Используйте прозрачный клей, чтобы паутина выглядела интереснее. Возьмите тонкую кисть и нанесите толстый слой клея, пересекая намеченные линии. Когда клей высохнет, он будет блестеть на солнце, делая рисунок более красивым и рельефным.
Человек-Паук с научной точки зрения
В начале июля на большой экран вышла очередная часть кино-пазла Marvel «Человек-паук: Возвращение домой» (Spider-Man: Homecoming). Фильм Джона Уоттса — это «перезагрузка» истории Питера Паркера. Впервые на обложке комикса Человек-паук — подросток, борющийся с преступниками, а также с юношескими тревогами. Все остальное остается неизменным. Лазание по стенам, крушения, суперспособности, сверхспособности и бесконечные разногласия между фанатами по поводу того, существует ли Человек-паук на самом деле. Давайте рассмотрим этот научный вопрос.
Мутация.
В фантастическом мире Питера укусил паук. Через некоторое время СМИ узнали о его сверхспособностях. Паук был радиоактивным, потому что его яд содержал мутагенные вещества.
С научной точки зрения, радиация определенно может изменять ДНК, но, во-первых, она не обязательно распространяется на все клетки, а во-вторых, невозможно предсказать, какие из 20 000 генов будут затронуты. Мутация — это многоступенчатый процесс и поэтому медленный. Поэтому вместо сверхспособностей у Паркера, скорее всего, раковая опухоль. Однако если радиация воздействует на ген, который «нужен» Человеку-пауку, паук должен укусить Питера с ног до головы, чтобы добиться нужного эффекта.
Ходьба по отвесным стенам
В фантастическом мире Человек-паук с легкостью преодолевает вертикальные стены. Этому способствует его меткая стрельба.
С научной точки зрения, тело Человека-паука должно быть на 40% липким, чтобы быстро передвигаться по отвесным стенам. Ученые изучили гекконов и клещей, которые могут прилипать к поверхностям, и пришли к выводу, что в реальной жизни Человек-паук может двигать стены своими гигантскими ногами и руками. Например, по мнению британских и американских ученых, супергерой должен носить 145 ботинок. Непропорционально большая цель заставляет Человека-паука выглядеть неуклюжим. Фирменный трюк компании не мог быть использован.
Самое главное, что для борьбы с врагами, связанными с организацией, доступно множество навыков (гораздо меньше, чем для простого обездвиживания врагов). Правильно брошенные паучьи бомбы делают многих врагов уязвимыми. Модернизация позволяет получить дополнительные ракеты и увеличить радиус взрыва.
Мощность полимера.
Самым большим преимуществом Человека-паука, пожалуй, была его способность выпускать липкие, невероятно прочные тканевые нити. Если пренебречь сопротивлением воздуха и рассматривать «выстрел» как строго вертикальный, можно рассчитать скорость тканевой нити: v = (2GH), v = (2 * 9,8 м/с2 * 100 м) = 44 м/с, или около 160 км/ч. Это даже меньше, чем скорость сферы или хотя бы звука, но энергия впечатляет. Трудно представить, как организм мог бы получать его без дополнительных искусственных источников.
Однако прочность нити Человека-паука очень «научная». Паутина — один из самых прочных полимеров на земле. Его прочность на разрыв составляет около 1000 МПа, в то время как нити скелета паука Araneusdiadematus достигают 2700 МПа. Это цена, которой не могут достичь даже лучшие высокоуглеродистые стали. Так, 3 мм паутинный канат (с прочностью 1000 МПа) выдерживает нагрузку свыше 7000 Н и может выдержать вес до 720 кг. Осень.
Паутина выделяется из специальных желез за брюшком, причем у одного и того же животного могут быть разные типы желез, тем самым производя ткань с разными свойствами. Но в любом случае, по химическому составу это специализированный белок, очень близкий к белкам шелка. Его цепи богаты глицином (самая маленькая из аминокислот, обеспечивает гибкость полимерных волокон) и серином (единственная аминокислота в организме, содержащая серу, которая может образовывать дополнительные связи, укрепляющие форму белка). Некоторые белковые компоненты также содержат очень большое количество третьей аминокислоты — аланина.
Все эти детали могут показаться излишними. Однако они образуют специфическую микроструктуру паутинного белка. Мотив аланина образует плотно упакованные кристаллические области, а мотив глицина — аморфные эластичные связи. Когда вся структура высыхает на воздухе, она затвердевает, образуя нити, из которых паук плетет части своей паутины. Сам процесс труден, но еще более сложна композиция паутины. Пауки тратят много ресурсов на свою паутину, часто повторно используя старые и поврежденные нити, поедая их сами.
Чужие паутины.
Усилия по «приручению» паутины и ее производству в лабораторных и промышленных масштабах не прекращаются уже несколько десятилетий. Таким образом, сегодня можно выделять белковые полимеры не только из специально культивируемых шелковичных червей и пауков, но и из кишечной палочки, генетически модифицированных растений табака и картофеля и даже из козьего молока животных с генами паучьих белков. Основной технической проблемой в этой области является фактическое плетение пряжи из этого ценного ресурса.
Пауки используют очень сложную систему арахноидальных желез. В отличие от самого молока, ногтей и волос, этот материал требует тонкого, даже драгоценного синтетического процесса. Спайдердроины должны выделяться со строго определенной медленной скоростью, вплетаться в определенное время и на правильной стадии затвердевания. Поэтому некоторые паукообразные железы устроены очень сложно и содержат множество отдельных резервуаров для непрерывного «созревания» ткани и ее формирования. Даже трудно представить, как Человек-паук мог бы плестись по ней со скоростью 150 км/ч. Однако в будущем люди смогут синтезировать спиндроины.
Нет, при укусе ничего не передается в гены, будь то обычное животное или радиоактивный паук. Даже та самая «наведенная» радиация, которая может остаться в укусе паука, пережившего жесткое облучение, вряд ли достигнет достаточно серьезных для нас уровней, если только его яд не состоит из чистого плутония. А «мутагенные ферменты» вряд ли дадут Питеру Паркеру необходимую суперсилу. Насколько нам известно, они практически отсутствуют. Наши тела, напротив, ведут постоянную борьбу со случайными мутациями, и целые армии белков постоянно заняты «ремонтом» поврежденной ДНК. Подавление этих белков увеличивает скорость мутации, однако Питер Паркер, скорее всего, умрет от одного из видов рака, вызванного случайными мутациями.
Также маловероятно, что ген белка спидроина нуждается в способности жевать. Чтобы это произошло, специфическая ДНК должна не только попасть в организм, но и избежать атаки иммунной системы, проникнуть через клеточную мембрану, затем через мембрану ядра и, наконец, встроиться в активный центр определенной хромосомы. Трудно представить, что это произошло случайно — вирусы совершенствовали эту интеллектуальную способность на протяжении миллиардов лет и бесчисленных поколений. Поэтому именно вирусы позволяют науке надеяться на то, что однажды добровольцы Паркера превратятся в нечто похожее на настоящего Человека-паука.
Энергетика и нанотехнологии
Действительно, в 2010 году, когда козы производили Spider Protein Milk, ученые использовали модифицированный ген для переноса гена. Однако, хотя они не могли причинить вред клетке, они сохраняли способность прикрепляться к ней и поставлять искусственные аналоги гена спидроина внутри нее. Кстати, возникшие таким образом полимеры превратились в очень прочный материал, и компания продвинула Nexia Biotechnology с продуктом из биостали, но процесс производства не достиг финансово устойчивой стоимости и масштаба, и поэтому компания стала тем, чем она является сегодня. Банкротство. Однако мы отклонились.
Участки ДНК, необходимые для синтеза спиндринов, уже были введены козам при помощи фетального стадиона. Впоследствии эти гены попали во все дочерние клетки сформировавшегося организма, но ученые включили их в участок генома, который активен только в клетках, участвующих в образовании грудного молока. Однако если мы хотим превратить Питера Паркера в Человека-паука, нам будет гораздо сложнее. Во-первых, целевой ген должен оказаться в большом количестве сформированных клеток, в то же время уже в хромосомах взрослого организма, встроенных в определенные участки кожи и везде, в правильном положении.
Теоретически это может быть разрешено с помощью новейших технологий, находящихся в настоящее время на различных стадиях исследований и клинических испытаний, а также с помощью некоторых идей, которые продолжают оставаться проблемой в отдаленном будущем. В частности, усовершенствованные методы CRISPR/CAS обещают точно интегрировать гены в соответствующие хромосомные регионы. С помощью специального набора бактериальных ферментов и РНК в нити ДНК делаются надрезы в точно определенных местах. Клеточный фермент сам немедленно восстанавливает это искусственное повреждение, используя первую попавшуюся «заплатку» — обычно фрагмент гена, депонированного с белком CAS.
Ретровирусы могли бы обеспечить транспорт для доставки всего набора молекул, как это было сделано с козами. А нанотехнологии могут оснастить оболочки вирусных частиц элементами — например, реагирующими на магнитное поле — для запуска модификации генов в нужных клетках взрослого Питера Паркера. Труднее представить, как клетки его кожи и, очевидно, потовые и сальные железы могли быть преобразованы в арахноидальные железы, которые гораздо сложнее и функционируют иначе. Но метаболизм остается главной проблемой.
Подобно полету птиц, змеиному яду или человеческому мозгу, ткани — это удивительно сложная адаптация, настоящий шедевр эволюции, обеспечивший успех огромной группе животных. Но и мозг, и полет, и синтез токсинов, и паутина — это адаптации, которые обходятся организму чрезвычайно дорого. Эксперименты с родственниками австралийской гадюки показали, что после укуса им необходимо увеличить скорость метаболизма почти на 70%, чтобы медленно пополнить запасы белкового яда. Насколько должен увеличиться метаболизм человека, чтобы синтезировать сотни метров толстого паучьего каната? Сколько еды потребуется и насколько калорийной она должна быть? Вся эта логика, кажется, ставит предел нашим мечтам о настоящем Человеке-пауке.
С научной точки зрения нереально создать паука, который своим укусом создавал бы Людей-пауков. Либо это должен быть паук, внутри которого помещается мини-реактор, способный заряжать атомы клеток и превращать их в ионы.
Ударная паутина
Первый гаджет, который вы разблокируете по мере прохождения игры, — это шоковая ткань. Подумайте об этом как о пушке, стреляющей одним снарядом из множества обычных паутинок. Это более мощный инструмент, нокаутирующий противников. До модернизации этого гаджета вы можете выстрелить два или три раза перед перезарядкой. Но даже после модернизации вы не сможете эксплуатировать его непрерывно.
После финальной модернизации шоковая паутина будет распространяться на других врагов, с которыми будет контактировать ваша цель. Если вы сражаетесь с группой приспешников, используйте этот инструмент, чтобы сбить их, как кегли в кегельбане. Вы также можете использовать поверженных врагов для захвата и нападения на оставшихся бандитов.
Электропаутина
С тактической точки зрения, электрический паук — один из самых полезных и простых для понимания гаджетов. Как и дрон-паук, электрический паук может оглушать врагов, но вы сами выбираете цель.
Что самое интересное во всем этом? Все враги, стоящие рядом с выбранной целью, также будут оглушены. Устройство нельзя назвать единственно правильным решением для борьбы с большими группами врагов. Используйте его, чтобы нейтрализовать оборону противника перед вступлением в бой. После нескольких улучшений вы получите дополнительные патроны и возможность использовать электрическую дугу (электрические разряды, которые перемещаются от одного врага к другому).
Паутинная бомба
Как и электрическая паучья бомба, паучья бомба идеально подходит для массовых сражений (взрыв распространяет паутину, которая сжимает всех врагов в зоне поражения). Здесь есть несколько преимуществ, о которых следует помнить. В отличие от электрических паутин, вам не нужно стрелять во врага, находящегося в прямой видимости. Просто прицельтесь в окружающее пространство и бросьте бомбу, которая взорвется через несколько секунд.
Самое главное, что для борьбы с врагами, связанными с организацией, доступно множество навыков (гораздо меньше, чем для простого обездвиживания врагов). Правильно брошенные паучьи бомбы делают многих врагов уязвимыми. Модернизация позволяет получить дополнительные ракеты и увеличить радиус взрыва.
