
似乎沒有理想的腿。人有兩個,狗有四隻,昆蟲有六種,而千足蟲可以擁有超過1,000。那麼,是什麼使蜘蛛安定下來八隻腿呢?
“我認為最好的答案和最簡單的答案是蜘蛛有八隻腿,因為他們的父母這樣做了,”托馬斯·赫格納(Thomas Hegna),紐約州立大學弗雷多尼亞大學無脊椎動物古生物學的助理教授告訴Live Science。 “但是那是一個回歸,在某個地方必須開始。”
如果我們跟隨八足蜘蛛父母的繼承5億年前,在寒武紀中部,我們到達了螯合譜系的根,這是包含蜘蛛的節肢動物。如果我們走得更遠,5.41億年前,我們發現了所有節肢動物的祖先。
“ Lobopod”這個名字不是指一個物種,而是具有相當簡單的物體的各種物種。基本上,它們是帶有分段身體的蠕蟲狀生物。每個片段都有大致相同的短而短的腿,這種模式沿著身體的長度繼續。
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隨著葉腳類動物的發展,他們開始專注於腿部和融合身體片段。早期的螯合物似乎將它們的小體段融合到了兩個大段中:頭部和腹部。科學家不確定為什麼,但是頭部保持腿部,腹部失去了腿。到蜘蛛出現時3.15億年前,他們繼承了一項可能已經有1.5億年曆史的身體計劃。
目前尚不清楚哪些環境壓力(如果有的話)導致螯合物安定下來的八足安排。但是,我們對他們的雙腿的來源非常了解 - 這很奇怪。
“這些腿實際上是他們嘴的一部分,”Nipam Patel與芝加哥大學有關的開發生物學家和海洋生物實驗室主任告訴Live Science。
由於蜘蛛,昆蟲,甲殼類動物和千足蟲都是從祖先演變而來的,該祖先可能在每個片段上都有一個分段的身體,因此這些物種在該基本計劃上只是高度修改的即興即興即興。根據帕特爾(Patel)的說法,所有節肢動物的附屬物(包括腿部,天線,甚至下頜)都可以追溯到粗短的洛博腳架附件。
拿一隻螳螂。它在分段的腹部上帶一束小腿游泳。在頭皮胸部(一個融合的頭部和胸部)上是它的步行腿,然後在嘴巴附近幾乎沒有附屬物,不僅可以構成下巴,而且還將食物掃到嘴里以幫助牠吃。
將其與腹部沒有附屬的昆蟲相比。但是它的胸部上有六個腿,而其頭和嘴基本上是像螳螂蝦一樣設置的。
然後,有蜘蛛。
帕特爾說:“如果看一下蜘蛛胚胎,它看起來就像是昆蟲的胚胎。” “除了它只會長出頭部的腿。但是,它不用用作口徑,而是用它們來行走。”
蜘蛛從臉上走動的原因又回到了葉腳架和原始的螯合身體計劃。雖然現代節肢動物被寵壞了專門的附屬物,但葉腳架是蠕蟲般的生物,這些生物具有許多大致相似的附屬物。
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“最初,所有的腿都是一樣的,”希瑟·布魯斯(Heather Bruce)海洋生物實驗室的一名研究助理告訴Live Science。 “但是隨後,第一個附屬物因具有感官的附屬物而差異化,例如感知和搶食。”
從那時起,蜘蛛的螯合祖先開始與其他群體有所不同。在昆蟲和甲殼類動物的祖先中,Lobopod的多任務飾面附件失去了抓握和餵養能力,並成為了稱為天線的專門感覺結構。但是對於螯合物而言,那些相同的附屬物失去了感官能力並變成了牙。
同時,Chelicerate的第二腿對演變成一組名為Pedipalps的抓釘附件。以下四組腿仍然是步行腿的角色,在那之後所有的附屬物都丟失了。
好吧,不是所有人。布魯斯說:“紡紗廠是從蜘蛛腿演變而來的。” “有真的很酷的化石看起來像是蜘蛛和蝎子的祖先的物種,因此兩者之間具有一些中間性狀。在那個化石上,腹部有非常清晰的腿。 ”