Способность вырабатывать клейкие вещества — часто вопрос жизни и смерти в мире дикой природы. Природный клей принимает самые разные формы: от липкого языка хамелеона и вязкого прополиса пчёл до прочных нитей шелкопряда и пищеварительных ферментов росянки. В каждом случае состав идеально подобран для решения конкретной задачи — будь то охота, передвижение или строительство.
Самка золотистого кругопряда (Nephila sp.) за работой. Тропические пауки этого рода плетут гигантские сети диаметром до двух метров. Их шёлковые нити прочнее стали и считаются одними из самых крепких природных материалов — в такие ловушки иногда попадают даже мелкие птицы.
Паучьи хитрости
Сканирующая электронная микроскопия ноги чёрного виноградного долгоносика (Otiorhynchus sulcatus). На изображении видны две волосистые прилипающие подушечки (внизу в центре) и два загнутых когтя (справа в центре). Подушечки обеспечивают сцепление с гладкими поверхностями, а когти помогают цепляться за шероховатые субстраты.
Паутина — один из самых известных примеров природного клея. Шёлковые нити производятся в железах брюшка паука. Изначально шёлк находится в жидкокристаллическом состоянии, но, проходя через специальные выросты — фильеры, он превращается в твёрдый белковый фиброин. Липкие нити формируют спиральные участки ловчей сети, в то время как нелипкий шёлк идёт на каркас, коконы или обёртывание добычи.
Снимок под электронным микроскопом головы садового слизня (Agriolimax laevis). В центре слева видна мантия — складка кожи, прикрывающая внутренние органы. Над щупальцами, отвечающими за осязание, расположены зрительные усики. Ротовой аппарат включает тёрку (радулу), которой моллюск соскребает пищу. Отсутствие раковины делает слизней более подвижными, чем улиток, и поэтому они часто становятся вредителями в садах.
Чтобы не прилипать к собственной паутине, пауки используют уникальное устройство лап. Между двумя основными коготками на каждой ноге расположен третий, оснащённый микроскопическими волосками и гребенчатыми зубцами. Когда пауку нужно зацепиться за нить, волоски отводятся, и коготок захватывает её. Чтобы отпустить, волоски сдвигаются вперёд — эта система работает одинаково эффективно как с липкими, так и с сухими нитями.
Электронная микроскопия улитки Hydrobia ulvae с запечатанным входом в раковину. Этот мелкий моллюск длиной до сантиметра обитает в устьях рек и на прибрежных солончаках. Пробка из затвердевшего секрета надёжно защищает его от высыхания и неблагоприятных условий.
Рождённые ползать
Крупный план биссуса (или «бороды») мидии (Mytilus galloprovincialis). Эти прочные нити содержат белковый клей, который намертво прикрепляет моллюска к камню. Клей мидии не боится воды и вдвое превосходит по прочности эпоксидные смолы. На его основе разрабатываются медицинские адгезивы для скрепления тканей и даже костей, поскольку белки не вызывают отторжения организмом.
Слизни и улитки демонстрируют чудеса адгезии, ползая вниз головой по мокрым листьям и камням. Секрет — в слизи, которую выделяют железы на подошве их «ноги». Эта слизь представляет собой полисахаридный клей невероятной липучести: оторвать улитку от поверхности трудно, но сама она легко скользит, контролируя сцепление с помощью мышц и микроскопических волосков на подошве.
Улитки также используют клей в качестве защитного механизма. В период засухи или зимовки многие виды запечатывают вход в раковину «дверью» из затвердевающего белкового секрета с известью. Эта пробка надёжно изолирует моллюска от внешнего мира. Когда условия улучшаются, улитка просто съедает её и возвращается к активной жизни.
Семейное гнездо
Для закрепления потомства некоторым животным требуются особо прочные соединения. Бабочки приклеивают яйца к листьям растений, стрижи некоторых видов строят гнёзда из застывающей слюны, а осетровые рыбы фиксируют икру на придонных камнях. Во всех этих случаях используются специальные составы, которые после нанесения твердеют, создавая надёжную связь.
Мидии и их суперклей
Морские обитатели — чемпионы по созданию прочных соединений в агрессивной среде. Их клей должен схватываться под водой, поэтому его химический состав особенно сложен. Например, мидии прикрепляются к скалам с помощью биссуса — пучка прочных нитей, которые выделяются особой железой и почти мгновенно твердеют в воде.
Биссус мидий — один из самых сильных природных клеев. Он в два раза прочнее эпоксидной смолы и не растворяется в воде. Этот протеиновый состав сегодня активно изучается для создания медицинских адгезивов, способных, например, скреплять костные ткани в условиях повышенной влажности.
