從蛛絲到蜘蛛網

秦自民

人們把蛛絲和蠶絲等量齊觀是有道理的，因為它們都是蛋白質纖維。蠶絲是自然界中最柔軟、最纖細、最輕巧的天然纖維，有“纖維皇后”的美譽。但是，蛛絲也有自己的優勢。

神奇的蛛絲

在一般的材料中，強度與延展性是互斥的，只有蛛絲剛柔并濟。蛛絲力學性能優異，強度超過鋼絲，接近最好的碳纖維；而且異常堅韌，延展度達130%而不斷裂，因此被稱為“生物鋼”。除了剛柔并濟的力學性能外，蛛絲還有良好的生物相容性（由骨蛋白組成，對細胞無毒）、氣候適應性（耐潮濕、耐低溫）以及超強的抗菌性。因此，外科醫生打算用蛛絲作為縫合傷口的材料。已經有人用蛛絲在老鼠身上做了縫合實驗，效果挺不錯。此外，人們還打算把蛛絲用作干細胞生長的支架材料、生物黏合劑，甚至肌腱韌帶等。

在智利北部干旱多霧、酷熱難當的沙漠里，高原蜘蛛卻過得逍遙自在，因為它們技高一籌，擁有與眾不同的蛛絲。這種蛛絲表面覆蓋了一層親水性較強的羥基酯，極易吸附霧中的水滴。通過吞食被霧水浸透的絲來補充水分，高原蜘蛛可以輕松地應付干旱和酷熱。加拿大科學家受此啟發，建造了一個截霧取水的工程，使沙漠邊緣的小鎮告別了惜水如油的生活。

還有人從蜘蛛抽絲捕蟲的技術中得到啟發，發明了黏性泡沫槍。這種槍能噴射出一股液體熱塑料，一遇到空氣就膨脹成固體的黏性繩索，粘住敵人，迫其就范（不知“蜘蛛俠”的蛛網發射器的發明靈感是否也來源于此）。這種黏性泡沫槍可以用于戰爭，也可以用來維護社會治安，其使用效果比防暴警察常用的催淚瓦斯、橡皮子彈或高壓水槍似乎還要好。

宋朝詩人胡仲弓有言：“蛛絲雖巧能害物，蠶絲雖拙能利人。”現在我們知道，蛛絲和蠶絲一樣有用。若是能夠像養蠶一樣通過飼養蜘蛛獲取蛛絲那就好了。可是，蜘蛛沒蠶寶寶那么乖巧聽話，生性喜歡打打殺殺，無法大規模、高密度地養殖。隨著基因工程的發展，人們腦洞大開，提出了“蠶吐蛛絲”的設想，試圖通過轉基因技術將蜘蛛的蛛絲蛋白基因轉移到家蠶身上，讓蠶寶寶來生產蛛絲。對此，我們樂觀其成，期待蠶和蜘蛛聯手為人類再立新功。

科學家發現，蜘蛛至少可產生七種不同類型的絲。蛛絲的特性由兩組基因控制著：一組控制著絲的硬度，另一組控制著絲的強度。因此，只要控制蜘蛛的基因，就能改變蛛絲的組成，從而獲得性能不同的蛛絲。如今，人們已經利用基因工程生產出一些蛛絲蛋白，盡管比天然蛛絲蛋白更短、更簡單，但用于制造跑鞋和輕便大衣，其強韌程度已具有一定的優勢。人們還將繼續挑戰高產、高性能的基因工程蛛絲。如果挑戰成功，蛛絲也許會超越蠶絲，有更廣泛的用途，可用于制造帳篷、睡袋、頭盔、防彈衣，甚至坦克、艦艇、飛機以及航空陀螺儀懸線。

人們說蜘蛛吐絲結網，事實上，蜘蛛的絲并非從嘴里吐出來的。蜘蛛的腹部后端有五種絲腺，在這里，蜘蛛能合成一種透明的液態骨蛋白。這些骨蛋白分別通過一些細小的管道，被運到腹部末端表面的紡績器。蜘蛛有三對紡績器，每一對紡績器頂端的紡區里分布著許多紡管。紡管相當于“蛛絲噴槍”，將絲腺中的液態骨蛋白噴出體外，遇到空氣就凝結成堅韌的絲。由于紡管是成對的，所以每根蛛絲起初都由兩股纖維構成。不同的絲腺合成的骨蛋白可分別用來生產框絲、縱絲、拖絲、粘絲及捕帶等。

精妙的蜘蛛網

有了絲，蜘蛛就可以結網了，吐絲結網充分體現了蜘蛛的創造力。南宋鄭清之說蜘蛛：“如蠶吐緯逢縈纏，出沒無蹤屋陋邊。”夏日黃昏，圓網蛛常常爬到高高的樹枝或屋檐上，翹起腹部，放出游絲。游絲具有黏性，隨氣流飄蕩——要是你傍晚外出散步，不幸纏到你臉上，那也不是蜘蛛要故意冒犯你，蜘蛛是想讓游絲粘到樹枝或其他物體上來搭橋。橋加固后，蜘蛛就身手敏捷地抽出框絲，架起經絲，再織上緯絲。經絲是放射絲，無黏性和彈性，與橋索、框絲一起構成網絡的骨架；緯絲是螺旋絲，有黏性和彈性，纖細的緯絲是粘住觸網飛蟲的神器。忙了大半夜，終于大功告成，法布爾看到了也由衷地贊美：“蛛網變成了美妙的圓花飾，就像是用月光編制成的。”這時，蜘蛛也該找個隱蔽的地方休息休息了。不過，在去休息前，蜘蛛還要放一根信號絲與網相連，這樣，當蛾、蟬、蜂等飛蟲觸網時，蜘蛛即使在綠蔭下沉思或者打瞌睡也能感知到。

圓網蛛的網是大自然制造的精美藝術品，具有規整的圓形結構，中央部分還設計了“之”字形彎曲線，用來加強全網結構力。蛛網看似單薄，實則相當牢靠，是精巧的天然“懸索”結構。建筑師從中得到啟發，設計出類似的懸索橋和體育館，如東京代代木體育館就以較早采用了懸索結構而著稱。

蜘蛛網的設計表現出極大的多樣性，但都是由原始蜘蛛簡陋的絆網發展而來的。拱膜蜘蛛的網擁有典型的三維結構，而王冠蜘蛛的圓形網是二維設計的代表。不論哪種類型的蛛網其主要功能都是狩獵。蛛網雖然不小，但由于結網的絲纖細而透明，因此，即使近在咫尺，獵物一般也很難察覺到羅網的威脅。只有在雨后的陽光下，借助蛛絲上晶瑩剔透的小水珠，人們才能赫然發現蛛網的存在。隱形的蛛網使很多飛蟲觸網被粘。觸網飛蟲掙扎時產生不同頻率的振動，蜘蛛通過信號絲感知后，就上前用螯肢捉住獵物，纏以捕帶，注入毒汁和唾液，將其麻醉和消化。

在不同的時期對待不同的獵物，蜘蛛會采取不同的辦法。在夜間，如果捕捉到一只螢火蟲，蜘蛛就不會那么快殺死它，而只是用絲帶將它結結實實地纏在網上，這時它發出的閃光還可以幫蜘蛛引誘其他昆蟲來自投羅網呢。南宋詞人李曾伯算得上是蜘蛛的知音，他夸蜘蛛“蜂蠆嘗自投，螳螂不敢侮……絲吐雖非蠶，蠅視有如虎。真巧非人為，羞煞金針女”。

許多結網蜘蛛都是頗有耐心的獵手，哪怕獵物已經落網，也不會急吼吼地狼吞虎咽。蜘蛛吃相優雅，要等獵物的組織溶解后，才津津有味地吸食。如果獵獲物太多，蜘蛛就用絲當保鮮袋把它包好，留待下次享用。蛛網對于害蟲來說，真是天網恢恢、疏而不漏。明朝藥物學家李時珍慧眼識“蛛”，他在《本草綱目》中說：“此蟲設網一面，物觸而誅之，知乎誅其不義者，取曰蜘蛛。”

蜘蛛每年要吃掉4億至8億噸昆蟲，考慮到其體型都比較小巧，這個數字實在令人驚嘆。昆蟲中有很多害蟲，例如尺蛾、刺蛾、葉蟬、蝽象、葉蜂、蝗蟲等，其中大量農作物害蟲是被蜘蛛消滅的，這讓人類受益匪淺。有一位節肢動物學家甚至說：“如果蜘蛛消失，人類將會面臨饑荒。”另外，盡管蜘蛛是技藝高超的獵手，但它們也是鳥類等肉食動物的美食。因此，蜘蛛在維持農林生態系統穩定中的作用不容忽視。

堅韌的蛛網不僅是結網蜘蛛獲取食物的狩獵場，也是尋覓愛情的婚戀所。然而，蜘蛛的婚姻生活并非風花雪月，而是暗藏殺機。蜘蛛的情郎哥個子總是比較小，對雌蛛美女也總是心存畏懼。在繁殖時期，情郎興沖沖地靠近美女的網，卻又膽怯地停在網的一角。情郎彈琴似的用足撥動網絲，而美女則矜持地守在網的中央，品味情郎的信號中是否有愛的甜蜜。倘若美女不高興，就會像餓虎撲食般猛沖過去，網隨之而劇烈振動，這時情郎知道來者不善，便趕緊識相地逃之夭夭。相反，如果美女靜靜地聆聽著美妙的琴聲甚至用特有的節律輕輕叩網回應，情郎便知美女芳心暗許了，于是一面獻殷勤似的繼續彈著網，一面小心翼翼地親近美女。即便如此，一過完洞房花燭夜，新郎就非溜之大吉不可，否則，新娘會毫不客氣地將它作為一頓美餐，以保證未來的蜘蛛寶寶有充足的營養。黑寡婦蜘蛛是這類蜘蛛中最著名的一員，它為什么叫黑寡婦？這可能與其身體為黑色有關，更在于雌蛛心腸黑，在交配后會毫不猶豫地吃掉雄蛛，甘愿成為寡婦。因此，對于蜘蛛新郎來說，婚姻不僅是愛情的墳墓，而且是生命的終點。當然，如果新郎早有準備，給新娘帶去了一份豐厚的“彩禮”——一只蒼蠅或別的昆蟲，那又另當別論。