两种小型蜘蛛卵袋超微结构与纤维组成

采用SEM和氨基酸自动分析仪对暗蛛科Amaurobiidae白斑隐蛛Nurscia albofasciata和园蛛科Araneidae长脸艾蛛Cyclosa omonaga两种小型蜘蛛卵袋的超微结构、丝纤维和覆盖层的氨基酸组成进行了观察研究,并根据氨基酸的组成和电镜扫描的图片分析了不同直径丝纤维的丝腺来源.结果表明这两种蜘蛛卵袋特征结构与纤维组成有较大差异.白斑隐蛛卵袋呈封闭的圆饼状,由白色框丝层(主要含有大壶状腺丝)、浅棕色外覆盖层(主要含有柱状腺与葡萄状腺丝)和黄色内覆盖层(只含有柱状腺丝)构成,覆盖层较致密.而长脸艾蛛卵袋呈开放的椭球状,由金黄色外覆盖层(主要含有大壶状腺丝)和白色内覆盖层(只含有柱状腺丝)构成,覆盖层较疏松.这些差异可能与它们各自的繁殖策略及若蛛生长发育特点有关.     

3种中型蜘蛛卵袋形态特征与纤维组成结构

采用扫描电镜和氨基酸自动分析仪对球蛛科(Theridiidae)温室拟肥腹蛛(Parasteatodatepidariorum)、肖蛸蛛科(Tetragnathidae)肩斑银鳞蛛(Leucauge blanda)及狼蛛科(Lycosidae)猴马蛛(Hippasa holmerae)3种中型蜘蛛卵袋的超微结构和氨基酸组成进行了观察。形态观察表明,这3种蜘蛛的卵袋形态各异,温室拟肥腹蛛卵袋一头尖,呈梨状;肩斑银鳞蛛卵袋呈扁平状;猴马蛛卵袋呈椭球形。扫描电镜观察表明,温室拟肥腹蛛卵袋外覆盖层仅仅由一种均一直径的柱状腺丝组成,而另外2种蜘蛛卵袋外覆盖层主要由柱状腺丝与少量其他丝腺纺出的丝纤维组成。氨基酸组成分析表明,温室拟肥腹蛛卵袋外覆盖层的丝纤维的氨基酸组成与具有保守性的其他种类蜘蛛柱状腺丝心蛋白的氨基酸组成差异较大,这表明其可能含有新的丝心蛋白家族成员。本文根据氨基酸组成与扫描电镜的结果分析探讨了不同直径丝纤维的丝腺来源。     

悦目金蛛卵袋的结构与组成

采用SEM和氨基酸自动分析仪对悦目金蛛(Argiope amoena)卵袋的结构、纤维组成和覆盖层的氨基酸组成进行了观察研究.结果表明悦目金蛛卵袋呈封闭的倒三角形,是由多种丝腺纺出的丝纤维形成的多个覆盖层构成的,从外向内分别为:金黄色大壶状腺框架丝,灰绿色、浅棕色、白色外覆盖层和棕色内覆盖层,其中外覆盖层是由6根大直径(约4.8-6.8 μm) 柱状腺丝纤维和一些小直径(约0.26-0.76 μm)纤维混合成的基本纤维束单元所折叠成的片层丝被构成的,小直径丝纤维的数量从灰绿色丝被(外)到白色丝被(内)逐渐增加,而内覆盖层仅仅是由6根大直径(约5.20 μm)柱状腺丝纤维构成的基本纤维束单元折叠而成.卵袋外覆盖层丝(白色绒状纤维除外)的甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸等氨基酸的百分含量分别介于卵袋内覆盖层丝和葡萄状腺丝相对应氨基酸的百分含量之间,这一数据支持Foradori等关于卵袋小直径丝纤维是由葡萄状腺纺出的推论.悦目金蛛能调节卵袋层丝的颜色、直径、覆盖层丝纤维和氨基酸的组成,使卵袋获得各方面最优化的功能,为卵或若蛛提供支持和保护.     

悦目金蛛和棒络新妇卵袋丝物理化学结构表征及其力学性能研究

蜘蛛丝是一种具有优良机械性能的天然动物蛋白纤维,它特有的结构和性能与其生物学功能密切相关。作者采用氨基酸自动分析仪、傅立叶转换红外光谱仪、扫描电镜和电子单纤强力仪对悦目金蛛（Argiope amoena）和棒络新妇（Nephila clavata）的卵袋丝进行了物理化学结构表征与力学性能的研究,结果表明两种蜘蛛卵袋均由微米级柱状腺丝、大壶状腺丝、亚微米级或纳米级葡萄状腺丝构成。卵袋丝的表面形貌特征、极性氨基酸含量、大侧链与小侧链氨基酸的比值、无定型区、β-折叠结构与结晶结构的含量等氨基酸组成种类与蛋白质二级结构特征,均满足各自生物学功能对断裂强度、延展性、初始模量等力学性能的要求。     

摩鹿加云斑蛛卵袋结构与纤维组成

采用扫描电子显微镜（SEM）和氨基酸自动分析仪对摩鹿加云斑蛛Cyrtophora moluccensis卵袋的结构和组成进行了观察研究.结果表明摩鹿加云斑蛛的卵袋呈椭球状,是由多种丝腺纺出的微米与纳米级的丝纤维形成的多个覆盖层构成的,包括白色框架、军绿色与灰白色外覆盖层和白色内覆盖层3部分.卵袋框丝与典型的拖牵丝氨酸组成基本相似,丙氨酸和甘氨酸的含量最丰富,分别约占39%和33%,其次是谷氨酸、丝氨酸和脯氨酸,分别约占7.8%、5.7%和3.6%;其余卵袋丝纤维的氨基酸组成与典型的柱状腺丝相似,与卵袋框丝相比,卵袋覆盖层的丝氨基酸的含量显著增加,约占21%,同时甘氨酸和脯氨酸的含量显著减少,分别约占12%和1%,并含有更多的极性和大侧链氨基酸,其丙氨酸的含量变化不大,仍占了27%左右.根据氨基酸组成与扫描电镜的结果综合分析了不同自径丝纤维的丝腺来源.     

横纹金蛛卵袋结构与纤维组成

采用SEM和氨基酸自动分析仪对横纹金蛛(Argiope bruennichi)卵袋的超微结构与氨基酸组成进行了观察研究.结果表明,横纹金蛛卵袋呈封闭的葫形,是由多种丝腺纺出的微米与纳米级的丝纤维形成的多个覆盖层构成,具有多层复杂结构,从外向内分别为:框架、卵袋覆盖帽、外覆盖层和内覆盖层、卵块覆盖帽、卵块包裹层,其中外覆...     

悦目金蛛3种蛛丝超微结构和理化特性的初步研究

利用扫描电镜、氨基酸分析仪、X-衍射仪和单纤维电子强力仪分别对悦目金蛛Argiopeamoena拖丝、网框丝和卵袋丝的超微结构和理化特性进行了测试和观察。结果表明,悦目金蛛卵袋不是由一种结构均一的丝纤维构成,而是由直径相差悬殊的Ⅰ型卵袋丝和Ⅱ型卵袋丝2种丝纤维共同组成,该结果对卵袋丝仅由管状腺产生的观点提出了疑问。在氨基酸组成上悦目金蛛拖丝和网框丝相似,但其卵袋丝的氨基酸组成与拖丝和网框丝相比差别明显。另外还发现卵袋丝的强度、结晶度大于拖丝和网框丝,而它的延伸性能却不及拖丝和网框丝。     

棒络新妇卵袋结构与组成

采用SEM和氨基酸自动分析仪对棒络新妇 Nephila clavata 卵袋进行了结构观察和氨基酸组成分析.结果 表明棒络新妇的卵袋呈开放的网筛椭球状,结构简单,分为框架(大壶状腺丝)、金黄色或白色外层(主要含大壶状腺丝)和白色内层(主要含柱状腺丝)三部分,内外层都是由大(approx. 6～13 μm)、中(1.25～3.0 μm)、小(approx. 0.7～0.8 μm)直径的丝纤维构成.卵袋框丝和外层丝的氨基酸组成相似,甘氨酸(分别占22.9%和32.5%)和丙氨酸(占24%左右)的含量最丰富,其次是谷氨酸(占16.5%左右)和丝氨酸(分别占8.3%和3%),苏氨酸含量低(分别占2.12%和0.68%).与外层丝相比,卵袋内层丝纤维丝氨酸和苏氨酸的含量显著增加,分别为19.1%和6.11%左右,同时甘氨酸的含量显著减少,为7.2%左右,谷氨酸和脯氨酸的含量较低.大小侧链氨基酸比值(LC:SC)分析表明卵袋内层丝(1.03)﹥卵袋框丝(0.85)＞卵袋外层丝(0.66)≈拖牵丝(0.64)＞蚕丝(0.34),似乎表明卵袋框丝是不同于同纺自大壶状腺的典型蛛丝(拖牵丝)的新型蛛丝纤维.卵袋内层的主要构成成分是另一种具有截然不同氨基酸组成的柱状腺丝.棒络新妇能调节卵袋层丝的颜色、直径、丝纤维的组成及覆盖层的氨基酸组成,使卵袋获得各方面最优化的功能,为卵或若蛛提供支持和保护.     

棒络新妇和悦目金蛛丝腺形态初步观察

研究比较了结网型蜘蛛棒络新妇Nephila clavata和悦目金蛛Argiope amoena的丝腺形态特征,为国内蜘蛛丝腺蛋白的研究提供原始的丝腺解剖图,同时结合对2种蜘蛛卵袋的解剖、网的特征和室内捕食黄粉虫Tenebrio molitor幼虫行为的观察比较,探讨了2种蜘蛛丝腺的生物学功能与其生存繁殖策略之间的关系。本文分别观察描述了棒络新妇和悦目金蛛的大壶状腺、小壶状腺、鞭状腺、柱状腺、葡萄状腺和梨状腺共6种丝腺。2种蜘蛛丝腺形态特征基本相似;部分丝腺在形态结构和颜色上有些差异;悦目金蛛的葡萄状腺比棒络新妇发达。观察表明2种蜘蛛的网和卵袋特征差异较大,两者捕食策略也不同,棒络新妇采用咬一捆缚（Bit—Wrapping）策略,悦目金蛛则采用捆缚一咬（Wrapping-Bit）策略。棒络新妇和悦目金蛛的网和卵袋特征与丝腺的颜色相一致。同时,其葡萄状腺数量和大小与其各自的捕食策略相关。     

2种织圆网蜘蛛个体大小与蛛网粘丝区面积间关系

在不惊扰蜘蛛的情况下对悦目金蛛Argiope amoena和圆尾肖蛸Tetragnatha vermiformis的个体大小与蛛网粘丝区面积问的相关性进行了野外观察。主要测量了蜘蛛体长、蛛网粘丝区直径、蛛网框丝固着点间最大距离、网中枢到地面或水面距离、网平面与水平线的夹角等参数;另外还对蛛网框丝固着点间最大距离作为圆网蛛网址选择行为量化指标的可行性进行了探讨。结果表明,2种蜘蛛体长与蛛网粘丝区面积以及蜘蛛体长与蛛网框丝固着点间最大距离均呈现明显的正相关。悦目金蛛体长与蛛网粘丝区面积的相关性高于圜尾肖蛸,这可能与悦目金蛛在其生境中易于找到框丝固着点、而圆尾肖蛸在其生境中较难找到框丝同着点有关;     

温度对蜘蛛繁殖力和实验种群的影响

从我国常见10科18种蜘蛛的温度实验数据中,找出温度对蜘蛛繁殖和实验种群增长影响的一般规律和不同种类蜘蛛繁殖的最佳温度。根据实验可以看出：大多数蜂蛛在1－35℃温区内均可产卵和孵化;由于蜘蛛种类不同,雌蛛产卵袋数最多、卵袋内含卵量最高、产卵间隔时间最短、产卵率最高、单雌产卵量最多、孵化率最高和种群增长指数最大的最适温度也表现出差异;大多数种类雌蛛产卵袋数最多的温区是25－32℃;产卵间隔最短的温区是30－37℃;产卵率最高的温区是25－32℃;孵化率最高的温区在25℃左右;种群数量增长最多的温区是25－29℃。温度与蜘蛛繁殖力的关系可以用曲线方程和数学模型表示。     

三种类型蜘蛛丝的结构及生物学功能

利用付里叶变换红外光谱仪(FFIR)对棒络新妇(Nephila clavata)、悦目金蛛(Argiope amoena)的大壶状腺丝(拖丝)、悦目金蛛的捕丝(粘性螺旋丝)和卵袋丝这3种不同类型蜘蛛丝的二级结构进行了测试研究。结果表明：蜘蛛丝同时包含无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠构象;对这3种蛛丝的红外光谱进行比较表明同一蜘蛛的不同类型蛛丝所含的这3种二级结构的比例不同,这种不同组成的二级结构就赋予了蜘蛛丝不同的特性,这种特性又与其不同的功能相适应。此外,还用扫描电镜(SEM)和光学显微镜对悦目金蛛和小悦目金蛛(A．minuta)的拖丝和捕丝做了形态结构观察。蜘蛛丝这种天然动物蛋白纤维所具有的特殊的形态结构、蛋白质二级结构与其特殊的性能和生物学功能是高度一致的。     

横纹金蛛多次产卵生物量分配初步研究

卵袋是雌蛛产卵、若蛛孵化等繁育后代的保护性场所.常见农林蜘蛛横纹金蛛(Argiopebruennichi)一般一生产卵3～6次,织制卵袋3～6个.本文对横纹金蛛的体重、卵袋生物量、卵粒数与卵粒重进行了测试研究.结果表明,随着产卵次数增加,产卵间隔时间更长,但雌蛛产卵后至下一次产卵前生物量的增量在减少,而对卵袋生物量的投...     

棒络新妇和悦目金蛛拖丝超微结构与力学行为

采用SEM对棒络新妇Nephila clavata腹部向上和向下在水平纱窗上爬行时纺出的拖丝、悦目金蛛Argiope amoena捕食拖丝与垂直向下缓慢纺出的拖丝及其圆网的铆钉丝进行了超微结构观察,采用电子单纤强力仪对棒络新妇拖丝与悦目金蛛圆网铆钉丝进行了力学拉伸试验.结果 表明棒络新妇和悦目金蛛拖丝均呈现出一至多根细丝纤维的多样化超微结构特征,其中悦目金蛛圆网铆钉丝还呈现出"S"形似弹簧的结构.两种蜘蛛丝的力学行为和性能与各自的功能要求相一致.蜘蛛能调节拖丝的超微结构、纤维组成和直径大小以适应其在不同环境条件下对力学性能和功能的瞬时需要.研究结果有助于拓宽和加深人们对蜘蛛丝超微结构、力学性能与生物学功能之间关系的认识和理解.     

蜘蛛丝的组成结构与生物学功能

蜘蛛是纺丝种类最多的一种节肢动物,目前共发现有8种丝腺,各纺出具有不同生物学功能的丝纤维,可分别用于织网、捕食、逃避、扩散、织制卵袋等行为活动。蜘蛛丝是一种天然的动物蛋白纤维,是随蜘蛛4亿年进化的结果,也是为蜘蛛的生存与繁殖所设计的,蜘蛛丝的适应与进化使蜘蛛丝具有多样化的生物学功能。但蜘蛛不是唯一能纺丝的节肢动物,除蛛形纲以外,还有其它很多节肢动物,如昆虫纲和多足纲的动物都有具有丝腺,能纺出一种或多种丝蛋白纤维。本文将以昆虫作为比较来概述蜘蛛丝腺的起源与种类,蜘蛛丝的化学组成、结构、种类与其生物学功能。     

狼蛛,蟹蛛和跳蛛

狼蛛、蟹蛛和跳蛛分别是蜘蛛目中三个科的蜘蛛的通称。这三类蜘蛛包括了我们日常见到的游猎型蜘蛛的大部分种类,它们在帮助人类消灭害虫中所起作用也较大,所以作为动物学教学中的例子加以介绍。 (一)狼蛛狼蛛在地面或植物上疾驰,凶狠如狼,故名。体长3-25毫米,但多数种类在5-8毫米间。体色多黄褐色,不鲜艳。8眼,排成三列。前列4个小眼,中、后两列各2个眼,较大;后列两眼的间距稍大于中列两眼的间距(图1左)。卵袋扁球形,由两片半圆形丝膜缝合而成。卵袋挂在母蛛腹部后端的纺器上,由母蛛随身携带。幼蛛孵出后不分散,而是爬伏在母蛛腹部     

横纹金蛛捕食经验对其丝纤维力学行为与性能的影响

蛛网是蜘蛛的捕食工具,蛛网网丝的结构与性能不仅影响蜘蛛的捕食效率,也关系着蜘蛛的捕食投入。本文利用单纤维电子强力仪研究横纹金蛛(Argiope bruennichi)室内捕食面包虫(Tenebrio molitor)时上前与返回捕食拖丝的力学性能以及捕食经验对圆网半径丝修补前后的力学性能的影响。结果表明,与上前捕食拖丝相比,返回捕食拖丝减小了弹性区的投入,增加了屈服区和加强区的投入,且返回时捕食拖丝更具柔韧性。整体而言,与初始半径丝相比,在未喂食面包虫的条件下,网的半径修补丝增加了力学性能的投入;而在喂食面包虫的条件下,网的半径修补丝减少了力学性能的投入。所测试丝样中出现了两种类型的蛛丝力学行为:一种为典型的蛛丝力学行为;另外一种为似黏流性材料的力学行为,其反映的是满足蛛丝耗散猎物或自身下降时动能的另外一种力学性能的策略。本研究表明蜘蛛能根据其捕食经验遵循Cost-Benefit原则对蜘蛛丝的力学性能进行调节,从而调整捕食投入。     

四种微蛛卵袋的形态和护卵习性的观察

本文通过室内饲养和室外观察,对四种微蛛(草间小黑蛛)、驼背额角蛛、食虫瘤胸蛛和隆背微蛛)的卵袋形态特征及其护卵习性进行了较详尽的比较和描述,对于它们各自卵袋的识别和生物学特性的了解有一定的参考价值,为其保护和利用提供资料。     

4种常见蜘蛛蛛丝光学显微镜观察及机械性能的测定

对4种常见蜘蛛大腹园蛛Araneus ventricosus、迷宫漏斗蛛Agelena labyrinthica、草间钻头蛛Hylyphantes graminicola和棒络新妇Nephila clavata蛛丝的物理特性和机械性能进行了初步研究.结果 表明:捕丝是由2根核心丝构成,4种蛛丝呈现不同的颜色;4种蜘蛛蛛丝的密度略有不同,棒络新妇的蛛丝密度最大,草间钻头蛛的蛛丝密度最小;蛛丝中棒络新妇的断裂伸长率和断裂强度都最大,分别为47.3%和852.6 Nmm-2,草间钻头蛛蛛丝的断裂伸长率和断裂强度都最小,分别为32.1%和652.3 Nmm-2.与其它物理化学材料相比,蛛丝具有优异的综合力学性能,生物学特性与生物学功能具有高度一致性.     

狼蛛科蜘蛛的繁殖行为

根据国内外研究进展,对狼蛛科蜘蛛的繁殖行为进行了简要综述,内容涉及狼蛛科蜘蛛的求偶、交配、产卵和携卵、携幼等4方面的行为研究。