蜘蛛丝

蜘蛛丝人类于1909年开始使用蜘蛛丝，二战时它被用作望远镜、枪械瞄准系统中光学装置的十字丝，但蜘蛛丝蛋白基因的构成是从90年代以后开始的、结构形态、对蜘蛛丝的力学性能进行了深入的研究，为蜘蛛丝的工业化生产提供了可能。

蜘蛛丝中有许多丝浆它的腹部，尾部有小孔。结网时，蜘蛛喷出丝浆。丝浆一遇到空气就凝结成粘稠的丝，由此形成的网，无论什么飞虫，都可以 一旦它来了，不要逃跑。蜘蛛身上和脚上经常会分泌一层油，粘丝不粘。但一般飞虫都没有这层油，所以蜘蛛网能牢牢地粘住飞虫却粘不住蜘蛛。

与蚕丝相比，蜘蛛丝的理化性能具有明显的优势在机械强度方面，蜘蛛丝纤维与碳纤维高强度合成纤维芳纶相比，强度最高、凯芙拉强度差不多，但韧性明显优于上述纤维。所以蜘蛛丝纤维用于国防、军事（防弹衣）建筑等领域有着广阔的应用前景。天然蜘蛛丝主要来自织网，产量很低，蜘蛛性格相似，所以可以 不能像蚕一样高密度养殖。因此，从天然蜘蛛身上提取的蜘蛛丝数量是有限的。随着现代生物工程的发展，利用基因工程人工合成蜘蛛丝蛋白是一个新的突破，很快就有可能成为具有一定规模的人造蜘蛛丝纤维工厂。

蜘蛛丝的主要化学成分是甘氨酸（NH-CH-COOH）丙氨酸（NH-CH[CH]COOH）和少量的丝氨酸（NH-CH[CHOH]COOH）和其它氨基酸单体蛋白质分子链。薄而软的蜘蛛丝具有极好的弹性和强度的原因是：一方面，蜘蛛丝中存在不规则的蛋白质分子链，使蜘蛛丝具有弹性；另一方面，蜘蛛丝中有规则的蛋白质分子链，使得蜘蛛丝很结实。

长期以来，科学家们一直在研究如何大量制造蜘蛛丝。丹麦奥尔胡斯大学的研究人员发现：蜘蛛制丝蛋白与酸接触时，相互重叠，连成一条链，大大增加了丝的强度。美国马萨诸塞州的国家陆军生物化学指挥中心和加拿大魁北克的内克沙生物技术公司（nexia生物技术）将从蜘蛛身上提取的蜘蛛基因植入山羊体内，使羊奶具有蜘蛛丝蛋白，再将羊奶中的蜘蛛丝蛋白通过特殊的纺丝程序纺成人造蜘蛛丝，也称生物钢（Bio-Steel）用这种方法生产的人造基因蜘蛛丝比钢的强度高4到5倍，具有丝绸般的柔软和光泽，可用于制造高级防弹衣。生物钢用途广泛，还可以用来制造作战飞机、坦克、雷达、卫星和其他设备的保护罩。

根据科学家的研究研究和实验，蜘蛛丝做的绳子比同样粗细的不锈钢条还要结实。它可以承受五倍于钢筋的重量而不被折断。虽然有些蜘蛛丝细如发丝，但你不要低估它的能力和作用！蜘蛛丝很有弹性直径只有十分之一毫米的蜘蛛丝，可以拉伸两倍以上才断裂。另外，蜘蛛丝是由蛋白质组成的，只要没画完就可以画。理论上可以同时喂蜘蛛和抽蜘蛛丝。

首先，让我们 让我们看看蜘蛛网的结构。虽然不同种类的蜘蛛织出的网往往不同，但一般有放射状的蜘蛛丝和椭圆形的蜘蛛丝。蜘蛛吐丝结网时，会先构建一个放射状的骨架丝线———纵丝。纵向细丝主要支撑蜘蛛网结构，坚固但不粘。骨架完成后，蜘蛛会接着以逆时针方向编织螺旋丝线，科学家称之为横向丝。仔细看会发现横线上有水一样的突起，叫做粘珠，其粘性使虫子很难误走。蜘蛛的天才之处在于它们能吐出不同种类的丝。一般来说，蜘蛛 每个旋转器都对应着蜘蛛身上不同功能的腺体的身体每个脾脏可以产生不同的丝线原料，蜘蛛根据需要吐出不同的原料，从而编织出粘性和非粘性的丝线。蜘蛛在网络上活动时，会选择停留在不粘的纵向线程上，避免被卡住。

大多数的蜘蛛（它指的是新的蜘蛛亚目）蜘蛛丝至少有六种。不同的蜘蛛丝是由不同的丝腺产生的，然后通过各自的通道，最后从丝疣中拔出。不同的蜘蛛丝也有不同的物理性质来实现不同的功能或构建复杂的蜘蛛网。

大壶状腺丝

大壶状腺丝（Large ullate nipple）由壶腹腺分泌，由前丝疣拉出。它的主要作用是随时拖动蜘蛛（Traction wire）蜘蛛身上的径向丝的网页（radiussilk）及骨架丝（Frame wire）拖丝是蜘蛛的救命绳，防止蜘蛛突然下坠时直接掉向水面；圆网上的纵丝和骨架丝是起着承受圆网张力的作用，尤其是当猎物与网发生碰撞时。所以在作用于这些功能时，丝必须能承受较大的拉力，不易断裂，所以大颈静脉腺丝的物理性能也是强而硬，但缺点是延展性低。

小壶状腺丝

小壶状腺丝（minorullatesilk）由小壶状腺（Minolan Platland）分泌物，主要作用类似于大颈静脉腺丝，也是蜘蛛的临时辅助脚手架，帮助它们在结网时固定身体和定位。

鞭状腺丝

鞭状腺丝（Flagella filament）由鞭状腺（Flagellar gland）分泌物，主要作用于圆网上的螺旋丝（Spiral wire）的轴心。当猎物上线时，猎物碰撞的能量主要由放射状的丝承担，而粘稠的螺旋状丝则负责缠住猎物，防止猎物逃跑。为了防止蛛网上的猎物轻易逃脱，鞭腺作为横丝的轴丝，虽然不粘，但延展性极强，使丝被拉扯后不易断裂。这样，无论猎物怎么拉，横线都继续缠住猎物。

聚状腺丝

聚状腺丝（Polymeric filament）由聚状腺（Aggregation gland）分泌物，负责产生涂在螺旋丝外面的粘液。这些粘液滴会一球一球地缠绕在鞭状腺丝的外面，从而达到螺旋丝的粘度。

葡萄状腺丝

葡萄状腺丝（Glandular filament）由葡萄状腺（Alveolar gland）分泌。当蜘蛛抓住猎物时，蜘蛛会用第四对脚一次拉出一排排葡萄状的腺丝，将猎物罩住，这样猎物就不容易挣扎，也不容易伤到蜘蛛本身。换句话说，葡萄腺丝就是猎物的尸袋。所以葡萄状的腺丝韧性很大，就是需要更大的能量才能折断。另外，有些网络蜘蛛会在网上做隐藏带（stability）这些隐藏的带是丝缠绕在网上，一次形成一片“装饰物”它也是由葡萄状腺丝构成的。

管状腺丝

管状腺丝（Tubular filament）由管状腺（tubular gland）分泌。蜘蛛产卵时，母蜘蛛会先用蜘蛛丝做一个卵囊，把卵产在卵囊里保护卵。管状腺的主要功能是制造卵囊。为了避免被其他动物吃掉，管状腺丝在所有不同的蜘蛛丝中硬度最高。