
似乎没有理想的腿。人有两个,狗有四只,昆虫有六种,而千足虫可以拥有超过1,000。那么,是什么使蜘蛛安定下来八只腿呢?
“我认为最好的答案和最简单的答案是蜘蛛有八只腿,因为他们的父母这样做了,”托马斯·赫格纳(Thomas Hegna),纽约州立大学弗雷多尼亚大学无脊椎动物古生物学的助理教授告诉Live Science。 “但是那是一个回归,在某个地方必须开始。”
如果我们跟随八足蜘蛛父母的继承5亿年前,在寒武纪中部,我们到达了螯合谱系的根,这是包含蜘蛛的节肢动物。如果我们走得更远,5.41亿年前,我们发现了所有节肢动物的祖先。
“ Lobopod”这个名字不是指一个物种,而是具有相当简单的物体的各种物种。基本上,它们是带有分段身体的蠕虫状生物。每个片段都有大致相同的短而短的腿,这种模式沿着身体的长度继续。
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随着叶脚类动物的发展,他们开始专注于腿部和融合身体片段。早期的螯合物似乎将它们的小体段融合到了两个大段中:头部和腹部。科学家不确定为什么,但是头部保持腿部,腹部失去了腿。到蜘蛛出现时3.15亿年前,他们继承了一项可能已经有1.5亿年历史的身体计划。
目前尚不清楚哪些环境压力(如果有的话)导致螯合物安定下来的八足安排。但是,我们对他们的双腿的来源非常了解 - 这很奇怪。
“这些腿实际上是他们嘴的一部分,”Nipam Patel与芝加哥大学有关的开发生物学家和海洋生物实验室主任告诉Live Science。
由于蜘蛛,昆虫,甲壳类动物和千足虫都是从祖先演变而来的,该祖先可能在每个片段上都有一个分段的身体,因此这些物种在该基本计划上只是高度修改的即兴即兴即兴。根据帕特尔(Patel)的说法,所有节肢动物的附属物(包括腿部,天线,甚至下颌)都可以追溯到粗短的洛博脚架附件。
拿一只螳螂。它在分段的腹部上带一束小腿游泳。在头皮胸部(一个融合的头部和胸部)上是它的步行腿,然后在嘴巴附近几乎没有附属物,不仅可以构成下巴,而且还将食物扫到嘴里以帮助它吃。
将其与腹部没有附属的昆虫相比。但是它的胸部上有六个腿,而其头和嘴基本上是像螳螂虾一样设置的。
然后,有蜘蛛。
帕特尔说:“如果看一下蜘蛛胚胎,它看起来就像是昆虫的胚胎。” “除了它只会长出头部的腿。但是,它不用用作口径,而是用它们来行走。”
蜘蛛从脸上走动的原因又回到了叶脚架和原始的螯合身体计划。虽然现代节肢动物被宠坏了专门的附属物,但小脚架是蠕虫般的生物,这些生物具有许多大致相似的附属物。
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“最初,所有的腿都是一样的,”希瑟·布鲁斯(Heather Bruce)海洋生物实验室的一名研究助理告诉Live Science。 “但是随后,第一个附属物因具有感官的附属物而差异化,例如感知和抢食。”
从那时起,蜘蛛的螯合祖先开始与其他群体有所不同。在昆虫和甲壳类动物的祖先中,Lobopod的多任务饰面附件失去了抓握和喂养能力,并成为了称为天线的专门感觉结构。但是对于螯合物而言,那些相同的附属物失去了感官能力并变成了牙。
同时,Chelicerate的第二腿对演变成一组名为Pedipalps的抓钉附件。以下四组腿仍然是步行腿的角色,在那之后所有的附属物都丢失了。
好吧,不是所有人。布鲁斯说:“纺纱厂是从蜘蛛腿演变而来的。” “有真的很酷的化石看起来像是蜘蛛和蝎子的祖先的物种,因此两者之间具有一些中间性状。在那个化石上,腹部有非常清晰的腿。”