Cheryl Hayashi: The magnificence of spider silk

158,434 views ・ 2011-12-07

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Ahmed Bamarouf المدقّق: Anwar Dafa-Alla
00:16
I'm here to spread the word about the
0
16260
2000
أنا متواجدة هنا لأخبركم عن
00:18
magnificence of spiders
1
18260
2000
روعة العناكب
00:20
and how much we can learn from them.
2
20260
3000
وإلى أي مدى يمكننا التعلم منها.
00:23
Spiders are truly global citizens.
3
23260
2000
فالعناكب في الحقيقة مواطنون عالميون.
00:25
You can find spiders in nearly
4
25260
2000
وتستطيع أن تجدها تقريباً في
00:27
every terrestrial habitat.
5
27260
2000
كل مسكن أرضي.
00:29
This red dot marks
6
29260
2000
وهذه النقاط الحمراء تمثل
00:31
the Great Basin of North America,
7
31260
2000
الحوض العظيم لأمريكا الشمالية،
00:33
and I'm involved with an alpine biodiversity
8
33260
2000
وأنا من المشاركين بمشروع يختص بالتنوع البيولوجي في جبال الألب
00:35
project there with some collaborators.
9
35260
2000
مع بعض من الزملاء.
00:37
Here's one of our field sites,
10
37260
2000
هنا واحد من مواقعنا الميدانية،
00:39
and just to give you a sense of perspective,
11
39260
2000
ولإعطائكم نوع من التصوّر،
00:41
this little blue smudge here,
12
41260
2000
هذه البقعة الصغيرة الزرقاء هنا،
00:43
that's one of my collaborators.
13
43260
2000
هذا واحد من زملائي.
00:45
This is a rugged and barren landscape,
14
45260
3000
هذه تضاريس وعرة وقاحلة،
00:48
yet there are quite a few spiders here.
15
48260
2000
ومع ذلك، تتواجد هنا بعض العناكب.
00:50
Turning rocks over revealed this crab spider
16
50260
4000
وبتحريك الصخور من مكانها نجد عنكبوت السلطعون
00:54
grappling with a beetle.
17
54260
2000
تتصارع مع الخنفساء.
00:56
Spiders are not just everywhere,
18
56260
3000
العناكب ليست فقط في كل مكان،
00:59
but they're extremely diverse.
19
59260
2000
ولكنها أيضاً متنوعة للغاية.
01:01
There are over 40,000 described species
20
61260
3000
فيوجد 40،000 نوع
01:04
of spiders.
21
64260
1000
من العناكب.
01:05
To put that number into perspective,
22
65260
2000
لتوضيح هذا الرقم في الإطار العام ،
01:07
here's a graph comparing the 40,000
23
67260
2000
يقارن هذا الرسم بياني بين 40،000
01:09
species of spiders
24
69260
2000
نوع من العناكب
01:11
to the 400 species of primates.
25
71260
2000
بالـ 400 نوع من الرئيسيات.
01:13
There are two orders of magnitude more
26
73260
2000
هناك درجتان في القيمة اكثر
01:15
spiders than primates.
27
75260
2000
في العناكب اكثر من الرئيسيات
01:17
Spiders are also extremely old.
28
77260
4000
العناكب ايضاً قديمة للغاية
01:21
On the bottom here,
29
81260
2000
في الاسفل هنا
01:23
this is the geologic timescale,
30
83260
2000
هذا هو الجدول الزمني الجيولوجي
01:25
and the numbers on it indicate millions
31
85260
2000
والارقام عليه عبارة عن ملايين
01:27
of years from the present, so the zero here,
32
87260
2000
من السنين من الآن,لذا فنقطة الصفر هنا,
01:29
that would be today.
33
89260
2000
وهذا يمثل وقتنا الحاضر
01:31
So what this figure shows is that spiders
34
91260
3000
ما توضحه تلك الارقام ان العناكب
01:34
date back to almost 380 million years.
35
94260
4000
يعود وجودها لحوالي 380 مليون سنة
01:38
To put that into perspective, this red
36
98260
2000
لوضع ذلك في الإطار ,هذا الأحمر
01:40
vertical bar here marks the divergence time
37
100260
3000
الخط العامودي هنا يمثل التغير في الوقت
01:43
of humans from chimpanzees,
38
103260
3000
بالنسبة للبشرية من شمبانزي,
01:46
a mere seven million years ago.
39
106260
3000
تقريبا قبل سبعة ملايين سنة
01:49
All spiders make silk
40
109260
2000
جميع العناكب تصنع الخيوط
01:51
at some point in their life.
41
111260
2000
في مرحلة معينة من عمرها
01:53
Most spiders use copious amounts of silk,
42
113260
3000
معظم العناكب تستخدم كميات غزيرة من الخيوط
01:56
and silk is essential to their survival
43
116260
2000
والخيوط شيء اساسي لاستمراريتها
01:58
and reproduction.
44
118260
2000
وتكاثرها
02:00
Even fossil spiders can make silk,
45
120260
2000
حتى أُحفورات العناكب تستطيع عمل الخيوط
02:02
as we can see from this impression of
46
122260
2000
كما يمكننا ان نرى من مظهر
02:04
a spinneret on this fossil spider.
47
124260
3000
عضو الغزل في احفورة العنكبوت هذه
02:07
So this means that both spiders
48
127260
2000
هذا يعني ان العناكب
02:09
and spider silk have been around
49
129260
2000
وخيوط العناكب وُجدت
02:11
for 380 million years.
50
131260
4000
منذ حوالي 380 مليون سنة
02:16
It doesn't take long from working with spiders
51
136260
3000
لم يستغرق الكثير اثناء العمل مع العناكب
02:19
to start noticing how essential silk is
52
139260
3000
لتبدأ في ملاحظة كم هي اساسية الخيوط
02:22
to just about every aspect of their life.
53
142260
3000
لمعظم اوجه حياتها
02:25
Spiders use silk for many purposes, including
54
145260
3000
العناكب تستخدم الخيوط لعدة اغراض, من ضمنها
02:28
the trailing safety dragline,
55
148260
2000
كخيط لسحب الاشياء بامان
02:30
wrapping eggs for reproduction,
56
150260
3000
تغليف البيض للتكاثر
02:33
protective retreats
57
153260
2000
درع وقاية
02:35
and catching prey.
58
155260
2000
وامساك الفريسة
02:37
There are many kinds of spider silk.
59
157260
2000
هناك العديد من انواع خيوط العنكبوت
02:39
For example, this garden spider can make
60
159260
3000
على سبيل المثال , عنكبوت الحديقة يمكنه عمل
02:42
seven different kinds of silks.
61
162260
2000
سبعة انواع مختلفة من الخيوط
02:44
When you look at this orb web, you're actually
62
164260
2000
عندما تنظر في هذه الشبكة المتخذة شكل الفلك ,انت في الواقع
02:46
seeing many types of silk fibers.
63
166260
3000
تشاهد اكثر من نوع من الياف الخيوط
02:49
The frame and radii of this web
64
169260
2000
الغلاف والانحناء في هذه الشبكة
02:51
is made up of one type of silk,
65
171260
3000
صنعت من نوع واحد من الخيوط
02:54
while the capture spiral is a composite
66
174260
2000
بينما المقبض الحلزوني مكون من
02:56
of two different silks:
67
176260
2000
نوعين مختلفين من الخيوط:
02:58
the filament and the sticky droplet.
68
178260
3000
الخيط والقطرة اللزجة
03:01
How does an individual spider
69
181260
3000
كيف يمكن لعنكبوتة واحدة
03:04
make so many kinds of silk?
70
184260
3000
عمل عدة انواع من الخيوط؟
03:07
To answer that, you have to look a lot closer
71
187260
2000
للإجابة على هذا, يجب ان تنظر عن قرب اكثر
03:09
at the spinneret region of a spider.
72
189260
2000
على منطقة عضو الغزل في العنكبوت.
03:11
So silk comes out of the spinnerets, and for
73
191260
2000
الخيوط تخرج من عضو الغزل ,ولاولئك
03:13
those of us spider silk biologists, this is what
74
193260
2000
من علماء اليولوجيا المتخصصين في خيوط العنكبوت,هذا ما
03:15
we call the "business end" of the spider. (Laughter)
75
195260
2000
نسميه "العضو الفعال" في العنكبوت (ضحك)
03:17
We spend long days ...
76
197260
2000
امضينا ايام طويلة...
03:19
Hey! Don't laugh. That's my life.
77
199260
2000
لا تضحكوا , تلك هي حياتي.
03:21
(Laughter)
78
201260
2000
(ضحك)
03:23
We spend long days and nights
79
203260
2000
امضينا اياماً وليالي
03:25
staring at this part of the spider.
80
205260
3000
نحدِق في ذلك الجزء من العنكبوت.
03:28
And this is what we see.
81
208260
2000
وهذا ما رأيناه
03:30
You can see multiple fibers
82
210260
2000
يمكنك رؤية عدة الياف
03:32
coming out of the spinnerets, because
83
212260
3000
تخرج من عضو الغزل ,لانه
03:35
each spinneret has many spigots on it.
84
215260
3000
كل مغزل يوجد به عدة منافذ
03:38
Each of these silk fibers exits from the spigot,
85
218260
3000
كل نوع من الياف الخيوط تلك تخرُج من منفذ مستقل
03:41
and if you were to trace the fiber back
86
221260
2000
فإذا تتبعت الخيط
03:43
into the spider, what you would find is that
87
223260
3000
في اتجاه العنكبوت ,ما سوف تجده انه
03:46
each spigot connects to its own individual
88
226260
2000
ان كل منفذ متصل
03:48
silk gland. A silk gland kind of looks like a sac
89
228260
3000
بغدة خيوط مستقلة, غدة الخيوط تشبه الكيس
03:51
with a lot of silk proteins stuck inside.
90
231260
3000
يحتوي على الكثير من من بروتين الخيوط في داخله
03:54
So if you ever have the opportunity to dissect
91
234260
2000
فإذا كان لديك الفرصة لتشريح
03:56
an orb-web-weaving spider,
92
236260
2000
شبكة العنكبوت الفلكية المتموجة
03:58
and I hope you do,
93
238260
2000
واتمنى ان تكون لديكم الفرصة,
04:00
what you would find is a bounty
94
240260
3000
ما سوف تجدونه هو منحة
04:03
of beautiful, translucent silk glands.
95
243260
3000
من غدد الخيوط الشفافة
04:06
Inside each spider, there are hundreds
96
246260
2000
في داخل كل عنكبوت يوجد المئات
04:08
of silk glands, sometimes thousands.
97
248260
3000
من غدد الخيوط,وفي بعض الاحيان الالاف
04:11
These can be grouped into seven categories.
98
251260
3000
يمكن تجميعها في سبعة فئات
04:14
They differ by size, shape,
99
254260
2000
تختلف في الحجم,الشكل,
04:16
and sometimes even color.
100
256260
2000
وفي بعض الاحيان اللون
04:18
In an orb-web-weaving spider,
101
258260
2000
في عنكبوت الشبكة الفلكية المتموجة
04:20
you can find seven types of silk glands,
102
260260
2000
يمكنك ان تجد سبعة انواع من غدد الخيوط,
04:22
and what I have depicted here in this picture,
103
262260
2000
وهي الموجودة في هذه الصورة,
04:24
let's start at the one o'clock position,
104
264260
3000
دعونا نبدأ بهذه في موضع الساعة الواحدة
04:27
there's tubuliform silk glands, which are used
105
267260
2000
يوجد غدد الخيوط انبوبية الشكل ,والتي تستخدم
04:29
to make the outer silk of an egg sac.
106
269260
2000
الخيط الخارجي لكيس البيضة
04:31
There's the aggregate and flagelliform silk
107
271260
2000
ويوجد الخيط الركامي,و السوطي الشكل
04:33
glands which combine to make the sticky
108
273260
2000
وهي الغدد التي تتجمع ملتصقة لتكون
04:35
capture spiral of an orb web.
109
275260
3000
لتكون الحلزون في الشبكة الفلكية الشكل
04:38
Pyriform silk glands make the attachment
110
278260
2000
غدة الخيط الكمثرية الشكل تعمل اللاصق
04:40
cement -- that's the silk that's used to adhere
111
280260
3000
الاسمنت-- وهي الخيوط التي تستخدم لتقييد
04:43
silk lines to a substrate.
112
283260
3000
الخيوط الى الركيزة
04:46
There's also aciniform silk,
113
286260
2000
وهناك الخيوط الابرية الشكل
04:48
which is used to wrap prey.
114
288260
2000
والتي تستخدم لتغليف الفريسة
04:50
Minor ampullate silk is used in web construction.
115
290260
2000
الخيط امبولي الشكل القصير يستخدم في انشاء الشبكة
04:52
And the most studied silk line
116
292260
2000
واكثر الخيوط دراسة
04:54
of them all: major ampullate silk.
117
294260
2000
من ضمنها جميعا: الخيط الطويل الامبولي الشكل
04:56
This is the silk that's used to make the frame
118
296260
2000
هذا هو الخيط الذي يعمل الإطار
04:58
and radii of an orb web, and also
119
298260
3000
والانحناء في الشبكة الفلكية ,وايضاً
05:01
the safety trailing dragline.
120
301260
3000
خيط الهروب
05:04
But what, exactly, is spider silk?
121
304260
3000
لكن ماهو بالتحديد خيط العنكبوت
05:08
Spider silk is almost entirely protein.
122
308260
3000
خيط العنكبوت هو بروتين تماماً
05:11
Nearly all of these proteins can be explained
123
311260
2000
تقريبا جميع تلك البروتينات يمكن ان تُفرز
05:13
by a single gene family,
124
313260
3000
بعائلة واحدة من الجينات
05:16
so this means that the diversity of silk types
125
316260
2000
والذي يعني ان هذا التنوع من انواع الخيوط
05:18
we see today is encoded by one gene family,
126
318260
5000
والتي نراها اليوم لها مُشفرة من عائلة واحدة من الجينات
05:23
so presumably the original spider ancestor
127
323260
3000
اذا من المفترض اسلاف العنكبوت
05:26
made one kind of silk,
128
326260
2000
صنعوا نوع واحد من الخيوط
05:28
and over the last 380 million years,
129
328260
3000
وعلى مدى ال 380 مليون السنة الماضية
05:31
that one silk gene has duplicated
130
331260
3000
تكرر ذلك الجين الخاص بالخيوط
05:34
and then diverged, specialized,
131
334260
3000
ثم تباين وتخصص
05:37
over and over and over again, to get
132
337260
3000
مرات ومرات ومرات للوصول
05:40
the large variety of flavors of spider silks
133
340260
2000
الى صفات متنوعه من خيوط العنكبوت
05:42
that we have today.
134
342260
3000
التي نشاهدها اليوم
05:45
There are several features that all these silks
135
345260
2000
هناك خصائص متعدة لتلك الخيوط
05:47
have in common. They all have a common
136
347260
2000
مشتركة بينها,جميعها تشترك
05:49
design, such as they're all very long --
137
349260
2000
في التصميم,على سبيل المثال ,جميعها طويلة جداً--
05:51
they're sort of outlandishly long
138
351260
3000
طويلة بشكل مذهل
05:54
compared to other proteins.
139
354260
2000
مقارنة بالبروتينات الاخرى.
05:56
They're very repetitive, and they're very rich
140
356260
3000
متكررة جداً, وغنية جداً
05:59
in the amino acids glycine and alanine.
141
359260
3000
بالاحماض الامينية الجليكاين والانين
06:02
To give you an idea of what
142
362260
2000
لإعطاءكم فكرة عن ما
06:04
a spider silk protein looks like,
143
364260
2000
يبدو عليه بروتين خيط العنكبوت
06:06
this is a dragline silk protein,
144
366260
2000
هذا هو بروتين خيط الجذب
06:08
it's just a portion of it,
145
368260
2000
جزء منه فقط
06:10
from the black widow spider.
146
370260
2000
من عنكبوت الارملة السوداء
06:12
This is the kind of sequence that I love
147
372260
2000
هذا هو نوع التسلسل الذي احب
06:14
looking at day and night. (Laughter)
148
374260
3000
ان انظر اليه ليلاً ونهاراً (ضحك)
06:17
So what you're seeing here is the one letter
149
377260
2000
ما ترونه هنا هو حرف واحد
06:19
abbreviation for amino acids, and I've colored
150
379260
2000
اختصار الى الأحماض الامينية , لونتهُ
06:21
in the glycines with green,
151
381260
2000
في مركب الجليكاينات بالأخضر
06:23
and the alanines in red, and so
152
383260
2000
والأنين بالأخضر وهكذا
06:25
you can see it's just a lot of G's and A's.
153
385260
3000
يمكنكم الملاحظه انها الكثير من حرفي A و G
06:28
You can also see that there's a lot of short
154
388260
3000
يمكنكم الملاحظة ايضاً ان هناك العديد من
06:31
sequence motifs that repeat over and over
155
391260
3000
نمط التسلسل القصير الذي يتكرر مِراراً ومِراراً
06:34
and over again, so for example there's a lot of
156
394260
2000
ومِراراً مرة اخرى,على سبيل المثال هناك الكثير من
06:36
what we call polyalanines, or iterated A's,
157
396260
3000
ما نطلق عليه بولي الانين (polyalanines) او تكرار حرف A
06:39
AAAAA. There's GGQ. There's GGY.
158
399260
4000
AAAAA ويوجد GGQ ويوجد GGY
06:43
You can think of these short motifs
159
403260
2000
يمكنك التفكير في تلك الانماط القصيرة
06:45
that repeat over and over again as words,
160
405260
3000
والتي تتكرر مراراً ومٍٍراراً كأنها كلمات
06:48
and these words occur in sentences.
161
408260
3000
وتلك الكلمات تظهر في جُمل.
06:51
So for example this would be one sentence,
162
411260
3000
على سبيل المثال هذه تُكوٍن كلمة واحدة
06:54
and you would get this sort of green region
163
414260
2000
ويكون لديك منطقة خضراء صغيرة
06:56
and the red polyalanine, that repeats
164
416260
2000
والبولي الانين الذي يتكرر
06:58
over and over and over again,
165
418260
2000
و يتكرر مراراً وتكراراً
07:00
and you can have that hundreds and
166
420260
2000
ويمكنك الحصول على تلك المئات و
07:02
hundreds and hundreds of times within
167
422260
2000
المئات والمئات من المرات داخله
07:04
an individual silk molecule.
168
424260
2000
في جزئ واحد من الخيط
07:06
Silks made by the same spider can have
169
426260
2000
الخيوط التي تنتج من قبل عنكبوت واحد يوجد بِها
07:08
dramatically different repeat sequences.
170
428260
3000
وبشكل كبير تسلسلات متكررة مختلفة
07:11
At the top of the screen, you're seeing
171
431260
3000
في اعلى الشاشة تشاهدون
07:14
the repeat unit from the dragline silk
172
434260
3000
وحدة مكررة من خيط الجذب
07:17
of a garden argiope spider.
173
437260
3000
من عنكبوت الحديقة المتعرج
07:20
It's short. And on the bottom,
174
440260
2000
انه قصير ,وفي الاسفل
07:22
this is the repeat sequence for the
175
442260
2000
هذا تسلسل متكرر خاص ب
07:24
egg case, or tubuliform silk protein,
176
444260
2000
حافضة البيضة,او بروتين الخيط الانبوبي
07:26
for the exact same spider. And you can see
177
446260
3000
لنفس العنكبوت ,ويمكنك ملاحظة
07:29
how dramatically different
178
449260
2000
كيف انها مختلفة بشكل كبير
07:31
these silk proteins are -- so this is
179
451260
3000
بورتينات الخيوط تلك-- وهذا هو
07:34
sort of the beauty of the diversification
180
454260
2000
مظهر جمال التنويع
07:36
of the spider silk gene family.
181
456260
2000
في جين خيط العنكبوت
07:38
You can see that the repeat units differ
182
458260
2000
يمكنك ملاحظة ان الوحدات المتكررة تختلف
07:40
in length. They also differ in sequence.
183
460260
2000
في الطول, وتختلف في التسلسل ايضاً
07:42
So I've colored in the glycines again
184
462260
2000
لذا فقد لوّنت الجليكاين مرة اخرى
07:44
in green, alanine in red, and the serines,
185
464260
3000
بالاخضر,الأنين بالاحمر, و السيرين
07:47
the letter S, in purple. And you can see
186
467260
3000
الحرف S , باللون الارجواني,, ويمكنك ملاحظة
07:50
that the top repeat unit can be explained
187
470260
2000
ان وحدة التكرار في الاعلى يمكن توضيحها
07:52
almost entirely by green and red,
188
472260
3000
تماماً بالاخضر والاحمر
07:55
and the bottom repeat unit has
189
475260
2000
ووحدة التكرار في الاسفل فيها
07:57
a substantial amount of purple.
190
477260
2000
مقدار جوهري من الارجواني
07:59
What silk biologists do is we try to relate
191
479260
3000
ما يفعله علماء الأحياء هو محاولة ربط
08:02
these sequences, these amino acid
192
482260
2000
تلك التكرارات ,تلك الاحماض الامينية
08:04
sequences, to the mechanical properties
193
484260
2000
المتكررة, ربطها بالخصائص الميكانيكية
08:06
of the silk fibers.
194
486260
2000
لالياف الخيط
08:08
Now, it's really convenient that spiders use their silk
195
488260
3000
الان, من المريح حقاً ان العناكب تستخدم خيطها
08:11
completely outside their body.
196
491260
2000
حارج الجسم تماماً
08:13
This makes testing spider silk really, really
197
493260
2000
هذا يجعل دراسة خيط العنكبوت سهل القيام به
08:15
easy to do in the laboratory, because
198
495260
2000
جداً جداً في المختبر ,لاننا
08:17
we're actually, you know, testing it in air
199
497260
3000
نحن في الواقع, كما تعلمون, نختبره في الهواء
08:20
that's exactly the environment that
200
500260
2000
وهي تماماً البيئة
08:22
spiders are using their silk proteins.
201
502260
2000
التي تستخدم فيها العناكب خيوطها.
08:24
So this makes quantifying silk properties by
202
504260
2000
وهذا يجعل التحديد الكمي لخصائص الخيط بإستخدام
08:26
methods such as tensile testing, which is
203
506260
2000
اساليب مثل الشد ,وهو
08:28
basically, you know, tugging on one end
204
508260
2000
بشكل اساسي .كما تعلمون ,جذب من طرف واحد
08:30
of the fiber, very amenable.
205
510260
3000
من الليف, يجعله ممكناً جدا
08:33
Here are stress-strain curves
206
513260
3000
هذه هي منحنيات اجهاد التوتر
08:36
generated by tensile testing
207
516260
2000
والناتجة من اختبار الشد
08:38
five fibers made by the same spider.
208
518260
3000
لخمسة الياف مُنتجة من نفس العنكبوت.
08:41
So what you can see here is that
209
521260
3000
ما تلاحظونه هنا, هو انه
08:44
the five fibers have different behaviors.
210
524260
3000
الألياف الخمسة لها سلوك مختلف
08:47
Specifically, if you look on the vertical axis,
211
527260
2000
خصوصاً اذا نظرت للمحور العمودي
08:49
that's stress. If you look at the maximum
212
529260
3000
والذي يمثل الإجهاد,اذا نظرتم لأقصى
08:52
stress value for each of these fibers,
213
532260
2000
قيمة إجهاد لأيٍ من تلك الألياف
08:54
you can see that there's a lot of variation,
214
534260
3000
يمكنكم ملاحظة الكثير من التفاوت,
08:57
and in fact dragline, or major ampullate silk,
215
537260
3000
في الواقع ان خيط الجذب, او الخيط الانبولي الشكل
09:00
is the strongest of these fibers.
216
540260
2000
هو الأقوى بين تلك الالياف
09:02
We think that's because the dragline silk,
217
542260
3000
نعتقد ان ذلك لان خيط الجذب
09:05
which is used to make the frame and radii
218
545260
3000
والذي يستخدم لعمل الإطار والتموجات
09:08
for a web, needs to be very strong.
219
548260
2000
في الشبكة ,يجب ان يكون قوياً جداً
09:10
On the other hand, if you were to look at
220
550260
2000
في المقابل,اذا نظرتم الى
09:12
strain -- this is how much a fiber can be
221
552260
2000
التوتر- هو المقدار الذي يمكن للخيط
09:14
extended -- if you look at the maximum value
222
554260
2000
ان يتمدد-- اذا نظرتم للقيمة القصوى
09:16
here, again, there's a lot of variation
223
556260
3000
يوجد هناك الكثير من التفاوت
09:19
and the clear winner is flagelliform,
224
559260
2000
والرابح وبوضوح هو الخيط سوطي الشكل
09:21
or the capture spiral filament.
225
561260
2000
او الخيط الحلزوني
09:23
In fact, this flagelliform fiber can
226
563260
2000
في الواقع, الخيط سوطي الشكل يمكنه
09:25
actually stretch over twice its original length.
227
565260
4000
ان يتمدد الى ضعفي طوله الاصلي
09:29
So silk fibers vary in their strength
228
569260
3000
اذاً الياف الخيط تتفاوت في قوتها
09:32
and also their extensibility.
229
572260
2000
وايضاً في قابليتها للتمدد.
09:34
In the case of the capture spiral,
230
574260
2000
في حالة القابض الحلزوني
09:36
it needs to be so stretchy to absorb
231
576260
2000
يجب ان يكون قابل للتمدد ليمتص
09:38
the impact of flying prey.
232
578260
2000
تأثير الفريسة الطائرة
09:40
If it wasn't able to stretch so much, then
233
580260
2000
إذا لم يكن قابل لتمدد بشكل كافي , بالتالي
09:42
basically when an insect hit the web,
234
582260
2000
وبشكل اساسي عندما ترتطم حشرة بالشبكة
09:44
it would just trampoline right off of it.
235
584260
2000
سو تخرج وبشكل بهلواني منها
09:46
So if the web was made entirely out of
236
586260
2000
فلو كانت الشبكة مصنوعة تماماً من
09:48
dragline silk, an insect is very likely to just
237
588260
3000
خيط الجذب ,ستكون الحشرة قادرة على
09:51
bounce right off. But by having really, really
238
591260
2000
الفرار ,لكن بإستخدام
09:53
stretchy capture spiral silk, the web is actually
239
593260
2000
خيط قابض حلزوني قابل للتمدد, تصبح الشبكة
09:55
able to absorb the impact
240
595260
2000
قادرة على امتصاص تأثير
09:57
of that intercepted prey.
241
597260
3000
الفريسة المُعترض طريقها
10:00
There's quite a bit of variation within
242
600260
2000
هناك تفاوتات اخرى ضمن
10:02
the fibers that an individual spider can make.
243
602260
3000
الالياف التي يمكن لعنكبوت واحد انتاجها
10:05
We call that the tool kit of a spider.
244
605260
3000
نسمي ذلك شنطة ادوات العنكبوت
10:08
That's what the spider has
245
608260
2000
وهو ما يمتلكه العنكبوت
10:10
to interact with their environment.
246
610260
2000
للتفاعل مع بيئته.
10:12
But how about variation among spider
247
612260
2000
لكن ماذا عن التنوع بين العنكبوت
10:14
species, so looking at one type of silk
248
614260
2000
الفصيلة, القي نظرة نوع من الخيط
10:16
and looking at different species of spiders?
249
616260
3000
وانظر في فصيلة مختلفة من العناكب
10:19
This is an area that's largely unexplored
250
619260
2000
هذه منطقة غير مستكشفة بشكل كبير
10:21
but here's a little bit of data I can show you.
251
621260
4000
لكن هناك قليل من البيانات يمكنني عرضها عليكم
10:25
This is the comparison of the toughness
252
625260
2000
هذه مقارنة بين صلابة
10:27
of the dragline spilk spun
253
627260
2000
نسيج خيط الجذب
10:29
by 21 species of spiders.
254
629260
2000
في 21 فصيلة من العناكب
10:31
Some of them are orb-weaving spiders and
255
631260
2000
بعضها عناكب فليكية متموجة
10:33
some of them are non-orb-weaving spiders.
256
633260
3000
وبعضها الاخر ليست عناكب فليكية متموجة
10:36
It's been hypothesized that
257
636260
2000
تم افتراض انه
10:38
orb-weaving spiders, like this argiope here,
258
638260
3000
العناكب االفلكية المتموجة
10:41
should have the toughest dragline silks
259
641260
2000
يجب ان يكون لها اصلب خيوط الجذب
10:43
because they must intercept flying prey.
260
643260
3000
لانها يجب ان تعترض فرائس طائرة
10:46
What you see here on this toughness graph
261
646260
3000
ما تشاهدونه هنا على رسم الصلابة
10:49
is the higher the black dot is on the graph,
262
649260
2000
ان الاعلى هي النقطة السوداء على الرسم,
10:51
the higher the toughness.
263
651260
2000
الاعلى هو الأصلب
10:53
The 21 species are indicated here by this
264
653260
3000
ال 21 فصيلة المشار اليها هنا بواسطة
10:56
phylogeny, this evolutionary tree, that shows
265
656260
3000
النسل,هذه شجرة متطورة تُوضِح
10:59
their genetic relationships, and I've colored
266
659260
2000
علاقاتها الجينية ,ولونتها
11:01
in yellow the orb-web-weaving spiders.
267
661260
3000
بالأصفر وهي عناك الشبكة الفلكية المتموجة
11:04
If you look right here at the two red arrows,
268
664260
3000
اذا نظرتم هنا الى الأسهم الصفراء
11:07
they point to the toughness values
269
667260
3000
إنها تشير الى القيم الاكثر صلابة
11:10
for the draglines of nephila clavipes and
270
670260
2000
بانسبة لخيط الجذب هي العناكب ناسجة الحرير الذهبي و
11:12
araneus diadematus.
271
672260
2000
العناكب المتاقطعة الفلكية
11:14
These are the two species of spiders
272
674260
2000
يوجد هناك فصيلين من العناكب
11:16
for which the vast majority of time and money
273
676260
3000
والذي أُنفق معظم المال والوقت
11:19
on synthetic spider silk research has been
274
679260
3000
على ابحاث خيط العنكبوت الصناعي
11:22
to replicate their dragline silk proteins.
275
682260
3000
لتكرار مشاكل خيوط الجذب الخاصة بها
11:25
Yet, their draglines are not the toughest.
276
685260
4000
خيوط والجذب الخاصة بها ليست الأقوى
11:29
In fact, the toughest dragline in this survey
277
689260
3000
في الواقع , خط الجذب الاصلب في هذا المسح
11:32
is this one right here in this white region,
278
692260
3000
هو هذا الذي هنا في هذه المنطقة
11:35
a non orb-web-weaving spider.
279
695260
2000
عنكبوت الشبكة المتموجة غير الفلكية.
11:37
This is the dragline spun by scytodes,
280
697260
2000
هذا هو خيط الجذب الذي تم نسجه من قبل العنكبوت الباصق
11:39
the spitting spider.
281
699260
2000
العنكبوت الباصق
11:41
Scytodes doesn't use a web at all
282
701260
3000
العنكبوت الباصق لا يستخدم الشبكة على الاطلاق
11:44
to catch prey. Instead, scytodes
283
704260
2000
لإصطياد الفريسة, بدلاً من ذلك
11:46
sort of lurks around and waits for prey
284
706260
3000
يتربص وينتظر الفريسة
11:49
to get close to it, and then immobilizes prey
285
709260
3000
لتصبح قريبة ثم يصيب الفريسة بالشلل
11:52
by spraying a silk-like venom onto that insect.
286
712260
4000
عن طريق رش سُم شبيه بالخيط في الحشرة
11:56
Think of hunting with silly string.
287
716260
3000
تخيلو الصيد بسلسلة تافهة
11:59
That's how scytodes forages.
288
719260
3000
تلك هي الكيفية التي تصيد بها العناكب الباصقة
12:02
We don't really know why scytodes
289
722260
2000
لا نعرف في الحقيقة لماذا العناكب الباصقة
12:04
needs such a tough dragline,
290
724260
3000
تحتاج خيط الجذب الصلب هذا
12:07
but it's unexpected results like this that make
291
727260
3000
لكن نتيجة غير متوقعة مثل هذه تجعل
12:10
bio-prospecting so exciting and worthwhile.
292
730260
4000
البحث البيولوجي مثير وجدير بالإهتمام
12:14
It frees us from the constraints
293
734260
2000
انه يحررنا من قيود
12:16
of our imagination.
294
736260
2000
خيالنا
12:18
Now I'm going to mark on
295
738260
2000
الان اريد ان اعلق على
12:20
the toughness values for nylon fiber,
296
740260
3000
قيم الصلابة لألياف النايلون
12:23
bombyx -- or domesticated silkworm silk --
297
743260
3000
بومبيكس-- او حرير دودة القز المستأنسة
12:26
wool, Kevlar, and carbon fibers.
298
746260
3000
الصوف,الكيلفر, الالياف الكربونية
12:29
And what you can see is that nearly
299
749260
2000
وما سوف تلاحظه وبوضوح
12:31
all the spider draglines surpass them.
300
751260
2000
ان خيط الجذب في العنكبوت تفوق عليهم
12:33
It's the combination of strength, extensibility
301
753260
4000
انه خليط من القوة وقابلية التمجج
12:37
and toughness that makes spider silk so
302
757260
3000
والصلابة ما يجعل خيط العنكبوت
12:40
special, and that has attracted the attention
303
760260
3000
خاص جداً, وهو ما جذب انتباه
12:43
of biomimeticists, so people that turn
304
763260
3000
علماء الأحياء ,وكذلك الأشخاص الذي يتوجهون
12:46
to nature to try to find new solutions.
305
766260
3000
للطبيعة لمحاولة ايجاد حلول جديدة
12:49
And the strength, extensibility and toughness
306
769260
3000
والقوة , وقابلية التمدد, والصلابة
12:52
of spider silks combined with the fact that
307
772260
3000
في خيوط العنكبوت, ممزوجة بحقيقة انه
12:55
silks do not elicit an immune response,
308
775260
3000
الخيوط لا تُظهِر استجابة مناعية
12:58
have attracted a lot of interest in the use
309
778260
3000
جذبت الكثير من الاهتمام حول استخدام
13:01
of spider silks in biomedical applications,
310
781260
2000
خيوط العنكبوت في التطبيقات الطبية الحيوية
13:03
for example, as a component of
311
783260
2000
على سبيل المثال كعنصر في
13:05
artificial tendons, for serving as
312
785260
3000
أوتار صناعية تخدم كـ
13:08
guides to regrow nerves, and for
313
788260
4000
موجّه لإعادة نمو الاعصاب وفي
13:12
scaffolds for tissue growth.
314
792260
3000
سقالات لنمو الانسجة
13:15
Spider silks also have a lot of potential
315
795260
3000
لخيوط العنكبوت إمكانية كبيرة
13:18
for their anti-ballistic capabilities.
316
798260
2000
من القدرة المضادة للباليستية
13:20
Silks could be incorporated into body
317
800260
2000
الخيوط يمكن ادراجها في جسم
13:22
and equipment armor that would be more
318
802260
3000
وتسليحها بدرع يكون اكثر
13:25
lightweight and flexible
319
805260
2000
خفة ومرونة
13:27
than any armor available today.
320
807260
3000
اكثر من اي درع موجود في هذه الايام
13:30
In addition to these biomimetic
321
810260
3000
بالاضافة لتلك
13:33
applications of spider silks,
322
813260
2000
التطبيقات الحيوية لخيوط العنكبوت
13:35
personally, I find studying spider silks
323
815260
4000
شخصياً, وجدت ان دراسة خيوط العنكبوت
13:39
just fascinating in and of itself.
324
819260
3000
سحر في حد ذاته
13:42
I love when I'm in the laboratory,
325
822260
4000
احب عندم اكون في المختبر
13:46
a new spider silk sequence comes in.
326
826260
3000
ويظهر تسلسل جديد لخيط العنكبوت
13:49
That's just the best. (Laughter)
327
829260
3000
هذا هو الافضل .(ضحك)
13:52
It's like the spiders are sharing
328
832260
3000
ذلك يبدو كأن العناكب تشاركني
13:55
an ancient secret with me, and that's why
329
835260
2000
سِر قديم, وهذا يفسر لماذا
13:57
I'm going to spend the rest of my life
330
837260
2000
سوف امضي ما تبقى من عمري
13:59
studying spider silk.
331
839260
2000
ادرس خيط العنكبوت
14:01
The next time you see a spider web,
332
841260
3000
في المرة القادمة التي تشاهدون فيها شبكة العنكبوت
14:04
please, pause and look a little closer.
333
844260
3000
ارجوكم توقفوا وانظروا عن قرب اكثر
14:07
You'll be seeing one of the most
334
847260
2000
سوف تشاهدون واحد من اكثر
14:09
high-performance materials known to man.
335
849260
3000
المواد عالية الاداء التي عرفها الانسان
14:12
To borrow from the writings
336
852260
2000
لاقتبس من كتابات
14:14
of a spider named Charlotte,
337
854260
3000
عنكبوت يُسمى شارلوت
14:17
silk is terrific.
338
857260
2000
الخيط رائع
14:19
Thank you. (Applause)
339
859260
3000
شكرا (تصفيق)
14:22
(Applause)
340
862260
1000
(تصفيق)
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7