蜘蛛丝

蜘蛛丝是由蜘蛛所分泌抽出的纤维，其主要成分是蛋白质。蜘蛛利用它们所生产的蜘蛛丝建造蜘蛛网以捕捉猎物，或建构巢穴或卵囊作为蜘蛛或子代的保謢场所。蜘蛛也可以利用自己的蜘蛛丝将自己悬吊着，以保护自己。大多数的蜘蛛并不只有一种蜘蛛丝。蜘蛛腹部具有多种腺体专门分泌丝蛋白，通称为丝腺。不同之丝腺会分泌不同的蛋白质，经由各自的通道，最末于丝疣将丝蛋白拉出而成为蜘蛛丝。丝蛋白在蜘蛛体内为液态，但经由丝疣开口时，由于压力的作用，丝蛋白分子会重新排列而成为固态之丝蛋白。许多蜘蛛幼体会利用蜘蛛丝作为飞翔的工具以进行迁徙。它们将蜘蛛丝喷向空中，借由风力将自己带离原地。虽然这种迁徙方式的距离大多数米之远，但极可能是蜘蛛迁徙至不同岛屿的方式。许多水手曾指出当他们在海中航行时可以在风帆上捉到蜘蛛。在某些情况下，蜘蛛可能将蜘蛛丝当作食物。大多数的结网蜘蛛会在蜘蛛网不堪使用时以摄入蜘蛛丝的方式回收蜘蛛网。姬蛛科（Theridiidae）中有多种寄居于其它结网蜘蛛之物种，平时会偷窃宿主蜘蛛网上的猎物，或是直接摄入宿主的蜘蛛网上的蜘蛛丝作为食物。人类已知如何以人工的方式从蜘蛛身上抽取蜘蛛丝。此动作乃将蜘蛛上下颠倒并固定其身体及步足，再利用镊子等细物从丝疣附近拉出蜘蛛丝。若需要抽出大量的蜘蛛丝，可利用马达等机械代替双手以持续拉丝。蜘蛛丝以其强韧的物理性质闻名。蜘蛛丝的强度（单位截面积下的张力）比高品质的钢还大，且和许多人造之芳香族聚酰胺纤维之强度不相上下，如特威隆（英语：Twaron）纤维或克维拉纤维等。更重要的是，蜘蛛丝的质量极小：能环绕地球一圈长度的蜘蛛丝之质量仍不达500公克。蜘蛛丝亦具有极佳的延展性，可以延伸其长度至原长度的140%仍不断裂。蜘蛛丝可以在摄氏零下40度的温度仍维持高强度。蜘蛛丝的韧性（单位体积下断裂所需之能量）极大且与当今商业贩售之人造芳香族聚酰胺纤维（如芳香性尼龙）相提并论，然而这些人造纤维已经是现代人造聚合纤维科技的标准代名词了 。另外，蜘蛛丝还可以进行方向性的集水，使水在纳米纤维节点周围不断凝结，然后被输送到周期性的纺锤（日语：紡錘）节上，并被积聚成大水滴。大多数的蜘蛛（乃指新蛛亚目，即新蛛亚目）来说具有至少六种蜘蛛丝。不同的蜘蛛丝由不同之丝腺所生产，再经由各自的通道，最终由丝疣之处拉出。不同的蜘蛛丝也具有不同的物理性质，以达成不同的功能或建构复杂的蜘蛛网。蜘蛛网的构成和蜘蛛丝结构的示意图。左侧是一个蜘蛛网的示意图。红线表示牵引丝、径向丝和边框线，蓝线表示螺旋丝，网的中心称是蜘蛛的“家”。从叫做聚集体的腺体分泌粘稠的物质包裹住螺旋丝，并且还会在螺旋丝上以等间隔排列成一串粘球(浅蓝色)。从梨状腺分泌的附着物质用于连接和固定不同种类的丝线。研究人员推测，在微米级别下，牵引丝和径向丝中由丝蛋白形成的蛋白质的二次结构可能呈现出如图右侧所示那样，β折叠结晶和无定形的螺旋结构交织在一起。大量的螺旋结构对于提供了蜘蛛丝的韧性，β折叠结晶则提供了蜘蛛丝的强度。在结构模块显示牵引丝和径向丝主要由MaSp1和MaSp2两种蛋白组成，都具有β折叠结晶。而螺旋丝上则没有β折叠结晶。这也间接说明了为什么牵引丝和径向丝的强度比较大，而螺旋丝的韧性比较强。蜘蛛丝是由复杂的蛋白质分子所构成，但不易探究其分子结构。简单来说，蜘蛛丝蛋白结构中具有结晶及非结晶结构，前者可增加蜘蛛丝的物理性强度及硬度，而后者增加蜘蛛丝的延展性。目前科学家正在积极探寻蜘蛛丝在纺织业、医疗和军事方面的应用。蜘蛛丝的可能应用领域：