Розгадано таємницю дивних зигзагів у сітках павуків: яку важливу функцію вони виконують

Більшість людей, які коли-небудь розглядали павутину, помічали, що в неї вплетені зигзаги. Тривалий час учені не знали, що це і для чого потрібно, проте нове дослідження показало, що ці прикраси павутини насправді виконують важливу функцію, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Павукові сітки бувають найрізноманітніших форм і розмірів: від лійкоподібних до листових і класичних кругових — ті, що часто використовуються для прикрас на Гелловін. Доволі поширеною особливістю кругових сіток є стабілімента (stabilimenta): шовкові нитки, що перекривають проміжки між "спицями" сітки.

Раніше вчені припускали, що ці структури можуть слугувати для регулювання температури, збору води або як засіб захисту, щоб відлякувати хижаків, одночасно приваблюючи комах. У новому дослідженні вчені зосередилися на вивченні нової теорії: стабілімент може змінювати спосіб поширення коливань мережею, коли здобич потрапляє в пастку павука.

Для цього команда вивчила мережі павуків-ос (Argiope bruennichi), щоб простежити, як вони будують свої стабіліменти. Далі вчені провели чисельне моделювання, яке допомогло вивчити, як геометрія цих шовкових прикрас може змінювати коливання всередині мережі та точки виявлення, де павук може їх відчути.

Результати дослідження засвідчили, що значення стабіліменту у зміні коливань залежить від його форми, а також положення. Наприклад, прикраси павутини, розташовані перпендикулярно до поверхні сітки або центральних ниток, спричиняли незначні затримки. Водночас якщо волокна рухалися в одному напрямку, вібрації зчитувалися на значній частині павутини.

Таким чином, команда дійшла висновку, що декоративний стабіліментув у павутині павуків-ос — більше, ніж просто прикраса, оскільки він тонко змінює характер поширення певних коливань на павутині. Команда також об'єднала результати польових спостережень і моделювання, що дало змогу розглянути механічну роль сіабіліментума та надихнуло на створення біоматеріалів із регульованими пружними властивостями.

За словами автора дослідження, Габріеля Греко з Уппсальського університету, вони з колегами вважають, що ці прикраси — щось на кшталт встановлення кількох додаткових дверних сигналізацій, щоб не допустити вторгнення. Утім, учені визнають, що нам усе ще багато чого невідомо про функції стабіліментуму.

Головне, що виявили вчені — стабіліментум дійсно впливає на поширення коливань у кільцевих мережах, але його ефект набагато менш однозначний, ніж можна було б очікувати, і заслуговує на більш детальне вивчення.

Зазначимо, що складна геометрія павутин давно надихає розробників ієрархічних метаматеріалів, які цінуються за свої унікальні акустичні властивості. Стабіліментум також є яскравим прикладом того, як декоративні шовкові струни можуть активно розширювати чутливість павутини до певних типів коливань.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені виявили, що одні з найбільших павуків у світі вкрай сором'язливі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені нарешті розкрили таємницю нюху павуків.