吐丝结茧
家蚕五龄末期,完全停食,体驱缩短,身体趋向透明,就准备吐丝结茧了。
家蚕体内有一种分泌腺即绢丝腺,它位于消食管的腹面两侧,左右各一个,开口在下唇吐丝孔的前端。整个腺体可以分为吐丝管、前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺。(图4)由绢丝腺分泌出的物质是一种粘稠性的、半流动的液状丝。其中主要含有两种物质,其一是丝素,其二是丝胶。丝素是由蚕后部的丝腺分泌出来的,而丝胶是由中部的丝腺分泌出来的。丝素和丝胶都是由多种氨基酸组成的,但其结构有明显的差异,丝素不能溶解在水中,而丝胶有亲水性的基因,所以能够溶解在水中。
图4 蚕的丝腺
当蚕吐丝的时候,凭借蚕体内部的体壁肌肉和腺体本身的收缩机制,液体状丝素由后部丝腺向前排出,经过中部丝腺时,被分泌出来的丝胶包裹,成为柱状的丝物质,再往前到吐丝管,经过左右丝腺前端的管腔,在共通管处汇合,再经由榨丝区的挤压成型,最后通过吐丝孔排出体外,这些液态的丝状物质在这个过程中纤维化为一根茧丝,简单来说这个原理就是,丝胶使两根丝素粘合形成茧丝。(图5)
图5 蚕丝的横截面
家蚕老熟上簇(簇指蚕簇,亦作“蚕蔟”,供蚕吐丝作茧的用具,俗称“蚕山”,多用竹、木、草等做成)之后就吐丝将四周的簇枝联结起来,不规则地反复缠绕若干回,形成蚕茧外面的支架,然后在支架里面,吐丝形成丝胶含量多且厚度不均的蚕衣。然后蚕体开始弯曲成“C”形,头胸部开始有规则地摆动,吐出“S”形或“8”字形的丝圈,由前向后进行编结,在一处结到一定厚度后,就更换位置,这样一层一层结下去,形成许多重叠的丝片,这些丝片由丝胶粘着,从而构成了一个茧层。到了结茧的后期,蚕体开始显著缩小,头部摆动缓慢且失去了协调性,这样吐丝就失去了规律性,丝的含胶量也逐渐减少,丝质疏松,于是在茧层内部形成了松乱的丝层,称为蛹衬。就这样,蚕最终完成了吐丝结茧的过程。