Örümcek Ağının Yapısı

Örümcek Ağının Yapısı nedir
Örümcek Ağı asıl yapısı
örümcekler nasıl ağ örer


Örümcek Ağının Yapısı
Bilim adamlarına tarafından örümcek ağı yeryüzündeki en sağlam malzemelerden biridir bununla birlikte örümcek ağının özelliklerinin hepsi sayılacak olursa fazla uzun bir liste elde edilebilir Lakin bu listedeki birkaç madde bile bilim adamlarının bu konuda ne değin haklı olduklarını ortaya koymaktadır Örümcek ipeğinin özelliklerinden birkaçını şöyle sıralayabiliriz

Örümceklerin ürettiği ve çapı bir milimetrenin binde birinden daha küçük olan ipek ipliği, aynı kalınlıktaki çelik telden beş kat daha sağlamdır

Kendi uzunluğunun dört katı kadar esneyebilir

Ipekli aynı zamanda son derece hafiftir Bu hafifliği şöyle bir örnekle de tanımlama edebiliriz: Dünyanın çevresi her tarafında uzatılacak bir ipek ipliğinin ağırlığı sadece 320 gram gelir

Bu özellikler bir bir bir takım malzemelerde bulunabilir Ama hepsinin bir arada bulunması son derece özel bir durumdur Çünkü keza sağlam hem esnek bir araç gereç bulabilmek epeyce zordur Mesela çelik halat en sağlam malzemelerden biridir Fakat kauçuk halatlar gibi elastik olmadıklarından zamanla deforme olurlar Kauçuk halatlar da kolay basit deforme olmamalarına rağmen yeterince dirençli olmadıkları için ağır yükleri kaldıramazlar

Örümcek ipliğini bu değin üstün yapan şey, ipeğin kimyasal yapısında ve üretim merkezinde gizlidir Örümcek ipliklerinin hammaddesi, örgülü helezonik amino asit zincirlerinden oluşan keratinadlı proteindir Keratin; saç, çivi, tüy, cilt gibi birbirinden çok bambaşka maddelerin yapı taşıdır ve oluşturduğu bütün maddelerde koruyucu özelliği ile ön plana çıkar Ayrıca keratinin esnek hidrojen bağlarla bağlanmış amino asitlerden oluşması, bu maddelere çok elastik olma özelliğini kazandırır Bu esneklik Amerika'nın meşhur bilim dergilerinden Science News'de şöyle bir benzetme ile tanımlama edilmiştir:

İnsan ölçülerine göre, balık ağı boyutlarındaki bir örümcek ağı, bir gezgin uçağını yakalayabilir

Örümceklerin kuyruklarında altı bölümden oluşan ve ipekli kesesi denilen bir alan vardır Keselerin her birinde ayrı salgılar üretilir Bu keselerin salgıları değişik kombinasyonlarda birleşerek farklı türdeki ipek ipliklerini meydana getirirler Keseler aralarında ise büyük bir armoni vardır Ipekli üretimi esnasında örümceğin vücudunda yer alan ve son derece gelişmiş özelliklere sahip olan pompalar, vanalar ve basınç sistemleri kullanılır Üretilen çiğ ipek, musluk gibi çalışan bölümlerden lif biçiminde dışarı akıtılır

Örümcek bu muslukların püskürtme basıncını da dilediği şekilde değiştirebilir Bu, son derece kayda değer bir özelliktir Çünkü bu işlem tamamen akışkan keratini oluşturan moleküllerin yapısı da değiştirilmiş olur Valfler üzerindeki denetim mekanizması tamamen iplik üretilirken ipliğin çapı, direnci ve elastikiyeti de değişken Bu Nedenle ipeğin kimyasal yapısı değiştirilmeden ipliğe istenilen bedensel özellikler kazandırılır Eğer iplik üstünde daha köklü bir değişim isteniyorsa bir diğer bezin kullanımına geçilmesi gerekmektedir Salgılanan farklı özelliklere sahip iplikçikler arkadaki ayakların çok iyi kullanımı bir uçtan bir uca istenilen doğrultuya yönlendirilir

Örümceklerin ürettikleri ipekler olağanüstü özelliklere sahip inşa malzemeleridir Gerilme esneklikleri çok artı olduğundan örümcek ipeğini koparmak için gereken enerji aynı diğer biyolojik materyalleri koparmak için gereken enerjiden on kat daha fazladır

Örümceğin ürettiği ipi ayırmak, aynı kalınlıktaki naylon bir ipi parçalamaktan fazla daha pozitif şiddet sarf etmeyi gerektirir Örümceğin böylesine sağlam bir iplik üretebilmesinin esas sebeplerinden biri, temel protein bileşenlerinin kristalleşmesini ve katlanmasını yoklama ederek uyumlu bir yapıda tezgâhtar bileşikler eklemeyi başarmasıdır Örgü maddesi sıvı kristal olduğundan, örümcekler bu esnada en düşük kuvvet harcarlar

Örümceklerin yaptıkları ipek, aşina doğal ya da sentetik liflerden fazla daha güçlüdür Keza örümceğin ürettiği ipeği, ipekli böceklerindeki gibi dosdoğru alıp uygulamak mümkün değildir bu nedenle tatbik için mevcut alternatif suni imaldir Araştırmacılar da, başta örümceğin ipeğini sonra da bu ipeğin nasıl üretildiğini çok kapsamlı olarak araştırmaktadırlar Araneus diadematus adı bahşedilen bahçe örümceği üzerinde çalışan Dr Fritz Vollrath, bu yöntemin önemli bir bölümünü keşfetmeyi başarmıştır Vollrath araştırmalarının sonuçlarını şöyle anlatır:

Örümcekler ipeklerini, asitleyerek sertleştiriyorlardı Ipekli, oluştuğu kanala girmeden önce, değişken proteinlerden oluşuyordu Kanalın içinde özel hücreler, ipek proteinlerindeki suyu kendilerine çekiyorlardı Hidrojen atomları ise öteki bir kanalda pompalanan suyu alıyor ve bir asit havuzu oluşturuyordu Ipekli proteinleri asit ile bir araya geldiğinde de, birinden diğerine bir köprü oluşturuyordu Böylece son derece kaslı bir ipekli oluşuyordu Örümceğin ipeği, kurşun geçirmez yeleklerde, bisiklet kasklarında kullanılan ve bir tür plastik olan kevlarile karşılaştırıldığında on kat daha sağlamdır

Bilim adamlarının ileri teknolojinin imkanlarını kullanarak elde ettikleri Kevlar, insan yapımı en dinç sentetiktir Lakin örümceğin ipeği Kevlardan çok daha üstün özelliklere sahiptir Mesela sağlamlığının yanı sıra örümcek ipeğinin her yerde işlenip defalarca kullanılması da mümkündür

Eğer bilim adamları örümceğin iç işlemlerini başarılı bir şekilde kopyalamayı başarabilir, protein katlanmasının hatasız olmasını sağlayabilir ve örgü maddesinin gen dizilim bilgisini ekleyebilirlerse fazla özel özellikleri olan ipekli temelli ipleri endüstriyel olarak üretmeleri muhtemel olabilecektir böylece örümcek ipliğindeki örme işleminin ne şekilde olduğu anlaşılabilirse, insan yapımı materyallerdeki başarının da artacağı düşünülmektedir

Bilim adamlarının seferber olup araştırdıkları örümcek ipliği, 380 milyon yıldan beri örümcek kadar kusursuzca örülmektedir

seçme parça *