрическим свойствам напоминает бумагу или шерсть. Как в известном физическом фокусе, когда расчесав волосы, расческу подносят к маленьким кусочкам бумаги, которые к ней одним концом и прилипают. Или другой подобный: воздушный шарик натирают о шерсть или синтетику, подкидывают к потолку и он к нему прилипает.

Во всех этих случаях объяснение явлению элементарно. Заряженный предмет (расческа или шарик) перераспределяет заряд в ближайших вещах. Одноименно заряженные электрические частицы отталкиваются и скапливаются на дальней части, противоположно заряженный притягиваются и скапливаются на ближайшей. В результате притяжения между заряженной расческой / шариком и ближайшей к ней противоположно заряженной части бумаги / потолка они испытывают силы притяжения.

Как показала высокоскоростная видеосъемка, при пролете электростатически заряженной мухи нити паутины искривляются, причем со значительной скоростью, до 2 м/с, и на относительно большое расстояние до 2 мм, и буквально притягивают добычу. Причем увеличившаяся в этом месте плотность нитей не дает ей никаких шансов. А вот на незаряженные капли воды при дожде, опадающие фрукты и листья паутина соответственно не реагирует. С точки зрения современного конструктора такое решение практически идеально.

На фотографиях прекрасно видно, как искривившиеся соседние нити паутины буквально тянутся к неосторожно пролетевшей мухе, и оставляют без внимания капли дождя.