학문
웃으면서일어나는파리
거미는 어떻게 끈적끈적한 거미줄을 생성하나요?
거미는 해충을 잡아먹는 익충이라고 그래서 집에 거미가 들어오면 죽이기 보다는 밖으로 보낼 수 있으면 살려서 밖으로 보내는데 거미는 나도 모르는 사이에 잘 보이지도 않는 끈적한 거미줄을 만들잖아요. 근데 거미는 어떻게 끈적끈적한 거미줄을 생성하나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 웃으면서일어나는파리님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 거미는 뱃속 실샘에 저장된 액체 상태의 단백질을 방적돌기를 통해 뽑아내면서 단단한 섬유로 굳히고, 집합샘에서 분비한 당단백질 점액 방울을 겉에 덧입혀 끈적끈적한 거미줄을 완성한답니다.
■ 액체 단백질의 상전이와 방적관을 통한 실 추출
거미의 복부 내부에는 실을 만드는 여러 실샘이 존재하며, 이곳에는 스피드로인이라는 액체 단백질이 고농도로 저장되어 있습니다. 거미줄을 뽑아낼 때 이 액체가 가늘고 긴 방적관을 통과하는데요. 이때 수분이 빠져나가며 산도가 낮아지고, 관이 좁아지면서 강력한 물리적 전단력이 가해집니다. 이에 따라 무질서하던 단백질 사슬들이 규칙적인 베타 병풍 구조로 결합하면서 순식간에 강철보다 질긴 고체 섬유로 굳어집니다.
■ 집합샘의 당단백질 점액 코팅과 선별적 접착 작용
실제로 거미줄의 모든 가닥이 끈적거리는 것은 아닙니다. 바퀴살처럼 중심에서 뻗어 나가는 방사선 줄은 마른 실이어서 거미가 밟고 다니는 길 역할을 하는데요. 먹이를 낚아채는 나선형 가로줄에만 집합샘에서 분비된 특수 점액이 코팅됩니다. 이 점액은 공기 중 수분을 흡수하는 당단백질 방울로 이루어져 있어 표면 장력에 의해 줄을 따라 알알이 맺히는데요. 날아든 곤충이 닿는 순간 점액이 충격을 완충하면서 강하게 달라붙게 만듭니다. 거미는 미세한 털과 비접착성 분비물로 덮인 발끝 덕분에 끈끈이에 걸리지 않고 이동할 수 있는 것이랍니다.
정리하자면,
거미는 뱃속 액체 단백질을 방적관을 통해 고체 섬유로 상전이시켜 질긴 줄을 뽑아내고, 사냥용 가로줄에만 당단백질 점액 방울을 촘촘히 덧발라 접착력을 부여함으로써 날아드는 먹이를 완벽하게 포획하는 정교한 거미줄을 만들어낸답니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
채택 보상으로 150베리 받았어요.
채택된 답변거미의 끈적끈적한 거미줄은 생화학적 변형에 특수 코팅이 더해져 만들어집니다.
거미 배속의 실샘에는 실크 단백질이 물에 녹은 젤 형태로 보관되어 있는데, 이 단백질이 방적돌기의 좁은 관을 지나며 수분이 빠지고 pH가 낮아지고, 밖으로 배출될 때 거미가 실을 당기는 힘을 받으면 순간적으로 강한 고체 실로 변합니다.
이렇게 만들어진 실 중 이동용 방사형 실은 끈적이지 않고, 먹이를 잡는 나선형 실만 끈적입니다.
이는 나선형 실이 나올 때 방부제와 염분이 섞인 특수 점액을 겉에 입혀 이슬방울 모양으로 맺히게 합니다. 또 일부 거미는 점액 대신 솜사탕처럼 미세 실을 헝클어 정전기와 마찰력으로 포획하기도 합니다.
그리고 거미는 끈적이지 않는 골격실만 골라 밟고 이동하는 것도 있지만, 거미 발 끝에는 특수 기름 성분이 덮여 있어 점액이 쉽게 붙지 않기도 합니다.
게다가 발톱 끝의 미세한 면적으로만 실을 딛기 때문에 거미줄에 엉키지 않죠.
안녕하세요. 질문해주신 것처럼 거미가 끈적끈적한 거미줄을 만들 수 있는 비결은 거미의 몸속에 있는 실샘에서 특별한 단백질을 생산하고, 이를 실 형태로 뽑아내는 능력에 있습니다. 거미줄은 단순히 끈적한 액체가 굳어서 만들어지는 것이 아니라, 단백질의 구조와 분비 과정이 정교하게 결합하여 형성되는 생체 재료입니다.
거미의 배 부분에는 거미줄을 만드는 실샘이 있으며, 이곳에서는 피브로인과 유사한 거미줄 단백질이 만들어집니다. 이 단백질은 처음에는 물에 녹아 있는 액체 상태로 존재합니다. 거미가 배 끝에 있는 방적돌기를 통해 이 액체를 밖으로 끌어내면, 좁은 통로를 통과하는 동안 산성도와 염분 농도, 물의 함량 등이 변화하면서 단백질 분자들이 서로 결합하여 길고 튼튼한 섬유로 바뀝니다. 거미는 이러한 과정을 이용해 가느다란 실을 연속적으로 뽑아낼 수 있는데요, 이렇게 만들어진 거미줄은 매우 가늘지만 강하고 유연하여 먹이를 붙잡거나 몸을 지탱하는 데 활용됩니다.
또한 사실 모든 거미줄이 끈적한 것은 아닙니다. 먹이를 잡는 둥근 그물 형태의 거미줄에서는 주로 나선형으로 배열된 포획용 실에 끈끈한 물방울이 붙어 있습니다. 이 물방울에는 당류와 단백질 등의 성분이 포함되어 있어 곤충이 실에 닿으면 쉽게 떨어져 나가지 못하게 합니다. 반면 그물의 뼈대를 이루는 실이나 거미가 이동하는 데 사용하는 실은 대체로 끈적이지 않는데요, 즉 거미는 실의 종류에 따라 서로 다른 실샘을 이용하며, 끈적한 포획용 실과 튼튼한 지지용 실을 구분해 만들어 냅니다. 거미 자신이 거미줄에 붙잡히지 않는 이유는 거미가 일반적으로 끈적이지 않는 실을 골라 이동하고, 다리의 미세한 구조와 움직임을 이용해 접촉을 조절하기 때문입니다. 다리 표면의 털과 특수한 표면 구조도 접착을 줄이는 데 도움이 될 수 있는데요, 다만 거미가 절대로 거미줄에 붙지 않는 것은 아니며, 상황에 따라 끈끈한 실에 걸릴 수도 있습니다.
또한 거미줄은 먹이를 잡는 용도 외에도 알주머니를 만들거나 이동할 때 몸을 지탱하고, 일부 거미가 바람을 타고 먼 거리를 이동하는 데 사용되기도 합니다. 특히 거미줄 단백질은 가벼우면서도 강하고 잘 늘어나는 특성이 있어 과학자들도 이를 모방한 새로운 섬유와 생체 재료를 개발하기 위해 연구하고 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
거미는 배속의 실샘에서 액체 상태의 실크 단백질을 만들고, 배 끝의 실젖을 통해 뽑아내면서 단단한 실로 변화시킵니다 .모든 거미줄이 끈적한 것은 아니며, 먹이를 잡는 포획실에는 접착성 물질을 묻혀 곤충이 달라붙게 합니다. 거미는 실의 종류를 조절해 이동하거나 알을 보호하는데도 활용합니다.