لماذا يستطيع العنكبوت المشي على سطح الماء
لماذا يستطيع العنكبوت ان يستقر على سطح الماء
ينقسم جسم العناكب إلى قسمين بدلا من ثلاثة مقارنة بالحشرات، ولديها ثمانية أرجل بدلا من ستة، وبالتالي لا تتبع التصنيف الحشري، وتتميز العناكب بتنوعها الكبير في الألوان مما يساعد على تحديد حجمها وعائلاتها المختلفة، وبعضها له أجسام داكنة اللون مع بقع مضيئة.
على سبيل المثال: يوجد عدة أنواع من العناكب مثل العنكبوت الغازي الذي يتميز بوجود عائلة أخرى بها أبطون بنية أو سوداء وألوان أفتح مثل عنكبوت الذئب، وعنكبوت الفتحة الذي يتميز برأس كبير ولون مختلف عن بطنه، ويتراوح طول جسم العنكبوت بين 0.5 مم وحوالي 90 مم.
يتمتع العنكبوت بالقدرة على المشي على سطح الماء، وهي ميزة طبيعية وليست سحرًا، ولكن لها أساس مادي خاص بها، فبعض العناكب الصغيرة يمكنها الوقوف على سطح الماء، لأن وزنها يمكن أن يتأثر بتوتر سطح الماء، مما يؤدي إلى إنشاء قوة عندما تتلامس جزيئات الماء مع بعضها البعض.
ينشأ التوتر السطحي بسبب التفاعلات المتماسكة بين الجزيئات في السائل، وفي الجزء الأكبر من السائل، توجد جزيئات متجاورة على كل جانب، تسحب الجزيئات بعضها البعض بالتساوي في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى قوة صافية قدرها صفر. ومع ذلك، يحدث التوتر السطحي في الواجهة.
تحتوي الجزيئات السائلة على نصف الجزيئات السائلة المجاورة فقط بالمقارنة مع الجزء الأكبر من السائل، مما يجعل الجزيء يرتبط بقوة أكبر بالجزيئات الموجودة على جوانبه ويسبب قوة داخلية صافية تجاه السائل، وتسمى هذه القوة التوتر السطحي التي تقاوم كسر السطح.
ولكي نفهم ذلك، يجب علينا التفكير في الروابط بين الجزيئات. كما هو مشروح، فإن القوة التي تجمع الجزيئات تسبب التوتر السطحي، وكلما زادت قوة التجمع، زاد التوتر السطحي. جزيء الماء يحتوي على ذرتين من الهيدروجين مرتبطتين بذرة أكسجين عن طريق الترابط التساهمي، وذلك بسبب الشحنة السالبة العالية للأكسجين. لذا، يكون للجزيء جزء كبير من الشحنة السالبة على جانبه، في حين يكون الهيدروجين أكثر إيجابية.
يتسبب ذلك في تجاذب إلكتروستاتيكي بين ذرة الهيدروجين في جزيء واحد وذرة الأكسجين في جزيء آخر، وتسمى الروابط التي تشكلت بالروابط الهيدروجينية، وتؤدي إلى وجود قوى تماسك قوية بين جزيئات الماء وتوتر سطح الماء.
يتميز جسم العنكبوت بتغطيته الكاملة بشعر ناعم، الذي يحافظ على طبقة هوائية حول العنكبوت، مما يمكّنه من البقاء على سطح الماء والسير عليه، حتى إذا تعرض للغمر تحت سطح الماء، فهو يحتفظ بطبقة من الهواء التي تدفعه إلى الأعلى وتسمح له بالحركة على سطح الماء.
تركيب جسم العنكبوت
ينقسم جسم العنكبوت إلى جزأين فقط هما: البروسوما أو الرأس-الصدر والبطن هي الأجزاء الرئيسية لجسم العنكبوت، وتوجد عقدة ضيقة تربط بينهما تسمى الساق، وتتألف البروسوما من العديد من الأجزاء بما في ذلك:
البروسوما
- الأجزاء العلوية والسفلية من البروسوما مغطاة بهياكل واقية؛ الجانب العلوي مغطى بدرع قرني (بالإنجليزية: carapace)، والجانب السفلي مغطى بقص (بالإنجليزية: sternum) بالإضافة إلى الزوائد السفلية التي تسمى الشفة (بالإنجليزية: labium )ويتكون البروسوما من عدد من الهيئات الخارجية:
- يحرك العنكبوت في العين ويبحث عن فريسته، يعتمد على اللمس والاهتزاز والذوق أكثر من البصر، ولكن القليل منهم يتمتعون ببصر جيد، ويستخدمونه في البناء والصيد والتجول، بالإضافة إلى التعرف على زملائهم والحيوانات المفترسة، وبعض أنواع العناكب لها 8 عيون، والبعض الآخر 6، وأفضل أنواع العناكب التي يمكن رؤيتها بشكل واضح هي العنكبوت القافز والعنكبوت الطويل الأرجل والذئب.
- النقرة، وهي العضلة الصدرية المتصلة داخليا بنقطة تسمى النقرة، وتوجد في منتصف العمود الفقري.
- تتألف منطقة الفم من فكين يحتويان على أنياب أو خطافات أو خطافات تسمى “chelicerae”، بالإضافة إلى اللوحة العلوية (الشفا) والصفيحة السفلية (الإنجليزية: The labium)، والتي تشكل الأجزاء العلوية والسفلية من الفم، ويتمثل الترتيب في طحن الطعام في الفك العلوي.
- يمكن للعنكبوت الإحساس واللمس والتذوق، فضلاً عن الجماع مع الإنسان في حالة الذكور، باستخدام اللوامس القدمية.
- الأقدام، العنكبوت لديه أربعة أزواج من المخالب. بعضها يحتوي على مخلبين، على سبيل المثال: العناكب القافزة. يستطيع هذه العناكب الوقوف على أسطح ناعمة ومنحدرة بفضل وجود خصلات شعر كثيفة تساعد على التصاقها. وبالمقابل، البعض الآخر يحتوي على ثلاثة مخالب ونسيج شبكي. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك العناكب مجموعة من الحواس على أرجلها مثل المخالب والشعر، وثقوب صغيرة في معظم أجزاء أجسادها تمكنها من التذوق والشم والرائحة والشعور بالاهتزاز.
البطن
يتمدد بطن العنكبوت خلال تغذية البيض وتطوره بمساعدة الجلد الرقيق والمرن الذي يغطيه، وأثناء غزل الحرير والتزاوج، يتحرك البطن بمساعدة حاجز يفصله عن البروسوما، وهي الأعضاء الخارجية التي تشكل التجويف البطني
- الغطاء الرئوي الكتابي يحمي الأعضاء الحساسة داخل جسم العنكبوت.
- تصل البويضات أو الحيوانات المنوية إلى الجهاز التناسلي من خلال فتحة الأعضاء التناسلية، والتي تقع أمام زوج من الرئتين الكتابيتين. وبعد مغادرتها فتحة الأعضاء التناسلية، يوجد فتحة أخرى تسمى الفتحة أو العضيات التناسلية الخارجية (بالإنجليزية: epigynum)، والتي تكون لدى الإناث بشكل ريتولات .
- يمتلك المغازل 4-6 مغازل لإنتاج الحرير.
الجلد
يتألف جسم العنكبوت من أجزاء داخلية وخارجية، كما يتميز بوجود جلد وعضلات وجهاز تنفسي وجهاز هضمي، بالإضافة إلى الأعضاء التناسلية، وكذلك الجلد أو البنية الخارجية القوية التي تتكون من عدة طبقات من البروتين والكيتين والتي تغطي جسم العنكبوت من الخارج.
وتتمثل وظيفته في توفير نقاط اتصال أو ملامسة للعضلات، بالإضافة إلى تنظيم ضغط الدم، حيث يحتوي على شعر وأعصاب تمثل أعضاء العنكبوت الحسية وتبطن الجزء الأمامي والخلفي من الأمعاء والقصبة الهوائية وتخزين الحيوانات المنوية في النساء، ويقلل الجلد من فقدان الماء عن طريق الحفاظ على طبقة رقيقة من الشمع.
تتميز عضلات العناكب بتثبيتها على بنية هيدروستاتيكية شبه صلبة تحيط بجسم العنكبوت من الداخل، وتتألف من تجاويف مملوءة بالسوائل، ويعمل ضغط السائل كمثبت للعضلات المحيطة به للحفاظ على شكلالعنكبوت ووظيفته. وبالتالي، يتأثر ضغط الدم بالتغيرات في معدل ضربات القلب وتقلص العضلات واسترخائها.
التغذية عند العناكب
يختلف نظام غذاء العناكب حسب نوع العنكبوت. تفضل العناكب المتخصصة في الويب تناول بعض الحشرات مثل الذباب والبعوض والعث، بينما تهاجم العناكب الصيادة الحشرات الكبيرة مثل الجنادب والخنافس والصراصير وحتى الحيوانات الصغيرة مثل السحالي والضفادع. بعض العناكب تفضل أنواع محددة من الطعام، مثل عنكبوت اللامبون الذي يفضل أكل العناكب الأخرى وينادرا ما يتناول أنواعا أخرى من الطعام.
تستخدم بعض أنواع العناكب أساليب مبتكرة للحصول على الطعام، على سبيل المثال، تشكل العنكبوت `كيرينجا` شكلا يشبه النمل ويعيش بينهم ويستغل الفرصة ليأكل منهم قدر الإمكان، وبالمقابل، يستخدم العنكبوت الرائع طريقة مختلفة، حيث يعلق قطرة سائلة تحتوي على فرمون يجذب الحشرات مثل النمل والعث، وعندما تقترب الحشرة من القطرة، يسقط العنكبوت عليها ويأكلها. يجدر بالذكر أن العناكب تفضل أكل فرائسها وهي حية، ولكنها قادرة على تناول فريستها إذا ماتت مؤخرا.
بشكل عام، العناكب لا تتغذى على النباتات لأن جهازها الهضمي غير قادر على هضم السليلوز ولا يستطيع تناول الطعام الصلب. ومع ذلك، تم اكتشاف عنكبوت في الآونة الأخيرة، يعرف علميا باسم `Bagheera kiplingi` في أمريكا الوسطى، ويعيش ويتغذى على شجرة الأكاسيا، حيث يمتلك جهاز هضم قادر على هضم السكريات والبروتينات والدهون بالإضافة إلى السيليلوز. يتطلب إجراء المزيد من الأبحاث لتحديد إمكانية هضمه.
كما تحصل العناكب على الماء من الفريسة التي تأكلها ومن الماء الذي يتكون كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي في أجسامهم، لذلك لا يحتاجون إلى شرب الماء، إلا أن بعض أنواع العناكب تتطلب مستويات عالية من الرطوبة لتعيش، وإلا فإنها ستكون عرضة للجفاف، وتشمل بعض هذه العناكب عناكب على شكل الرتيلاء تقضي معظم حياتها في جحور رطبة، ولا يظهر الذكور إلا في الليل عندما تكون الرطوبة مرتفعة، أو أثناء النهار خلال موسم الأمطار، و قمع العناكب التي تحب الرطوبة وتقضي وقتًا بالقرب من حمامات السباحة أو صنابير الحديقة، والتي تتدفق منها المياه.