秦自民
人們把蛛絲和蠶絲等量齊觀是有道理的,因?yàn)樗鼈兌际堑鞍踪|(zhì)纖維。蠶絲是自然界中最柔軟、最纖細(xì)、最輕巧的天然纖維,有“纖維皇后”的美譽(yù)。但是,蛛絲也有自己的優(yōu)勢(shì)。
神奇的蛛絲
在一般的材料中,強(qiáng)度與延展性是互斥的,只有蛛絲剛?cè)岵?jì)。蛛絲力學(xué)性能優(yōu)異,強(qiáng)度超過鋼絲,接近最好的碳纖維;而且異常堅(jiān)韌,延展度達(dá)130%而不斷裂,因此被稱為“生物鋼”。除了剛?cè)岵?jì)的力學(xué)性能外,蛛絲還有良好的生物相容性(由骨蛋白組成,對(duì)細(xì)胞無毒)、氣候適應(yīng)性(耐潮濕、耐低溫)以及超強(qiáng)的抗菌性。因此,外科醫(yī)生打算用蛛絲作為縫合傷口的材料。已經(jīng)有人用蛛絲在老鼠身上做了縫合實(shí)驗(yàn),效果挺不錯(cuò)。此外,人們還打算把蛛絲用作干細(xì)胞生長(zhǎng)的支架材料、生物黏合劑,甚至肌腱韌帶等。
在智利北部干旱多霧、酷熱難當(dāng)?shù)纳衬?,高原蜘蛛?yún)s過得逍遙自在,因?yàn)樗鼈兗几咭换I,擁有與眾不同的蛛絲。這種蛛絲表面覆蓋了一層親水性較強(qiáng)的羥基酯,極易吸附霧中的水滴。通過吞食被霧水浸透的絲來補(bǔ)充水分,高原蜘蛛可以輕松地應(yīng)付干旱和酷熱。加拿大科學(xué)家受此啟發(fā),建造了一個(gè)截霧取水的工程,使沙漠邊緣的小鎮(zhèn)告別了惜水如油的生活。
還有人從蜘蛛抽絲捕蟲的技術(shù)中得到啟發(fā),發(fā)明了黏性泡沫槍。這種槍能噴射出一股液體熱塑料,一遇到空氣就膨脹成固體的黏性繩索,粘住敵人,迫其就范(不知“蜘蛛俠”的蛛網(wǎng)發(fā)射器的發(fā)明靈感是否也來源于此)。這種黏性泡沫槍可以用于戰(zhàn)爭(zhēng),也可以用來維護(hù)社會(huì)治安,其使用效果比防暴警察常用的催淚瓦斯、橡皮子彈或高壓水槍似乎還要好。
宋朝詩(shī)人胡仲弓有言:“蛛絲雖巧能害物,蠶絲雖拙能利人。”現(xiàn)在我們知道,蛛絲和蠶絲一樣有用。若是能夠像養(yǎng)蠶一樣通過飼養(yǎng)蜘蛛獲取蛛絲那就好了。可是,蜘蛛沒蠶寶寶那么乖巧聽話,生性喜歡打打殺殺,無法大規(guī)模、高密度地養(yǎng)殖。隨著基因工程的發(fā)展,人們腦洞大開,提出了“蠶吐蛛絲”的設(shè)想,試圖通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將蜘蛛的蛛絲蛋白基因轉(zhuǎn)移到家蠶身上,讓蠶寶寶來生產(chǎn)蛛絲。對(duì)此,我們樂觀其成,期待蠶和蜘蛛聯(lián)手為人類再立新功。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),蜘蛛至少可產(chǎn)生七種不同類型的絲。蛛絲的特性由兩組基因控制著:一組控制著絲的硬度,另一組控制著絲的強(qiáng)度。因此,只要控制蜘蛛的基因,就能改變蛛絲的組成,從而獲得性能不同的蛛絲。如今,人們已經(jīng)利用基因工程生產(chǎn)出一些蛛絲蛋白,盡管比天然蛛絲蛋白更短、更簡(jiǎn)單,但用于制造跑鞋和輕便大衣,其強(qiáng)韌程度已具有一定的優(yōu)勢(shì)。人們還將繼續(xù)挑戰(zhàn)高產(chǎn)、高性能的基因工程蛛絲。如果挑戰(zhàn)成功,蛛絲也許會(huì)超越蠶絲,有更廣泛的用途,可用于制造帳篷、睡袋、頭盔、防彈衣,甚至坦克、艦艇、飛機(jī)以及航空陀螺儀懸線。
人們說蜘蛛吐絲結(jié)網(wǎng),事實(shí)上,蜘蛛的絲并非從嘴里吐出來的。蜘蛛的腹部后端有五種絲腺,在這里,蜘蛛能合成一種透明的液態(tài)骨蛋白。這些骨蛋白分別通過一些細(xì)小的管道,被運(yùn)到腹部末端表面的紡績(jī)器。蜘蛛有三對(duì)紡績(jī)器,每一對(duì)紡績(jī)器頂端的紡區(qū)里分布著許多紡管。紡管相當(dāng)于“蛛絲噴槍”,將絲腺中的液態(tài)骨蛋白噴出體外,遇到空氣就凝結(jié)成堅(jiān)韌的絲。由于紡管是成對(duì)的,所以每根蛛絲起初都由兩股纖維構(gòu)成。不同的絲腺合成的骨蛋白可分別用來生產(chǎn)框絲、縱絲、拖絲、粘絲及捕帶等。
精妙的蜘蛛網(wǎng)
有了絲,蜘蛛就可以結(jié)網(wǎng)了,吐絲結(jié)網(wǎng)充分體現(xiàn)了蜘蛛的創(chuàng)造力。南宋鄭清之說蜘蛛:“如蠶吐緯逢縈纏,出沒無蹤屋陋邊?!毕娜拯S昏,圓網(wǎng)蛛常常爬到高高的樹枝或屋檐上,翹起腹部,放出游絲。游絲具有黏性,隨氣流飄蕩——要是你傍晚外出散步,不幸纏到你臉上,那也不是蜘蛛要故意冒犯你,蜘蛛是想讓游絲粘到樹枝或其他物體上來搭橋。橋加固后,蜘蛛就身手敏捷地抽出框絲,架起經(jīng)絲,再織上緯絲。經(jīng)絲是放射絲,無黏性和彈性,與橋索、框絲一起構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的骨架;緯絲是螺旋絲,有黏性和彈性,纖細(xì)的緯絲是粘住觸網(wǎng)飛蟲的神器。忙了大半夜,終于大功告成,法布爾看到了也由衷地贊美:“蛛網(wǎng)變成了美妙的圓花飾,就像是用月光編制成的?!边@時(shí),蜘蛛也該找個(gè)隱蔽的地方休息休息了。不過,在去休息前,蜘蛛還要放一根信號(hào)絲與網(wǎng)相連,這樣,當(dāng)蛾、蟬、蜂等飛蟲觸網(wǎng)時(shí),蜘蛛即使在綠蔭下沉思或者打瞌睡也能感知到。
圓網(wǎng)蛛的網(wǎng)是大自然制造的精美藝術(shù)品,具有規(guī)整的圓形結(jié)構(gòu),中央部分還設(shè)計(jì)了“之”字形彎曲線,用來加強(qiáng)全網(wǎng)結(jié)構(gòu)力。蛛網(wǎng)看似單薄,實(shí)則相當(dāng)牢靠,是精巧的天然“懸索”結(jié)構(gòu)。建筑師從中得到啟發(fā),設(shè)計(jì)出類似的懸索橋和體育館,如東京代代木體育館就以較早采用了懸索結(jié)構(gòu)而著稱。
蜘蛛網(wǎng)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)出極大的多樣性,但都是由原始蜘蛛簡(jiǎn)陋的絆網(wǎng)發(fā)展而來的。拱膜蜘蛛的網(wǎng)擁有典型的三維結(jié)構(gòu),而王冠蜘蛛的圓形網(wǎng)是二維設(shè)計(jì)的代表。不論哪種類型的蛛網(wǎng)其主要功能都是狩獵。蛛網(wǎng)雖然不小,但由于結(jié)網(wǎng)的絲纖細(xì)而透明,因此,即使近在咫尺,獵物一般也很難察覺到羅網(wǎng)的威脅。只有在雨后的陽光下,借助蛛絲上晶瑩剔透的小水珠,人們才能赫然發(fā)現(xiàn)蛛網(wǎng)的存在。隱形的蛛網(wǎng)使很多飛蟲觸網(wǎng)被粘。觸網(wǎng)飛蟲掙扎時(shí)產(chǎn)生不同頻率的振動(dòng),蜘蛛通過信號(hào)絲感知后,就上前用螯肢捉住獵物,纏以捕帶,注入毒汁和唾液,將其麻醉和消化。
在不同的時(shí)期對(duì)待不同的獵物,蜘蛛會(huì)采取不同的辦法。在夜間,如果捕捉到一只螢火蟲,蜘蛛就不會(huì)那么快殺死它,而只是用絲帶將它結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)地纏在網(wǎng)上,這時(shí)它發(fā)出的閃光還可以幫蜘蛛引誘其他昆蟲來自投羅網(wǎng)呢。南宋詞人李曾伯算得上是蜘蛛的知音,他夸蜘蛛“蜂蠆嘗自投,螳螂不敢侮……絲吐雖非蠶,蠅視有如虎。真巧非人為,羞煞金針女”。
許多結(jié)網(wǎng)蜘蛛都是頗有耐心的獵手,哪怕獵物已經(jīng)落網(wǎng),也不會(huì)急吼吼地狼吞虎咽。蜘蛛吃相優(yōu)雅,要等獵物的組織溶解后,才津津有味地吸食。如果獵獲物太多,蜘蛛就用絲當(dāng)保鮮袋把它包好,留待下次享用。蛛網(wǎng)對(duì)于害蟲來說,真是天網(wǎng)恢恢、疏而不漏。明朝藥物學(xué)家李時(shí)珍慧眼識(shí)“蛛”,他在《本草綱目》中說:“此蟲設(shè)網(wǎng)一面,物觸而誅之,知乎誅其不義者,取曰蜘蛛?!?/p>
蜘蛛每年要吃掉4億至8億噸昆蟲,考慮到其體型都比較小巧,這個(gè)數(shù)字實(shí)在令人驚嘆。昆蟲中有很多害蟲,例如尺蛾、刺蛾、葉蟬、蝽象、葉蜂、蝗蟲等,其中大量農(nóng)作物害蟲是被蜘蛛消滅的,這讓人類受益匪淺。有一位節(jié)肢動(dòng)物學(xué)家甚至說:“如果蜘蛛消失,人類將會(huì)面臨饑荒。”另外,盡管蜘蛛是技藝高超的獵手,但它們也是鳥類等肉食動(dòng)物的美食。因此,蜘蛛在維持農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用不容忽視。
堅(jiān)韌的蛛網(wǎng)不僅是結(jié)網(wǎng)蜘蛛獲取食物的狩獵場(chǎng),也是尋覓愛情的婚戀所。然而,蜘蛛的婚姻生活并非風(fēng)花雪月,而是暗藏殺機(jī)。蜘蛛的情郎哥個(gè)子總是比較小,對(duì)雌蛛美女也總是心存畏懼。在繁殖時(shí)期,情郎興沖沖地靠近美女的網(wǎng),卻又膽怯地停在網(wǎng)的一角。情郎彈琴似的用足撥動(dòng)網(wǎng)絲,而美女則矜持地守在網(wǎng)的中央,品味情郎的信號(hào)中是否有愛的甜蜜。倘若美女不高興,就會(huì)像餓虎撲食般猛沖過去,網(wǎng)隨之而劇烈振動(dòng),這時(shí)情郎知道來者不善,便趕緊識(shí)相地逃之夭夭。相反,如果美女靜靜地聆聽著美妙的琴聲甚至用特有的節(jié)律輕輕叩網(wǎng)回應(yīng),情郎便知美女芳心暗許了,于是一面獻(xiàn)殷勤似的繼續(xù)彈著網(wǎng),一面小心翼翼地親近美女。即便如此,一過完洞房花燭夜,新郎就非溜之大吉不可,否則,新娘會(huì)毫不客氣地將它作為一頓美餐,以保證未來的蜘蛛寶寶有充足的營(yíng)養(yǎng)。黑寡婦蜘蛛是這類蜘蛛中最著名的一員,它為什么叫黑寡婦?這可能與其身體為黑色有關(guān),更在于雌蛛心腸黑,在交配后會(huì)毫不猶豫地吃掉雄蛛,甘愿成為寡婦。因此,對(duì)于蜘蛛新郎來說,婚姻不僅是愛情的墳?zāi)?,而且是生命的終點(diǎn)。當(dāng)然,如果新郎早有準(zhǔn)備,給新娘帶去了一份豐厚的“彩禮”——一只蒼蠅或別的昆蟲,那又另當(dāng)別論。