蜘蛛吐丝的学问

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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。