蜘蛛吐丝的学问

来源 :七彩语文·中高年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seraphim0113
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  先来玩一个“谁是卧底”的游戏吧!下列几种生物里,混进来一个奇怪的家伙,你能把它找出来吗?
  答案就是——蜘蛛。瓢虫、蜻蜓、螳螂、蟋蟀都是昆虫,而蜘蛛不是。是不是没想到呢?
  蜘蛛属于蛛形纲,蛛形纲和昆虫纲都属于节肢动物门。在形态上,蜘蛛与昆虫有着显著的区别。昆虫的身体分为头、胸、腹三部分;蜘蛛的身体只有头胸部和腹部两部分,头部和胸部变成了一个整体。所有的昆虫都有6条腿,和翅膀一样生长在胸部。蜘蛛除了1对螯肢、1对触肢外,还有4对步足。人们往往只注意到蜘蛛的4对步足,所以认为蜘蛛有8条腿。
  所有的蜘蛛都拥有发达的丝腺,有些蜘蛛还擅长用蛛丝结网。当你看到晶莹纤细的蜘蛛网时,有没有想象过蜘蛛体内蛛丝盘绕的情形?试想一下,如果蛛丝像一堆毛线一样纠缠在一起,剪不断理还乱,那蜘蛛抽丝结网岂不是很辛苦?
  不用担心,蜘蛛丝在蜘蛛体内时,可不是丝状的固体,而是可溶于水的液体。在蜘蛛腹部末端,有一个叫纺绩器的结构,与体内的丝腺相通。丝腺分泌的液体经纺绩器的喷管喷出,立刻就会变成固体的蛛丝纤维。
  蚕丝的形成,也是相同的道理。不过,与家蚕从口部吐丝不一样,蜘蛛的丝是先黏附在其他物体上,然后一点点拉出来的。就像吃拔丝山药,当你用筷子夹起一块拔丝山药,本来软塌塌地黏附在山药表面的糖浆,在筷子的拉力作用下,迅速地抽出一根根长长的糖丝。筷子动作越快,抽出的糖丝越细越长。
  过去人们认为,蜘蛛丝液在体外变成固体,是遇到空气后发生了凝固。现在人们认为,这是蜘蛛丝液的分子像列队的士兵一样整齐排列的结果。这个过程,物理学上叫作结晶。漂亮的六角形雪花,就是水分子列着队形产生的结晶。
  分子非常小,我们肉眼看不见,怎么判断它们有没有列队呢?这就要依靠X射线这种光了。
  “火眼金睛”X射线
  我们平时所见的太阳光、灯光,在遇到不透明物质时会被阻挡,形成影子。X射线却不同,它可以轻易穿透物质。
  X射线和所有的光一样,喜欢走直线。可是在物质内部,却没有笔直的阳关大道可走。X射线一会儿撞上这个原子,被推到一边;一会儿又撞上那个原子,被弹了回去。最后当X射线跌跌撞撞地逃出来时,已是“披头散发”,与入射时的光束“判若两人”。逃出来的光束打在感光胶片上,会出现各种花纹。根据这些花纹的样式,就可以推断出物质的内部结构了。
  在医学上,X射线发挥了大作用。借助它的“火眼金睛”,就可以看见人体骨骼的样子了。
  科学家用X射线发现了蛛丝的什么秘密呢?他们发现,当蛛丝液体通过纺绩器的喷管时,靠近喷管中心的流速要比贴近喷管壁的流速快。组成蛛丝液的,是些身材细长的骨蛋白分子。假如这些分子流出时身体倾斜,可能就会一头流速快,另一头流速却很缓慢。这可怎么办呢?这些分子可不愿意忍受被“车裂”的酷刑,很快就会在蛛丝流的拉动下妥协,把自己身体的方向调成与流动的方向相同。当所有的分子调整流向,列队通过喷管后,就变成了结晶,不仅蛛丝从液体变成了固体,甚至还有了一定的坚固度。
  蜘蛛真是优秀的物理学专家。其实,蜘蛛还是循环经济专家,蛛网织好后,蛛丝要定期更换,蜘蛛舍不得扔掉旧丝,每次都是将其吃掉,再抽出新丝。
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