我喺度想講蜘蛛有幾勁
同埋我哋可以
從呢種動物身上學幾多嘢
蜘蛛真係世界公民
你差唔多可以
喺所有陸生生境上面揾到蜘蛛
呢個紅點就係北美洲大盤地
喺嗰度，我同埋我班同事
參與一個高山生物多樣性嘅研究
呢個係我哋其中一個野外考察點
畀你睇下係點嘅樣
呢！呢個藍色點係我一個同事
呢道雖然寸草不生
但係都有幾多蜘蛛㗎
翻轉嚿石頭
睇下呢隻蟹蛛同隻甲蟲玩雙撲
蜘蛛唔單止周圍都係
而且仲好多種
有記錄嘅都超過四萬種
為咗明白個數字
呢幅圖比較四萬種蜘蛛
同四百種靈長類動物
蜘蛛種類差唔多
係靈長類種類嘅百幾倍
蜘蛛算係好古老嘅生物
下面呢道，呢個係地質學嘅時標尺度
上面嘅數字代表幾百萬年前
所以零就代表今日
咁，呢個數字指出
蜘蛛可以追溯到
差唔多三億八千萬年前
又咁講
呢條打直嘅紅色線
就係人類喺七百萬年前
從猿人分咗出嚟
所有蜘蛛喺一生之中總會吐過絲
大部分蜘蛛會用上大量嘅絲
而且，蜘蛛絲
對蜘蛛求生同繁殖都幾重要
遠古嘅蜘蛛都可以做絲
因為我哋可以從石化咗嘅蜘蛛
身上嘅吐絲頭略知一二
所以，蜘蛛同埋蜘蛛絲
已經存在咗三億八千萬年
你唔使同蜘蛛相處太耐
就可以明白到蜘蛛絲
對蜘蛛一生有幾重要
蜘蛛用絲有好多原因
例如搖曳安全拖絲
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
譬如，呢隻園蛛可以做
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
網圈同網輻係由一種蜘蛛絲做
但螺旋捕網卻係由兩種唔同嘅蜘蛛絲：
小絲體同埋粘滴組成
蜘蛛係點樣整到咁多種蜘蛛絲呢？
要揾答案，你就要睇埋啲蜘蛛嘅吐絲頭
蜘蛛絲從吐絲頭嗰度出嚟
對於我哋蜘蛛絲生物學家嚟講
吐絲頭就係蜘蛛嘅「生意」來源
（笑聲）
我哋用咗好長日子……
嘻，唔好笑，我嘅生活係咁
（笑聲）
我哋日以繼夜盯實蜘蛛呢部分
以下就係我睇到嘅嘢
好多纖維從吐絲頭嗰度出嚟
再深入啲睇
每個吐絲頭上面有好多個咀
每款絲纖維喺唔同嘅咀度噴出嚟
如果你從纖維追溯入返蜘蛛身體
你揾到嘅係
每一個咀連接住獨立嘅絲腺體
絲腺體好似一個裝住好多絲蛋白嘅囊
如果你有機會解剖圓網蜘蛛
我希望你有機會揾到
一個好靚、半透明嘅絲腺體
每隻蜘蛛裡面，有幾百個絲腺體
有時，甚至成千個
呢啲絲腺體可以分為七類
佢哋大細、外形唔同
有時顏色都唔同
喺圓網蜘蛛裡面
你可以揾到七種絲腺體
即係我喺呢張圖描述咁
我哋從一點鐘位置開始睇
嗰啲係小管狀嘅絲腺體
負責製造卵囊體外絲
呢啲係聚狀絲腺同埋鞭狀絲腺
聚狀絲腺同鞭狀絲腺一齊製造
圓網蜘蛛網上面好黐嘅螺旋捕網
梨渦狀絲腺製造黐固劑
即係黐住蜘蛛絲同埋基質嘅嘢
葡萄串狀絲用嚟包住獵物
小壺腹狀絲用嚟起網
研究得最多嘅絲：
大壺腹狀絲
呢種絲用嚟做圈、輻，同搖曳安全拖絲
咁蜘蛛絲究竟係點㗎呢？
蜘蛛絲差唔多全部由蛋白質造成
絕大部分呢啲蛋白質
都能夠由單基因家族解釋
所以，我哋今日睇到不同種類嘅蜘蛛絲
都係由單基因家族所編碼而成
因此，可以假設
原始蜘蛛祖先只係做一種絲
同埋喺過去嘅三億八千萬年
有一種蜘蛛絲基因複製咗
跟着，分開演變、專門化
同一條基因不停不停咁重複以上
最後演化出大量唔同樣嘅蜘蛛絲
但所有呢啲蜘蛛絲都有幾個共同點
譬如佢哋都係好長
同其他蛋白質比較，佢哋長得出奇
佢哋又高度重複
同埋擁有好多甘氨酸
同丙氨酸類型嘅氨基酸
為咗將一粒蜘蛛絲蛋白形象化
呢條係拖絲蛋白
正確啲嚟講
係黑寡婦蜘蛛吐出嚟嘅
拖絲蛋白嘅其中一部分
呢款蛋白序列，我好鐘意日日夜夜睇住
（笑聲）
你呢道睇到嘅字母係氨基酸嘅簡寫
我用綠色標示甘氨酸
紅色標示丙氨酸
你會睇到好多 G 呀同 A 呀
同埋好多短又重複嘅序列
所以舉例嚟講
有好多多聚丙氨酸
或者寫做 A，就係 AAAAA
亦都有 GGQ，同埋有 GGY
你想像呢啲短嘅序列組成詞語
而詞言轉過嚟又組成句子
舉個例，呢道等如一句句子
綠色呢部分同埋紅色呢部分嘅
多聚丙氨酸會不斷重複
以至你會見到一條絲分子裡面
有幾何級數嘅氨基酸序列
同一隻蜘蛛吐嘅絲
可以有好唔同嘅重複序列
喺熒光幕頂上面
你見到園金蛛嘅拖絲嘅重複單位
個重複單位好短
喺下面，呢個就係同一隻蜘蛛嘅
卵鞘或者小管狀絲蛋白嘅重複序列
你可以見到呢啲絲蛋白有幾唔同
所以，呢個就係
蜘蛛絲基因家族多元化嘅美
重複單位唔單止每個長度不一
佢哋嘅序列都唔同
而家，我再將甘氨酸填上綠色
丙氨酸填紅色
絲氨酸，即係大楷 S，填紫色
咁樣，你能夠見到
上面嗰啲重複單位
差唔多都係綠色、紅色
同埋下面嘅重複單位好多都係紫色
我哋生物學家嘗試用
呢啲序列、呢啲氨基酸序列
去解釋絲纖維嘅機械特性
蜘蛛將佢哋啲絲全部用喺身體出面
對我哋嚟講真係好方便
因為咁樣令測試蜘蛛絲超簡單
要知道，我哋喺實驗室度
係喺空氣之中測試蜘蛛絲嘅
務求同實際蜘蛛
用佢哋嘅絲蛋白環境一模一樣
量度蜘蛛絲特性嘅定量方法
包括有延展測試
亦即係拉痕纖維兩端，令佢好貼服咁
呢個應力應變曲線
由測試同一隻蜘蛛製造嘅
五條纖維所產生
喺度，你見到五種纖維有唔同特性
你睇下條縱軸嗰個應力
如果你睇呢啲纖維嘅最大應力值
你就睇到真係好多變化
事實上，拖絲或者壺腹狀絲
係呢啲纖維裡面最強嘅
我哋諗，因為拖絲
係用嚟做蜘蛛網嘅圈同輻
所以要好強
但如果你睇張力
即係纖維可以拉幾長
如果你睇著個最大數值
呢道，又係好多變化
好明顯，係鞭毛狀絲或者捕旋小絲勝出
實際上，鞭毛狀纖維
可以真係拉長超過一倍
所以絲纖維有唔同嘅強度
同埋唔同嘅伸展能力
至於螺旋捕網
佢要夠延伸力
去吸收飛行獵物嘅衝擊
如果佢唔能夠延伸好多
咁當昆蟲撞埋蜘蛛網嗰陣
就會彈翻出去
所以如果成個蜘蛛網都係用拖絲所做
昆蟲只會成日彈入又彈出
但係，如果真係用
超級伸展嘅捕蟲螺旋絲
個網就有能力吸收衝擊、捕著獵物
由於蜘蛛造嘅纖維當中有唔細嘅變化
所以我哋戲稱蜘蛛個肚為「工具箱」
令佢哋有足夠款式嘅纖維同環境互動
但係，蜘蛛種類之間嘅差異係點嘅呢？
不如睇下唔同蜘蛛但同一種嘅絲？
呢個領域大部分地方都未探討過
但係，我呢道有啲數據可以畀你睇
呢道比較 21 種蜘蛛所吐嘅拖絲
有啲係圓網蜘蛛
有啲唔係圓網蜘蛛
有人曾經假設過
圓網蜘蛛好似金蛛咁擁有最韌嘅拖絲
因為佢哋一定要捕捉飛行獵物
呢道你睇緊嘅韌度圖
圖上面黑點越高，代表越韌
呢道幅進化樹圖係說明
21 種蜘蛛基因關係
我填咗圓網蜘蛛黃色
而兩個紅箭咀就指向
新婦蛛同埋十字園蛛嘅韌度值
講開新婦蛛同埋十字園蛛
合成蜘蛛絲嘅研究嘅大部分時間同金錢
都用喺複製呢兩種蜘蛛嘅拖絲蛋白
但係，佢哋嘅拖絲唔係最韌嘅
事實上，呢個調查發現最韌嘅拖絲
係白色呢部分，一種圓網蜘蛛造嘅拖絲
呢條拖線由花皮蛛所吐
花皮蛛根本唔用網嚟捕獵
而係潜伏一旁
等待獵物慢慢走近自己
然後噴啲好似絲嘅毒液落昆蟲度
令獵物唔郁得
花皮蜘蛛就係用絲線捕獵
我哋唔知點解花皮蛛需要咁韌嘅拖絲
但就係好似呢啲不尋常發現
令生物勘探咁刺激同有價值
不尋常發現幫我哋衝破想像嘅限制
而家，我準備標上
尼龍纖維、蠶蟲絲
羊毛、克維拉
同埋炭纖維嘅韌值
你可以見到
差唔多所有蜘蛛嘅拖絲都比以上物料韌
蜘蛛絲之所以咁特別
同吸引仿生學家注意
係因為佢柔合強度、伸展度，同埋韌度
亦因為咁，人類轉向
從大自然尋找解决方法
蜘蛛絲嘅強度、伸展度，同埋韌度
加上蜘蛛絲唔會引致免疫反應嘅特點
令到蜘蛛絲應用喺生物醫學上相當吸引
例如，作為人造肌腱嘅物料
用於引導神經再生
同作為組織生長嘅支架
蜘蛛絲嘅防彈特性亦都非常有應用潛力
蜘蛛絲可以用於盔甲同裝備保護上
令佢哋更輕、更柔韌
蜘蛛絲除咗有仿生學應用價值之外
蜘蛛絲仲會令人陶醉
我好鍾意當我喺實驗室嗰時
有一條新嘅蜘蛛絲序列送入嚟
呢樣嘢係最正嘅
（笑聲）
我覺得，蜘蛛好似
同我分享緊一個遠古秘密
所以我會用我嘅餘生研究蜘蛛絲
下次，當你見到蜘蛛網時
唔該，停一停
睇埋啲一種人類已知最高性能嘅材料
借用文學嘅一句話
一隻叫夏洛特嘅蜘蛛話︰
「蜘蛛絲係偉大嘅。」
多謝
（鼓掌）
（鼓掌）