Клуб почемучек: Как паук плетет паутину?

Здравствуйте, дорогие читатели! Приветствую вас в пятничном выпуске  "Клуба почемучек"!

Сегодня я отвечаю  на вопрос мамы Алёны: "Как паук плетет паутину между деревьями?"

На Земле существует более 20 тысяч видов пауков! Есть среди них совершенно безобидные, а есть ядовитые (например, живущий у нас в Крыму каракурт). Есть совсем крошечки (пауки вида Patu digua) - с размером брюшка 0,37 мм, а есть огромные (пауки-птицеяды) с размером брюшка 9 см, а если с ногами, то и все 20-25 см. Есть неброские: черные или коричневые (например, часто живущие в наших домах сенокосцы или пауки-волки), а есть ярко окрашенные - с разноцветными полосками (как у Аргиопы Брюнниха) или какими-нибудь узорами (например, у пауков-крестовиков пятнышки на спинке образуют крест). Большинство видов сухопутные, но есть и живущие под водой (водяной паук). Но всех их объединяет то, что все они без исключения плетут паутину.

У любого паука снизу на брюшке есть так называемые паутинные бородавки, из которых выделяется паутинная жидкость. Жидкость быстро застывает на воздухе, превращаясь в прочные нити. Думаю, ваш ребенок когда-нибудь видел, как клеят термоклеем (или другим быстро застывающим клеем): как тянется за тюбиком и тут же застывает на воздухе тонкая ниточка. (Если есть такая возможность - дайте малышу такой клей, пусть он сам попробует сделать "паутинку"). Вот точно так же делает паутину паук.
Почему она липнет, мы разбирали в отдельном выпуске "Клуба почемучек": "Почему паутина липкая?".
Но паутина не только липкая, она еще и очень прочная. Ребенку в это трудно поверить - он по опыту знает, как легко порвать паутинку. Но попросите его представить, что если бы мы могли получить паутину такой же толщиной, как проволока, то она бы в два-три раза крепче проволоки!

Задание 1. Что было бы, если... (элементы ТРИЗ)

Пофантазируйте, что бы было, если бы пауки умели прясть такую толстую паутину? Опасная или полезная она была бы для людей? А как бы люди ее могли использовать?

Внешнее строение паука

Если вы спросите малыша, зачем пауку нужна паутина, он скорее всего ответит, что паук использует ее для ловли насекомых. Это самое известное назначение паутины. Но знает ли малыш, что паутина нужна паукам еще для очень многих дел? Например, есть виды пауков (т.н. бродячие пауки), которые охотятся на добычу не сплетая сеть, а догоняя насекомое и набрасываясь на него. А уж потом обматывают ее паутиной, чтобы притащить к себе в логовище. Для них паутина - как веревки для связывания. Многие виды пауков устилают паутиной стены и пол своего жилища - для них паутина служит в качестве мягкого ковра. Водяной паук плетет паутину под водой, чтобы она удерживала пузырьки воздуха, которые он собирает под нее, создавая себе запас для дыхания. Паутина для него одновременно и кладовочка и сеть для своеобразного воздушного шара. Самки пауков плетут из паутины коконы и откладывают в них яйца, из которых потом вылупляются паучата. Для них паутина это колыбелька. А для многих паучат паутина - это парашютик. Замечал ли малыш, что в начале осени, в так называемое "бабье лето", по воздуху летает много серебристых паутинок? Если приглядеться, то он может увидеть, что за кончик каждой держится крохотный паучок. Это только что вылупившиеся паучата расселяются из своего гнезда. Ведь за один раз их появляется на свет у разных видов от десятка до сотни, поэтому им тесно жить всем вместе. Вот паучата и используют паутинку как парашют, чтобы ветер отнес их в дальние края.

Но, конечно же, при слове "паутина" нам в первую очередь представляется красивая круговая сеть, растянутая между деревьями или в заброшенном углу дома. Такие сети в основном плетут разные виды пауков-крестовиков.

Паук-крестовик на паутине. Фото из Википедии

Как же они плетут паутину так, что их нити протягиваются между опорами? Иногда даже на значительное расстояние. Вы замечали, что в лесу паутина, бывает, натянута поперек тропинки, крепясь за деревья на противоположных ее сторонах? Делают они это следующим образом. Паук выпускает длинную нить. При благоприятном стечении обстоятельств, воздушный поток подхватывает эту паутинку, и она зацепляется за ветки близлежащего дерева (1-2). А дальше все просто и волшебно: перебравшись на середину этой вспомогательной нити, паук сплетает еще одну свободно висящую нить, потом перебирается на ее середину и, свисая вертикально вниз, прядет еще одну паутинку, пока не достигнет какой-нибудь опоры (3). Так получается основа под каркас в виде буквы Y. (Знает ли малыш эту букву английского алфавита? Слово "yellow" - "желтый" начинается с нее. На какую русскую букву она похожа? Сможет ли он на прогулке найти палочку в виде буквы "Y"?).
Дальше начинается колдовство: паук соединяет точку пересечения паутинки еще несколькими радиусами (4). И на них он плетет вспомогательную спираль, двигаясь из центра (5). 

Пока все нити, которые он сплел, сделаны из нелипкой паутины. Кстати, в этом и секрет того, что сами пауки никогда не прилипают на свою сеть - они бегают только по этим нитям, лежащим в основе паутины. А, дойдя до края, он начинает плести вторую спираль (от края к середине) уже с использованием липкой паутины (6).

Как паук плетет паутину

Видите, как сложно? Но это еще не самое удивительное. Удивительно то, что паутина пауков-крестовиков всегда имеет одну и ту же геометрическую структуру. Первая спираль имеет мало витков и расстояние между ними с каждым кругом увеличивается. В результате у него получается кривая линия. которая называется логарифмическая спираль. (Чтобы малыш понял это название, достаточно сказать ему, что логарифм - это такое слово из математики. Бывает "сложение", бывает "вычитание", а бывает "логарифм". Он его будет учить в школе). А вот витки второй, липкой, спирали расположены между собой всегда на одном и том же расстоянии. Эта спираль называется архимедова, в честь великого древнегреческого ученого Архимеда. Вот какой, оказывается, паук хороший математик!

Задание 2. Определяем вид спиралей.

Попросите малыша среди других кривых на рисунке найти все спирали. Какие из них логорифмические, а какие архимедовы?

Задание 3. Готовим руку к письму.

А теперь предложите малышу самому сплести паутинку. Для этого надо сохранить к себе на компьютер и распечатать предложенные ниже рисунки-прописи (только предварительно откройте их в новом окне, щелкнув по рисунку правой кнопкой мыши и выбрав в меню "Открыть в новой вкладке" - тогда картинки откроются в полном размере).

Но ловчьи сети пауков бывают и другого вида.
Например, пауки рода Argiope украшают свои сети зигзагообразными узорами, вплетенными в основные нити паутины. Эти узоры особенно хорошо видны в ультрафиолетовом свете, что привлекает насекомых, так как обычно ультрафиолетовым им видятся всякие сладкие фрукты и т.д.

Паутина  Argiope. Фото из Википедии 

Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут маленькую сеточку между своих ног и набрасывают ее на пробегающее под ними насекомое.

Паук Dinopidae spinosa
Фото с сайта lifecity.com.ua

Некоторые виды пауков пристраивают к круглой паутине еще и длинную лестницу.

Фото с сайта lifecity.com.ua

Воронковые пауки плетут сетчатую  корзину-воронку и прячутся в засаде на ее дне.

Паук в ловушке-воронке. Фото с сайта macroid.ru

Пауки Mastophora плетут только несколько нитей и охотятся, сидя на них. Они размахивают одной из нитей с липкой капелькой на конце и из засады набрасывают ее как аркан на свою жертву.
Норковые пауки прячутся в своей норке, предварительно растянув около нее сигнальные нити. Они набрасываются на добычу, как только та заденет одну из таких нитей.

А есть пауки, которые плетут огромную беспорядочную паутину. Самые примечательные из них пауки вида Uloborus republicanus («общественные») - они совместными усилиями плетут общую сеть, которая достигает иногда гигантских масштабов.
Ну а самая большая паутина в мире была обнаружена в 2007 году в национальном парке озера Тавакони (США, штат Техас). Размер ее 180 метров! Сделали ее пауки нескольких разных видов, которые обычно не сотрудничают, а даже враждуют друг с другом.

Гигантская паутина в Техасе. Фото с сайта blogga.ru

Задание 4. Играем!

А ваш малыш хочет построить гигантскую паутину? Дайте ему катушку ниток и предложите натягивать их между всеми предметами в комнате (только позаботьтесь о том, чтобы он не прикреплял нити к предметам, которые могут упасть). А потом, когда ловчая сеть будет готова, поиграйте с ним в паучка и муху, устроив догонялки с препятствиями среди этих нитей.

Игра в паутину

Задание 5. Спирограф.

Весело было? Чтобы успокоиться и немного отдышаться, предложите малышу нарисовать свои красочные узоры для паутины. Можно рисовать их просто из головы. А можно применить для этого специальную линейку - спирограф. С его помощью получаются очень интересные картинки. Но для того, чтобы их сделать, малышу понадобится терпение и умелые пальчики. Круг за кругом, как паук плетет паутину, надо плести узоры, вращая зубчатые колесики спирографа.

Узоры на спирографе

Задание 6. Азы английского языка.

А напоследок можете вместе с малышом выучить смешное английское стихотворение про паучка (страничка взята из моей книжки, которую я делала в подарок  хорошей девочке Миле): 

Надеюсь, Алёне понравится мой ответ :)
А на следующей неделе вас ждет рассказ о том, как стоят мосты. Этот вопрос мне прислала мама Юля и ее дочь Рита (7 лет).

Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб (для этого надо всего лишь поставить его баннер на боковую панель блога, а если такого нет - то дать ссылку в любых соц. сетях) и присылайте их мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".  Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы.
Следующий розыгрыш состоится в первый день рождения "Клуба почемучек", который он отмечает 26 октября. Не пропустите!   Призом будет один из возрастных блоков моего платного проекта "Нескучная наука".
А также я приглашаю спонсоров к сотрудничеству с моим Клубом!!! 

Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Материалы по теме:

• Отряд Пауки. Биологическая энциклопедия. (http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biology/246/Отряд)
• Древнейшая на Земле паутина поможет в создании новых биоматериалов (http://www.membrana.ru/particle/10164)
• Водяные пауки плетут себе акваланги (http://www.membrana.ru/particle/11878)
• Пчелки-плотники, пауки-писатели и маракуйя . Александра Бутова (http://toptropicals.com/html/zoo/pets/spider_bees.htm)
• Какие виды паутины существуют? (http://lifecity.com.ua/?l=knowledge&mod=view&id=6)
• Как пауки плетут паутину (http://dzh-natali.narod.ru/biologiya/pauki.html)
• Как паук плетет паутину, состав паутины паука. Что? Как? Сколько? (http://www.chto-kak-skolko.ru/index.php/zhivotnye-i-rasteniya/nasekomye-i-prochie/iz-chego-pauki-delayut-pautinu-prochnost-pautiny)
• Самая большая паутина в мире (http://blogga.ru/2007/09/14/mega-pautina/)