Журнал «Вокруг Света» №10 за 2003 год

Феномен: Безопасные связи

Для многих живых существ способность продуцировать клейкие вещества является жизненно важной необходимостью. Способов использования природного клея не счесть. Некоторым он нужен, чтобы совершать головокружительные движения по отвесным стенам, кто-то не может обойтись без него на охоте, а для иных он – незаменимый строительный материал. Будь то липкий язык хамелеона, вязкий пчелиный прополис, тончайшая нить шелкопряда или «желудочный сок» росянки – в самых разных случаях природа изящно решила многочисленные проблемы за счет специально подобранного состава клея.

Среди тех, кто самым активным образом использует природный клей, – пауки. Их ловчие сети состоят в основном из фиброина – белка, выделяемого паутинными бородавками. Это сиропообразное вязкое вещество затвердевает на воздухе, превращаясь в прочную и нерастворимую в воде нить. Липкая паутина – прекрасное охотничье приспособление. Однако «паутинный» клей должен не только надежно удерживать добычу, но и не превратиться в ловушку для самого паука. Решение этой проблемы лежит на молекулярном уровне. Клей содержат лишь шелковинки, образующие спиральную нить паутины. Паук может безнаказанно бегать по радиальным нитям. Такая избирательная липкость паутины достигается за счет использования пауком различных типов паутинных желез, продуцирующих специальные виды нитей.

Паутину производят особые железы, расположенные в брюшной полости паука. Внутри желез шелк нитей содержится в жидкокристаллической форме, но, просачиваясь сквозь фильеры, жидкость превращается в прочный протеин фиброин. Липкие нити – основной материал, используемый при изготовлении паутины. Другие, не липкие виды шелка могут использоваться для радиальных паутинок, обматывания добычи или в качестве коконов.

Легко передвигаться по ловчей сети помогает пауку удивительное устройство его лап, которое представляет собой шедевр конструкторской мысли. На каждой паучьей ноге есть по два коготка, используемых при ходьбе, а между ними расположен третий, с четырьмя волосками и гребенчатыми зубцами по бокам. Когда надо схватиться за паутину, волоски откидываются назад и третий коготок захватывает шелковую нить. Сдвинув волоски вперед, паук может выпустить нить, независимо от того, липкая она или нет.

Клей собственного производства позволяет многим насекомым проявлять чудеса акробатики. Мухи и долгоносики способны с необычайной легкостью удерживаться на совершенно отвесных поверхностях и даже ходить «вверх ногами». Лапки этих насекомых снабжены щетиной, а заодно и когтями, которые очень удобны для передвижения по шершавой поверхности.

Долгоносик – насекомое-вредитель древесных и травянистых растений, таких как рододендроны и клубника. Все взрослые особи – самки. Они размножаются партеногенезом (бесполое размножение).

Каждый волосок на ноге мухи внутри пустой и заканчивается острием, как соломинка для коктейля, срезанная наискосок. Через эти волоски муха выделяет маслянистую жидкость, которая помогает им прилипать к поверхностям. Поскольку это очень слабая склейка, мухе, чтобы двинуть лапкой, достаточно просто поднять волоски. В контакте со стеной останутся только их заостренные кончики, что позволяет при необходимости немедленно оторваться от поверхности.

Способность слизней и улиток ползать по листьям и мокрым камням вниз головой не может не удивлять. Между тем подобные феноменальные качества эти моллюски приобрели, решив проблему контакта с гладкими и скользкими поверхностями за счет липкой слизи, выделяемой железами, расположенными на подошве ноги. Кроме того, поверхность подошвы покрыта мельчайшими волосками. Они приводятся в движение силой мускулов, когда моллюск ползет по болоту из слизи собственного производства. Слизни и улитки продуцируют так называемый полисахаридный клей. Его главное свойство – необыкновенная «липучесть». Оторвать улитку от камня довольно сложно, трудно и отмыть руки, запачканные ее слизью. Тем не менее сами эти создания легко скользят, контролируя при помощи мышц степень контакта волосков с поверхностью камня.

Иногда животным требуются гораздо более надежные соединения – бабочки, например, приклеивают к листьям растений яйца, некоторые виды стрижей строят гнезда из застывающих подъязычных выделений слюнных желез, осетровые крепят икру на придонных камнях. В подобных случаях применяются вещества, способные твердеть, создавая при этом прочное сцепление.

Феноменальных результатов в умении пользоваться клеящими составами добились улитки. Эти предусмотрительные хозяйки на зиму или в периоды засухи снабжают раковины своеобразной «дверью», которую сама улитка возводит из клейкого твердеющего протеина, содержащего известь. Отгородившись от внешнего мира достаточно твердой преградой, улитка пережидает неблагоприятные времена в раковине. Когда ситуация меняется, она попросту съедает ее и перестает жить затворницей.

Пожалуй, умением создавать наиболее прочные соединения природа наделила морских животных. Тут они – бесспорные лидеры. И это неудивительно. Ведь клеящие вещества, которыми пользуются такие обитатели моря, как, например, рачки и мидии, должны застыть под водой, а потому их химический состав довольно сложен – в него входят несколько различных протеинов, отталкивающих воду и взаимодействующих в создании одного из самых сильных природных клеев. Мидии прикрепляются к подводным предметам при помощи биссуса – продукта особой железы, который по мере выделения очень быстро твердеет, образуя прочные шелковистые нити, обеспечивающие моллюску надежное сцепление с субстратом.