图一:园蛛的七种丝腺[1]
表一:大壶状腺丝,小壶状腺丝与鞭状腺丝的延展性与张力对比;其中大壶状腺丝与小壶状腺丝数据采自对柄络新妇蜘蛛(络新妇科)、猫脸蜘蛛(园蛛科);鞭状腺丝采自十字园蛛(园蛛科)[2]
蜘蛛具有多种丝腺,这些丝腺有不同的生物学功能,负责吐出性质各异的蛛丝。不同种类的蜘蛛具有的丝腺种类和数目会有些许区别,并且不同种蜘蛛的同种丝腺,分泌的蛋白性质也会有一定差异。
科学家们通过拉拽蛛丝并记录受力,研究蛛丝蛋白的力学性质。
蜘蛛的大壶状腺丝 (Major ampullate spidrone, 也称 dragline silk) 具有可观的延展性,同时可以承受很大的张力而不易断裂。这种丝线常作为蜘蛛网上的辐射状骨架,同时也是蜘蛛吊着和降落时所用的绳索,是蜘蛛的“生命线”;
蜘蛛的小壶状腺丝 (Minor ampullate spidrone)的延展性和坚固程度都较低,在结网时,辅助固定身体与定位;
周围缠绕有粘性聚状腺丝的鞭状腺丝,是蛛网上一圈圈的细丝,它们伸缩自如,延展性远远超过大小壶状腺丝,因此当猎物冲进蛛网时,它们会产生极大的形变把猎物捆住,同时也避免猎物将网冲破;
管状腺丝( tubliform spidrone)用于包裹卵囊,硬度最高,使卵囊不易被破坏;
引用文献:
[1]Cedric Dicko, John M. Kenney, Fritz Vollrath,
β‐Silks: Enhancing and Controlling Aggregation,
Advances in Protein Chemistry,
Academic Press,
Volume 73,2006,Pages 17-53,
[2]Cheryl Y. Hayashi, Nichola H. Shipley, Randolph V. Lewis,
Hypotheses that correlate the sequence, structure, and mechanical properties of spider silk proteins,
International Journal of Biological Macromolecules,
Volume 24, Issues 2–3, 1999,Pages 271-275,
[3]蒋平,吴丽华,江丽琴,肖永红,廖信军,刘科科,郭聪.
蜘蛛丝的组成结构与生物学功能[J].
动物学杂志. 2014(05)
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