Pavúk - chytrá sieť

Pavúky produkujú vlákno, ktoré odráža ultrafialové žiarenie a odstrašuje vtáky.

Sklenené fasády budov sú zodpovedné za milióny úmrtí vtákov ročne. Problém je v tom, že sklenené okná odrážajú krajinu a vtáky do nich narážajú. Vtáky sa zriedka zrazia s inými ťažko viditeľnými vecami, ako sú pavučiny. Možno by sme sa mohli naučiť niečo z pavučín, ktoré nám pomôžu navrhnúť lepšie okná?

1. Rozmiestnite po triede/po škole výkresy s nápismi UV fixkou (nápisy UV fixkou sú pre ľudské oko neviditeľné). a) Dovoľte sa mi predstaviť - som pavúk. b) Na chytanie mojej potravy tkám siete z pevných vlákien. c) Často mi ale siete ničili vtáky, ktoré do siete vleteli, keďže ju nevideli. d) Vpletám preto do svojich sietí aj vlákna, odrážajúce ultrafialové (UV) žiarenie, ktoré vtáky vidia. e) Vtáky už mi siete neničia, keďže ich vďaka UV vláknam vidia a vyhnú sa im.
2. Rozdeľte triedu do skupín, do každej skupiny dajte jednu UV baterku/lampu a inštruujte ich, aby našli všetky tieto výkresy, odhalili UV baterkou, čo je na nich napísané a z jednotlivých odkazov poskladali príbeh.
3. Po uplynutí času si jednotlivé skupiny porovnajú výsledky pátrania.
4. Pedagóg podľa potreby a primerane veku doplní informácie o pavúčej stratégii zviditeľnenia pavučín pre vtákov.
5. V závere aktivity pedagóg vyzve žiakov, aby navrhli, ako by sa dala táto konštrukčná vychytávka pavučín využiť.
6. Ak je to možné, ukážte študentom vzorky skla bezpečného pre vtáky. Je pokryté vzorom podobným vzoru pavučiny, vyrobeným z UV reflexnej vrstvy. „Sieť“ je viditeľná pre vtáky, ale nie pre ľudské oko. Môžete pustiť video Inspiring Spiders' Webs.

Konštrukcia pavučín je v mnohých smeroch inšpirujúca. Jednou z úspešných stratégií používaných pavúkmi je zdobenie siete nápadným dizajnom odrážajúcim UV žiarenie.

Niektoré zvieratá vidia lepšie ako ľudia, niektoré horšie a nie všetko je pre ľudí viditeľné. Napríklad mačky a psy vidia len dve farby, niektoré hady sú schopné vidieť infračervené svetlo a vtáky (na rozdiel od ľudí) vidia ultrafialové žiarenie. Niektoré druhy pavúkov produkujú hodvábne vlákno, ktoré odráža ultrafialové žiarenie. Vďaka tomu to niektorý hmyz  pritiahne a uväzní v sieti, zatiaľ čo väčšie zvieratá, ako sú vtáky, vnímajú sieť ako prekážku a vyhnú sa jej.

Podrobnejšie vysvetlenie

Vtáky vidia inak ako ľudia. Ľudské oko nie je schopné registrovať svetlo na UV vlnových dĺžkach, ale vtáky, ako výsledok evolučnej výhody, môžu vnímať svetlo v UV časti spektra vlnových dĺžok, pretože majú v sietnici štyri typy fotoreceptívnych čapíkov. Z tohto dôvodu vtáky vidia pavučiny a nenarážajú do nich.

Na druhej strane ultrafialové žiarenie priťahuje mnoho druhov, vrátane hmyzu. Niektoré kvety to využívajú tak, že na svoje okvetné lístky kreslia vzory, aby prilákali opeľujúci hmyz. Tieto vzory sú pre ľudské oko neviditeľné.

Napodobňovaním stratégie, ktorú používajú pavúky na varovanie pavúkov pomocou UV žiarenia, inžinieri a vedci navrhli špeciálnu povrchovú úpravu skla, vďaka ktorej sú okná bezpečnejšie pre vtáky. Tento ochranný film je pre ľudské oko neviditeľný, ale vtáky ho vidia. Toto špeciálne sklo pomáha znižovať kolízie vtákov so sklenenými tabuľami.

Možné prepojenia na vzdelávaciu metodiku STE(A)M:

• Vzdelávanie v oblasti prírodných vied: Štúdium adaptácie živých organizmo v reakcii na životné prostredie, resp. na ich životné potreby. Analýza výhod a nevýhod rôznych adaptácií. Optika (elektromagnetické spektrum, vlnová dĺžka, skúmanie svetelných javov). 
• Inžinierstvo, technológia: navrhovanie materiálov, štruktúr a systémov, napodobňujúcich prírodné štruktúry.
• Vytváranie hypotéz a ich overovanie jednoduchými pokusmi a pozorovaniami.
• Vyhľadávanie, interpretácia a použitie vedeckých dôkazov na zodpovedanie otázok.
• Aplikácia učením objavených skutočností na problémy reálneho sveta.
• Kreatívne znázornenie sveta, ako ho vidia vtáky (v rozšírenom/inom farebnom spektre) či iné zvieratá.
• Výtvarné umenie: inšpirácia k vytváraniu umeleckých diel (príp. nových výtvarných techník) s využitím farieb v ultrafialovom, resp. infračervenom spektre.

• Aké možnosti máme urobiť opatrenia na oknách našich bytov/domov, aby sme znížili kolízie s vtákmi?
• Dala by sa stratégia „zdobenia“ sietí na odstrašenie vtákov využiť aj inde? Kde? (Napr. bezpilotné lietadlá by sa vedeli vyhnúť prekážkam alebo by sa dali vytvoriť inteligentné rybárske siete, ktoré bránia odchytu necieľových druhov).

• Pozrite si túto zaujímavú štúdiu o skle bezpečnom pre vtáky Ornilux Bird Protection Glass.
• Here you can find more about this biomimicry innovation Bird-Friendly Glass Inspired by Spider Webs.
• This manufacturer is using biomimicry in their glass production.
• Vtáky a sklo - ako zviditeľniť sklo?