【生物】クモの巣の強さの秘密、2つの糸の絡み方にあり MIT研究

【2月2日 AFP】クモの巣はなぜ、あちこち破けても、ハリケーンが来ても壊れないのか――？　その謎の答えは
巣の構造にあったとする報告を、米マサチューセッツ工科大学（Massachusetts Institute of Technology、MIT）の
研究チームが1日、発表した。衝撃に強い構造を探し求めるエンジニアたちの関心を集める発見だろう
と述べている。

　クモ類の糸は絹のように見えるが、実は鋼鉄や、防弾チョッキに使われる繊維よりも強いことで知られる。
しかしそれだけでは、裂けた場合にも持ちこたえる理由の説明にはならない。

　では、引き裂かれた後もクモの巣全体が落ちずに済むのは、どうしてなのだろうか。MITのマーカス・ビューラー（
Markus Buehler）氏率いるチームは、研究室での実験と観察、コンピューター・モデリングを用いてこの謎を解明した。

　まず、クモの糸の分子構造を詳細に調べたところ、不定形タンパク質と、秩序立って並んだナノスケールの
結晶という独特の組成が分かった。

　ここに木の枝が落ちるなどの圧力がかかると繊維が伸びるが、その状態は4段階に分かれる。すなわち、
最初は直線的に引っ張られ、次にタンパク質が変性して糸が引き伸ばされる。さらに衝撃を吸収して硬化する
段階があり、最後に摩擦によって引き起こされる切断点に至る。

　クモが出す糸には2種類あり、耐久性の秘密はその2つの糸の関係にある。1つは巣の中心から外へ向かって
螺旋状に張られている「横糸」（粘着糸）で、伸縮性が高く湿り気があってべとべとしており、獲物を捕らえる
役割を果たす。一方、車輪のスポークのように巣の中央から放射状に伸びる「縦糸」（しおり糸、引き糸）は、
乾いていて堅く、巣の構造を支えている。

　研究チームは、この横糸と縦糸が衝撃吸収の際に異なる役割を持ち、2つの絡み方によって巣の一部が破れても
穴が広がらないことを発見した。この性質のためクモの巣は、加わった力に耐え切れない場合でも、
局地的な部分を「犠牲」にすることで巣の他の部分の機能を守れる構造になっていた。

　論文の主著者でMITに所属するスティーブン・キャンフォード（Steven Canford）氏は、「エンジニアリング
構造物は通常、大きな負荷に対し、限られたダメージで持ちこたえるよう設計されている。しかし極端な負荷の
場合には、それはいっそう難しい。クモは高い負荷がかかった場合、その部分だけが落ちる仕組みにして巣の
一部を犠牲にすることで、この問題を解決している」と述べた。(c)AFP

▽画像　ルーマニアのドブロジェア（Dobrogea）地方で朝露のついた巣を守るクモ（2006年8月13日撮影）。
(c)AFP/ DANIEL MIHAILESCU
http://img.afpbb.com/i-img/image_for_msafari.php?article_id=8400544&mode=normal_detail&.jpg

▽記事引用元　AFPBB News（2012年02月02日 18:44）
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2854920/8400544

▽MIT News
http://web.mit.edu/newsoffice/2012/spider-web-strength-0202.html

▽Nature
「Nonlinear material behaviour of spider silk yields robust webs」
http://www.nature.com/nature/journal/v482/n7383/full/nature10739.html

こんな形の蜘蛛の巣なんて初めて見たよ。

こんなのが自然にできちゃうんだから、自然ってすごいよね。
まさに、進化だね。

イカ娘を見て以来、ＭＩＴというとどうもあの３バカの顔が…

恵方巻きってフェラチオが元になってるんだよな。
大阪の遊郭から始まった風習なんだよな。
旧正月明けの仕事始めにフェラチオを模して商売繁盛がもと。
これを知っていれば恵方巻きなんてインチキだって分かる。
何も縁起が良いことでない。
コンビニがでっち上げ全国に広めた。

>>5
だからお前はバレンタインデーにチョコ貰えなくても
「製菓業界のでっち上げ(ｷﾘｯ)」
とか言って正当化してるのか。

カンダタが↓

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　　　　＝　()二) < 　>────────────────────────────→蓮池

進化論信じてるけど
たまにインテリジェンスデザイン本当にあるんじゃね
と錯覚してしまうくらいよくできてるな
まゆを作るのもそうだし、糸に粘着性を持たせて
エサ引っ掛けて捕まえられるんじゃね？
と進化していくのはすごい以外の言葉が見つからん

インテリジェンスデザイン×
インテリジェント・デザイン○

芥川もびっくり

火をつけるとあっという間に燃えるけどな

ぬ

>>9
進化論って正しい所もあるんだけど、最近はあんま使われない。

>>5
>コンビニがでっち上げ全国に広めた。
え？

>>14
進化論以外知らない。ｋｗｓｋ
スパゲッティモンスター教とか言わないでねｗｗ

蜘蛛の巣を参考にすれば、より強い構造の材料が作れるっていうニュースなのかなコレ。
蜂の巣を参考にハニカム構造の材料が作られたみたいに。

> 局地的な部分を「犠牲」にすることで巣の他の部分の機能を守れる構造

これは重要だよな。
柱一本抜けたら、全部倒壊とかじゃなく、裂けるチーズみたいに本体を残すとか。

言いたいことは判るが、柱は抜けたら残せるわけないべよ。

蜘蛛の糸で軌道エレベーター

だからミノムシの糸のほうが強いと何度も

【人体】陰毛。ちぢれ毛の秘密(画像有)
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/mitemite/

すまん。アドレス間違えた…汗

【人体】陰毛。ちぢれ毛の秘密(画像有)
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/mitemite/1320157236/

クモは脳が体に比してあまりにも巨大である事が知られているが
本気でその程度の知性でこの高度な巣を
自分で発想して作れるようになったと思う奴がいたら頭がおかしい
周囲の環境に完璧に擬態している数々の昆虫が
自分の知性で周囲の環境を把握してそれに溶け込むよう自身をデザインしたとか
たった一枚の羽根だけでも異常に精巧に出来ている鳥が
かつて恐竜が飛びたいと願うようになった結果変化して飛べるようになった…
とか本気で言ってる奴も相当頭がおかしいとしか言いようがない

古い巣がよれよれなのは二段階目のタンパクの劣化が原因という事か

>>24
知性どころじゃなくて神様がそう作ったって人が多いから困るんだよ
そんなのはかわいいかわいい

>>24
知性じゃなくて、淘汰を経てきて選ばれた、プログラミングだ。
クモ自身はただ、遺伝的に組み込まれたプログラムに従っているだけ。
その行動が最終的にどうなるかはクモはいちいち考えていないし知らない。
たぶん、脚の長さ分A糸をはる、角度を変えて足の長さ2つ分B糸をはる、さらに・・・と続く。
良く観察すれば、単純なプログラムを組み合わせているだけだとわかるはずだ。
→と言いたいんだろう。わかるわかる。

ちなみに、進化論は信じるものではなく、科学の一種である。
確かに仮説ではあるが、進化論よりもすぐれた仮説がいまだに現れていない。

いやほんと、進化の力だけでこんな蜘蛛の巣ができるなんて
信じがたい。何かまだあるはずだ

人間は宇宙人が作ったんだ、真顔で言う奴が居たから
その宇宙人はどうやって進化したの？別の宇宙人が作った
一番はじめの宇宙人は？誰が作るの？
そんな事を俺が知るわけが無いだろ？と言い返されたｗ

>>28
進化のメカニズムを理解しているのか？盲目の時計職人でも読むといい。
人間も所詮進化の過程によって生み出された動物であり、
したがって、もともと途方もない年数を認識するようには創られていない。
人間の注意が人間の寿命と同じ範囲にしかいかない？それでいいんだ。そうして生き延びたのだから。
むしろ進化を理解することができだけ、人間が動物の常識を覆せた動物だっただけのことさ。

>>29
宇宙人創造説は、生物の遺伝子情報に、人間の今の科学ですら可能である
遺伝子組み換えの痕跡が全く見つからないことからして簡単に否定される。
そもそも、全生物が、ATCGという同じ遺伝暗号を用いていること自体、
地球上の生物は、だれもが皆、同じ共通祖先から派生した子孫だということだ。
昆虫はただ、別れた時期が初期過ぎただけ。昆虫ですら、植物よりは親戚関係にある。
昆虫はまぎれもなく地球の生物である。証拠にハエとヒトは一部同じ遺伝子を共有する。

他の惑星では宇宙人によって創造されたのもいるかもしれないが、
少なくとも、地球の生物は、宇宙人に創造されたのでは決してない。
長い時をかけた物理現象によって発生した生命の、子孫の末裔なのだ。

（´-`）.｡oOダンチェッカー教授かよ。

10年ほど前の真夏に家にやって来た宗教の勧誘のおねいちゃんが
メチャクチャ可愛かったからウンウンハイハイと聞いてたんだけど
パピルスが勝手に絡まって紙になりますか？インクが自然に出来ますか？
ペンや印刷機が自然に出来て本が自然に出来ますか？進化論は間違いですと
その後も延々と熱く語ってたけど
汗ばんだ首筋が忘れられないミニスカートから延びた白い足も脳裏に焼き付いている

恋愛とか性行為の快楽とか種の存続のために進化したのかな？
魚とか虫とか本能だけで快楽もなしに種の存続のためだけに生きてるとか残酷だな。

ダンチェッカー教授というわけではないが、あの小説は好きだ。
ただし、これから先人間は生命や機械生命が作れるようになる可能性は否定しない。
しかし、創造したあとに、やはり我々は進化によって創られた存在であることを再確認するであろう。

>>34
うん、鳥も人も心臓が出来て胎児の成長過程はそっくりだし
あれを見ると同じ所から来てるんだなと分かるけど

ここの2枚の画像の虫は誰かが作ったんじゃないかｗって思うよ。
http://blog.livedoor.jp/mototsune/archives/64884653.html

>>33
おねえちゃんには可愛そうだが、
鉱物は自然に結晶化する。水は自然に形を変える。
その延長としてたまたま現れた自己複製子がいた。
だがそいつはコピーする。だからこそ変異を重ねることができ、複雑化しえた。

＞恋愛とか性行為の快楽とか種の存続のために進化したのかな？
そうだ。ただし、我々が知性を持ったせいでもある。動物は違うやり方の場合（機械的な発情）が多い。

＞魚とか虫とか本能だけで快楽もなしに種の存続のためだけに生きてるとか残酷だな。
そうだ。ただ、あなたは人によって作られ酷使される金属の機械を残酷に思うのか？
魚や虫には意識があるのかどうかすらよくわかっていない。
ただし、種類によっては比較的知性を発達させたものも存在する。
金魚ですら、餌で釣れば芸をしこむことはできるのだから。

>>35
誰かが作ったかだって？言うまでもなく、
ムラサキシャチホコは、それを捕食する側であり、
ハナカマキリは、それに捕食される側が、作り出したのだ。

人間は、その結果をただ見ているだけでしかない。
たとえるなら、とある芸術家が10年かけて作り上げた彫刻をみて、
それを知らない私たちはたった10分だけ見て「すげー」と馬鹿みたいに感動しているだけなのだ。
科学の力はすげーけどな、それすらも歴史の積み重ねだ。

パンダを見よ、彼は未来も生き延びるのであるなら、
より草食動物に近い歯の構造や長い腸を獲得するであろう。

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それに捕食される側が、作り出したのだ

ああ、なるほど色んな種類の模様が出てきては食われ
目立たないから生き残るからなのね

あーそうかｗ魚の体色の上下色違いと同じねｗ

パンダは小型化してくれればもっと可愛いからそれで良いと思うんだ。

>>30
人類の進化の中で最大の進化は言葉（文字）を開発して
次世代に引き継げるようになったこと
これによりたとえ５０年しか生きられなくてもものすごい知識が手に入るようになった
なったけどまだまだ自然に全然追いついてないけどね

>>39
＞パンダは小型化してくれればもっと可愛いからそれで良いと思うんだ。
小さいパンダだけの楽園を作って、１０世代くらい渡せば
変化が見られるんじゃない？

>>41
家で飼えたらいいなぁ。

http://giga-ero.com/e_hip/up/img/giga_eh_000933.jpg

炭素繊維のほうが強いんじゃないの？