Зачем паукам паутина? (ШБО, 7 кл., 1975 г.)

Ответ. Слишком краткую формулировку этого вопро­са мы будем понимать так: «Как и в каких целях исполь­зуют пауки паутину?» Прежде всего многие виды пауков используют паутину для строительства убежищ, жилищ. Одни виды делают из паутины выстилку норки и кры­шечку, закрывающую вход в нее; другие строят логовища разнообразной формы. Логовища служат для укрытия от врагов и неблагоприятных условий; обычно они же ис­пользуются и как гнезда при выведении потомства. Не­которые виды строят специальные логовища в виде замк­нутого мешка из паутины, в котором укрываются во время линьки и зимовки. Подводный паутинный «коло­кол» паука-серебрянки содержит запас воздуха для дыхания.

Все пауки сооружают из паутины коконы, в которые помещают свои яйца (иногда в коконе первое время сидят и вылупившиеся паучата). Кокон защищает их от пе­регрева, высыхания, болезнетворных микроорганиз­мов, хищников и паразитов и т. п. Кроме того, самки бродячих пауков могут таскать с собой яйца в ко­коне.

При размножении паутина используется несколькими разными способами. Самцы большинства видов пауков, прежде чем набрать сперму в копулятивные органы, рас­положенные на педипальпах, выделяют капельку спермы на специальные нити или сеточку из паутины. Полово­зрелые самки привлекают самцов запахом своей паутины. Самец, приближаясь к самке, особым образом подерги­вает нити ее сети, что позволяет самке отличить самца от добычи и повышает ее готовность к спариванию. Самцы некоторых видов плетут специальную «брачную сеть», на

которую «заманивают» самку ритмическими подерги­ваниями. Иногда самец при спаривании опутывает сам­ку паутиной, видимо, чтобы обезопасить себя от съеда­ния.

Разнообразными способами используется паутина и при ловле добычи. Многие виды пауков по колебанию осо­бых сигнальных нитей узнают, что жертва попала в сеть или пробегает мимо норки. Некоторые пауки (в том числе и бродячие) опутывают добычу паутинными нитями или приклеивают к специальной подстилке, чтобы обездви­жить. Многие пауки для ловли добычи используют сети. При этом часть нитей в сети сухая и по ним движется паук; остальные нити покрыты липким секретом, к кото­рому приклеивается добыча. Есть пауки, которые ловят добычу, отпуская растянутую за отдельную нить сеть или набрасывая растянутую ногами сеточку на жертву. Часть пауков использует для ловли добычи и отдельные нити: забрасывают жертву пучками паутинных волокон, разма­хивают паутинкой с липкой капелькой на конце, к кото­рой приклеивается пролетающая жертва. Наконец, пауки одного из родов выбрызгивают через хелицеры на добычу жидкость из особого отдела ядовитых желез, которая застывает на воздухе в виде зигзагообразной нити, при­клеивая жертву к земле (правда, эта «паутина» негомоло­гична паутине остальных пауков, но по составу близка к ней).

Некоторые пауки сооружают в своих сетях особые плотные ленты из паутины — стабилименты. Ученые по­лагают, что стабилименты заставляют птиц избегать этих сетей и таким образом защищают паука от нападения, а сеть от порчи. Есть дауки, плетущие на листе паутин­ный покров, помещаясь в центре которого они при­обретают сходство с птичьим пометом. Это сходство мо­жет служить как для защиты, так и для привлечения добычи (такие пауки издают запах помета, привлекаю­щий мух).

Пауки используют паутину и для передвижения. Не­которые виды при охоте спускаются на паутинной сети к поверхности почвы и хватают добычу. Потревоженные пиуки многих видов падают из сети на паутинной нити, по которой потом поднимаются обратно. Наконец, молодые ниучки могут выделять легкую паутинную нить и, при­крепляясь к ней, расселяются с помощью ветра.

30. Какова роль жира в организме животных?

(ШБО, 10 кл., 1986 г.)

Ответ*. Жиры, или триацилгликоцеролы, выполняют множество функций в организме животных. Пожалуй, наиболее распространенная из них — функция запаса­ния энергии. Как запасные вещества триацилгликоцеро­лы обладают преимуществами перед углеводами и белка­ми. Они не растворяются в воде и в клеточном соке и поэтому не меняют существенно физико-химических свойств цитоплазмы, до омыления не вступают ни в какие реакции в водной среде. В силу своего восстановлен­ного и обезвоженного состояния жиры представляют со­бой высококонцентрированные резервы метаболической энергии. Выход энергии в результате полного окисления жирных кислот составляет около 9 ккал/г, а для углево­дов и белков эта величина равна примерно 4 ккал)г. Жи­ры (в отличие, например, от гликогена) могут запасаться в почти обезвоженном виде, при этом на их долю прихо­дится меньший процент веса тела. Конечные продукты обмена жиров — СО₂ и Н₂О — безвредны для организма, их избыток легко выводится.

У многих теплокровных животных жир играет важ­ную роль в терморегуляции. Подкожный жировой слой выполняет теплоизолирующую функцию, уменьшая поте­ри тепла. Особенно важное значение это имеет для вод­ных млекопитающих, живущих при низких температурах. Кроме того, у ряда животных существует «бурый жир» — особый вид жировой ткани, прижизненно имеющей бурый цвет. Специальная функция этой ткани — теплопродук­ция. Она осуществляется в результате разобщения в ми­тохондриях процесса окисления и образования АТФ, из- за чего основная доля энергии выделяется в виде тепла. Способность «бурого жира» к теплопродукции чрезвычай­но важна для выживания новорожденных детенышей и согревания животных при выходе из зимней спячки.

У многих животных жировая ткань выполняет меха­нические функции. Она служит отличным заполнителем полостей между органами и образует «подушки», на кото­рых лежат различные внутренние органы. Подкожная жировая клетчатка предохраняет внутренние органы от

ударов (например, некоторые ластоногие могут прыгать с высоких утесов) и от ран, в частности, наносимых сопер­никами во время брачных боев.

Для некоторых животных жиры важны как запасной источник «метаболической» воды (например, жир в горбе перблюда). Что жиры — хороший источник воды, видно из уравнения окисления пальмитиновой кислоты: СНз (СН₂) 14СООН4-230₂= 16С0₂+16Н₂0.

В ряде случаев жиры используются в качестве смазки. Так, они входят в состав смазки кожи у млекопитающих и придают коже эластичность; жиром смазывают свои перья водоплавающие птицы, что делает их несмачивае- мыми; несмачиваемость лапкам водомерки тоже придает жировое вещество.

У некоторых водных планктонных животных жир вы­полняет гидростатическую функцию, поскольку удельный нес жира меньше, чем воды, его накопление в организме увеличивает плавучесть и облегчает передвижение.

У наземных членистоногих заполненные жиром клет­ки жирового тела служат почками накопления; вредные метаболиты изолируются внутри таких клеток от раство­ра гемолимфы и остаются там до конца жизни.

Иногда жир выполняет специфические функции. На­пример, заполненная жиром полость в голове китообраз­ных, вероятно, выполняет роль линзы, фокусирующей издаваемые животным ультразвуки при эхолокации.

Надо сказать, что под словом «жиры» часто подра­зумевают большую и разнородную в химическом отноше­нии группу веществ — липидов. В организме животных они выполняют ряд очень важных функций: являются »труктурными элементами клеточных мембран и опреде­ляют многие их свойства, участвуют в клеточной рецеп­ции, обеспечивают гидрофобное окружение для протека­ния реакций, играют регуляторную роль, обеспечивают изоляцию нервных волокон (подробнее мы не рассмат­риваем здесь данные функции, так как это относится к компетенции биохимиков).

Подчеркнем, что, как и в предыдущем случае, нами одна лишь одна из возможных классификаций функций жира. Можно было бы, например, рассмотреть функции изоляции (теплоизоляция, механическая изоляция, не- смачиваемая смазка/изоляция нервных волокон) как одну группу.

30. Какие функции у разных животных выполня­ют вещества, секретируемые слюнными железами? Если знаете эти вещества, назовите их. (ШБО, 9 кл., 1988 г.)