林雪嫯 （Cheryl Hayashi）： 蜘蛛絲的偉大

我喺度傳播吓呢堆字，就喺 蜘蛛幾勁 同埋，我地點樣喺佢度學幾多嘢。 蜘蛛真喺世界公民。 你差唔多可以喺 所有 “陸生生境” 上面揾到蜘蛛。 呢個紅點 就喺北美洲大盤地， 同埋我參加的 “高山生物多樣性”的 計劃，喺嗰道我同埋我班同事。 呢一個喺我哋其中一個野外地盤， 比你睇吓喺點嘅樣， 呢，呢個藍色污點嗰度， 佢咪喺我嗰班同事。 呢道山勢山窮水惡， 但喺都有幾多蜘蛛嫁。 翻轉舊石頭，睇吓呢隻蟹蛛 同隻甲蟲玩雙撲。

蜘蛛唔單止周圍都喺， 佢地真喺無處不在。 有記錄都超過四千種 蜘蛛。 睇吓嗰個數字， 呢張圖呢四千 種蜘蛛 同400種比較。 （蜘蛛）差唔多喺 （靈長類動物）百幾倍 蜘蛛比靈長類多。 蜘蛛都幾歷史悠久。 下面呢度， 呢個喺 ”地質學時標尺度“， 呢個上面嘅數字咪百幾萬 年前囉，呢度喺零， 即喺今日。 咁，呢個數字咪喺蜘蛛 可以追溯到差唔多三億八千萬年前。 睇吓呢個紅色 直框呢度，咪喺個時間離散度 從猿人進化成人類， 只喺用咗七百萬年。

所有蜘蛛都 （吐絲） 喺佢一生某段時間 （吐絲）。 大部分蜘蛛用大量唔同嘅蜘蛛絲， 同埋蜘蛛絲對佢求生都幾重要 重有繁殖呢。 化石蛛都可以做絲 睇吓呢張（圖） 石化蛛同埋佢個蛛絲頭。 所以，兩個蜘蛛 同埋蜘蛛絲已經存在 咗三億八千萬年。 （你）唔使同蜘蛛做太耐嘢 （你）就開始發覺蜘蛛絲點重要 喺佢（蜘蛛）一生各個方面。 蜘蛛用（蜘蛛）絲有好多原因，如 搖曳安全拖絲， 包裹（蜘蛛）蛋以供繁殖， 保護性撤退 同埋獵食

蜘蛛絲有好多種 比如，呢個 “園蛛” 可以做 七種唔同嘅蜘蛛絲。 當你睇呢個環形蜘蛛網時，你其實 睇緊好多種蜘蛛絲纖維。 （蜘蛛）網架和（蜘蛛）網半徑架 是由一種蜘蛛絲做， 但補旋網嘅組成 喺由兩種唔同嘅蜘蛛絲： 小絲體同埋粘滴 個別蜘蛛點樣 整咁多種蜘蛛絲呢？ 要揾答案，你要睇埋啲 蜘蛛嗰個 ”吐絲頭“ 嗰度。 蜘蛛絲從 ”吐絲頭“ 嗰度出離，同埋 我哋呢啲蜘蛛絲生物學家，呢啲 我哋叫佢做蜘蛛嘅 “生意”。 （笑聲） 我哋用咗好長日子..... 嘻，唔好笑，我條命喺咁。 （笑聲） 我哋用咗好長嘅日與夜 睇住蜘蛛呢部分， 同埋呢啲咪喺我睇到嘅嘢。 你可以睇到好多纖維 從 “吐絲頭” 個度出離，因為 每一個 “吐絲頭” 上面有好多個 “咀”。 每個 （蜘蛛）絲纖維喺唔同嘅 “咀” 出離 同埋如果你從纖維追返轉頭 去蜘蛛身體，你會揾到嘅喺 每一個 “咀” 連接住單個嘅 （蜘蛛）絲腺體，絲腺體睇嚟好似一個液囊 同埋好多蛛絲蛋白黐喺裡面。 所有，如果你無機會解剖 環形網織網蜘蛛， 我希望你有機會， 你會揾到一啲 ”好嘢“ 好靚，半透明嘅絲腺體

每隻蜘蛛裡面，有百幾個 絲腺體，有時，成千個。 呢啲可以被組成七類 佢地大細，外形唔同， 有時顏色都唔同 在環形網織網蜘蛛裡面， 你可以揾到七種絲腺體， 同埋我喺呢張圖描述咁， 我哋從 ”一點鐘“ 位置開始， 嗰啲 ”小管狀“ 的絲腺體，佢喺被用嚟 製造液囊體外絲。 呢度喺聚狀腺絲同埋鞭狀腺絲 各腺體組合成嗰啲好黐嘅 環形蜘蛛網上面螺旋捕捉體。 梨渦狀絲腺體製造嗰啲附加嘅 黐固劑 -- 佢喺嗰啲用嚟黐住 （蜘蛛）絲線同埋嗰個底座。 嗰啲葡萄串状絲都喺 被用嚟包住獵物。 小壺腹狀的絲線用嚟起網。 同埋所有絲線研究 裡面最多嘅：大壺腹狀絲。 呢啲（蜘蛛）絲喺用嚟做 （網）架 同埋環形網嗰個網半徑架，重有 嗰條搖曳安全拖丝。

即喺點，正確啲，蜘蛛絲喺點？ 蜘蛛絲差唔多都喺全蛋白質。 大部分呢啲蛋白質都能夠由 單基因家族解釋， 所以，呢啲不同種類嘅蜘蛛絲 我哋今日睇到都喺由單基因家族所編碼， 因此，可以假設原始蜘蛛祖先 只喺做一種絲 同埋繫最近嘅三億八千萬年前 只是一種 （蜘蛛絲）基因被複製 跟着，被轉绿，特化， 不停，不停，不停地咁樣，產生 大量唔同樣嘅蜘蛛絲 我哋今日個嗰啲 （蜘蛛絲）。 所有呢啲都由幾種特性 一樣，佢地都有同樣 式樣，就好似佢地都好長 -- 長得有啲古古怪怪 同其他蛋白質比較。 佢地重重覆覆，同埋好多 氨基酸裡面嘅甘氨酸同丙氨酸。 比例一啲印象你睇 蜘蛛絲蛋白喺點樣， 呢條喺拖丝蛋白， 佢喺 （拖絲）其中一部分， 喺由黑寡婦蜘蛛（度攞出嚟）。 呢類 （蛋白）序列我好鐘意 日日夜夜睇住佢。 （笑聲）

所以，你睇緊呢度嗰個字母 喺氨基酸嘅簡寫，佢比我加咗啲顏色 甘氨酸用綠色， 丙氨酸用紅色，同埋 你能夠睇到佢真喺好多 ”G" 呀同 “A"呀。 加埋你能夠睇到佢又喺好多短嘅 （蛋白）序列圖案，佢地重覆又重覆 重覆又重覆，所以舉例嚟講，嗰度有好多 我哋叫佢做 ”多聚丙氨酸“，或者寫做 ”A's"， AAAAA, 嗰啲 “GGQ". 嗰啲 ”GGY". 你諗吓呢啲短嘅圖案 好似文字咁重覆又重覆， 呢啲好似喺句子裡面咁。 舉個例，呢度咪一句， 同埋，你會由呢種綠色部分 同埋呢啲紅色嘅 “多聚丙氨酸，佢又重覆 又重覆，不停重覆， 你會見到佢一百又 一百，百幾次咁，喺 一個（蜘蛛）絲分子裡面。

同一隻蜘蛛能夠做 顯著不同嘅，重覆嘅（蛋白）序列 喺熒光幕頂上面，你睇緊 嗰啲拖絲體嘅重覆單位 咪喺由 ”園金蛛“ 度攞嚟. 佢好短，同埋喺下面， 呢啲重覆 （蛋白）序列咪叫做 （蜘蛛）蛋殼，或者叫 ”小管狀“ 絲蛋白， 它都喺來自同一隻蜘蛛。同埋，你能夠見到 幾顯著不同 嘅蛛絲蛋白 -- 所以，呢啲咪喺 其中以種靚嘅多元化 嘅蜘蛛絲基因家族。 你能夠睇見佢單位間不同 長度，同埋佢地（蛋白）序列不同。 而家，我再喺 ”甘氨酸“ 嗰度填上顏色 填綠色， 丙氨酸填紅色， 絲氨酸 大楷 S ，填紫色。咁樣，你能夠見到 上面嗰啲重覆嘅單位，被解釋到 差唔多全部綠色，紅色， 同埋下面嘅重覆單位咪 好多紫色。 我哋生物學家咁樣做喺嘗試聯繫 呢啲（蛋白）序列，氨基酸 序列有咩嘢機械特性 出現喺（蜘蛛）絲纖維度。

家吓，真喺好方便，蜘蛛將佢啲絲 全部用喺身體出面 咁樣，測試蜘蛛絲真喺，真喺 喺實驗室度好簡單，只不過 你哋知唔知我哋喺喺空氣中測試 同實際環境一模一樣 蜘蛛點樣使用佢地啲絲蛋白。 咁樣，咪要用方法量化 （蜘蛛）絲特性 如延展性， 延展性基本上 （你知啦），拉著纖維個頭 佢好貼服 呢個 “張力延展” 曲線 由延展性測試產生 嗰五條纖維喺由同樣隻蜘蛛製造 咁，你喺度見到就喺 五種纖維有唔同行為特性 具體啲，你睇吓條縱軸， 嗰個壓逼力。如果你睇 呢啲纖維嘅最大 “壓逼” 值。 你就睇到真喺好多種變化， 事實上，“拖絲” 或者 “壺腹狀絲”， 喺呢啲纖維裡面最 “勁” 嘅。 我哋諗，因為“拖絲” 喺用嚟做 （蜘蛛）網架同網半徑架 所有要好 “勁”。

另一方面，如果你睇 延展力 -- 呢個咪喺纖維可以 拉幾長 -- 如果你睇著個最大數值 呢度，又喺好多可能 好清楚，鞭毛狀 （絲）勝出， 或者，捕旋小絲都喺 實際上，呢個鞭毛狀纖維可以 真喺拉長超過佢原先兩倍幾。 咁樣，絲纖維改變佢嘅強度 同埋佢嘅伸展能力。 喺捕旋情況下， 佢要能夠好有延展力去吸收 飛行獵物嘅衝擊。 如果，佢唔能夠 “經"伸延， 咁樣，當昆蟲撞埋蜘蛛網嗰陣， 咪會彈翻出去。 如果，蜘蛛網都喺用 “拖絲”所做，昆蟲咪成日比佢 彈出去。但喺，如果真喺用 延展捕旋絲，個網咪 有能力吸收衝擊 捕著獵物

個別蜘蛛能夠做 好多種唔同嘅（蜘蛛絲）纖維 我哋叫佢做蜘蛛 ”工具箱“。 呢啲咪蜘蛛點樣 同環境相互反應 但喺，蜘蛛種類之間 點呢，睇吓唔同蜘蛛 但同一種類嘅（蜘蛛）絲？ 呢個地方，好大情度未探討過 但喺，我喺度有啲數據可以比你睇。 呢度比較有關 21 種唔同嘅 蜘蛛所吐嘅絲 有啲喺環形網蛛 有啲唔喺環形網蛛 曾經假設過 環形網蛛好似 “金珠” 咁 都擁有特高韌性拖線絲 因為，佢地一定要捕捉飛行獵物。 呢度你睇吓個韌性圖 圖上面黑點越高 代表韌性越高

呢度表明咗 21 種蜘蛛嘅 發展史，進化樹圖，說明咗 佢地嘅基因關係，我填咗 黃色咪喺環形網蛛。 你睇紅箭咀呢度 佢指住個韌性值 咪喺絡新婦蛛同埋 十字園蛛嗰啰。 佢地喺兩種蜘蛛 已經花咗大量時間同金錢 研究點樣合成嘅蜘蛛絲 去覆製佢地嘅 ”拖線“絲蛋白。 家吓，嗰啲 ”拖線絲“ 唔喺最韌嘅 事實上，呢個調查最韌嘅”拖線絲“ 喺白色呢度右邊嗰部分， 一啲環形網蛛嘅。 呢條拖線由 ”花皮“ 蜘蛛所吐。 ”花皮“ 蜘蛛根本唔用網 嚟捕食。”花皮“ 蜘蛛 用一種潜伏一旁，等待獵物 慢慢走近獵物，然後使佢唔郁得 噴啲好似絲嘅毒液喺昆蟲上面 點樣用絲線捕獵。 咪好似“ 花皮牧草蛛” 咁。 我哋唔知點解 "花皮蛛” 需要咁韌嘅”拖線絲“ 呢的不尋常結果引起 生物勘探嘅刺激同價值。 佢釋放我們 幻想上嘅限制

而家，我準備標誌 尼龍纖維嘅最韌值 家蠶蛾属 -- 或者家居蠶蟲絲 -- 羊毛，克維拉（Kevlar），炭纖維。 你可以見到差唔多 所有蜘蛛 “拖線”絲都比佢韌 它柔合了強度，延展度 同埋韌度，使到蜘蛛絲咁 特別，咁吸引 仿生學家嘅注意，因此，人們 從大自然尋找解决方法。 蜘蛛絲嘅強度，延展度，同埋韌度 嘅組合有個事實就喺 蜘蛛絲唔會引致免疫反應 有關大量興趣便是點樣 在生化學上應用蜘蛛絲 例如，作為組成 人工筋肌，服務於引導出 神經再生之法， 支架出組織生長。

蜘蛛絲也有大量可能的 抗彈道能力 （蜘蛛）絲有能力和人體結合 同埋冑甲配備便會 重量更輕，更柔韌 好過今日可用的冑甲 另外，好似蜘蛛絲仿生學 上應用一樣， 我咁講，我研究蜘蛛絲 唔止陶醉咁簡單 當我喺實驗室嗰時，我好鍾意 一啲新嘅蜘蛛絲序列入嚟。 最好咁樣。 （笑聲） 佢 （蜘蛛）好似同我分享 一個遠古秘密，我因此 會用我的餘生 研究蜘蛛絲 下次，當你見到蜘蛛網時， 唔該，停一停，睇埋啲 你會見到一種人們 了解嘅高性能材料。 借用文獻上有一隻 叫 “ 夏洛特” 的蜘蛛說， （蜘蛛）絲是偉大的。

謝謝 （鼓掌）

（鼓掌）