似乎没有理想的腿数。人类有两种,狗有四种,昆虫有六种,千足虫可能有超过 1,000 种。那么是什么让蜘蛛满足于八条腿呢?
纽约州立大学弗雷多尼亚分校无脊椎动物古生物学助理教授托马斯·赫格纳 (Thomas Hegna)告诉《生活科学》杂志:“我认为最好的答案也是最简单的答案是蜘蛛有八条腿,因为它们的父母有八条腿。” “但随后就会出现某种倒退,而这一切都必须从某个地方开始。”
如果我们沿着八足蜘蛛父母的延续追溯到大约5亿年前,即寒武纪中期,我们就到达了螯肢动物谱系的根源,即包含蜘蛛的节肢动物群体。如果我们追溯到5.41 亿年前,我们会发现生活在海洋中的叶足类动物,它是所有节肢动物的祖先。
“叶足类动物”这个名字并不是指单一物种,而是指身体相当简单的多种物种。基本上,它们是身体分段的蠕虫状生物。每个部分都有一对大致相同的短而粗的腿,这种图案沿着它们的身体延伸。
我们看到了一幅像蠕虫一样的海洋生物的插图,它的背上有尖刺,有许多腿在海底行走。
带刺的叶足类动物Hallucigenia生活在寒武纪时期。请注意,每个节段都有两个附属物。(图片来源:dottedhippo,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息
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随着叶足动物的进化,它们开始专门化它们的腿并融合身体部分。早期的螯类动物似乎已将其较小的身体部分融合成两个较大的部分:头部和腹部。科学家们不确定为什么,但头部保留了腿,而腹部失去了腿。当蜘蛛在3.15 亿年前出现时,它们继承了可能已经有 1.5 亿年历史的身体结构。
目前还不清楚是什么环境压力(如果有的话)导致螯虾选择了八足排列。然而,我们对它们的腿来自哪里了解很多——这很奇怪。
“这些腿实际上是它们嘴的一部分,”发育生物学家、芝加哥大学附属海洋生物实验室主任 尼帕姆·帕特尔告诉《生活科学》。
因为蜘蛛、昆虫、甲壳类动物和千足虫都是从一个可能有分段身体的祖先进化而来,每个分段上都有一组附属物,所以这些物种只是这个基本计划的高度修改的即兴发挥。根据帕特尔的说法,所有节肢动物的附肢——包括腿、触角甚至下颌骨(下颌)——都可以追溯到粗短的叶足动物附肢。
拿一只螳螂虾。它用分段的腹部上的一堆小腿游泳。头胸部(头部和胸部融合在一起)上有它的行走腿,在它的嘴附近有一些小附属物,这些附属物不仅构成了它的下巴,还可以将食物扫进嘴里以帮助它进食。
我们看到一只五彩的螳螂虾(棕色、绿色、蓝色、紫色、黄色)在印度尼西亚色彩缤纷的海底行走。
一只孔雀螳螂虾(Odontodactylus scyllarus)沿着印度尼西亚西巴布亚的海底行走。请注意,它有一个分段的腹部,有许多帮助它游泳的附肢。(图片来源:Reinhard Dirscherl/ullstein bild via Getty Images)
将其与腹部没有附肢的昆虫进行比较。但它的胸部有六条腿,而它的头和嘴的结构基本上与螳螂虾的一样。
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“如果你观察蜘蛛胚胎,它看起来就像昆虫胚胎一样,”帕特尔说。“只不过它只在头上长出腿。但它不是用腿作为口器,而是用它们走路。”
蜘蛛用脸上的附肢行走的原因可以追溯到叶足类动物和最初的螯肢身体结构。虽然现代节肢动物因专门的附肢而被宠坏,但叶足类动物是蠕虫状的生物,具有许多组大致相似的附肢。
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“最初,198才手机APP
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从那时起,蜘蛛的螯肢祖先开始与其他类群分化。在昆虫和甲壳类动物的祖先中,叶足动物的多任务前附肢失去了抓取和进食的能力,并变成了称为触角的特殊感觉结构。但对于螯虫来说,这些附肢失去了感觉能力,变成了尖牙。
与此同时,螯肢动物的第二对腿进化成一组称为触肢的抓握附肢。接下来的四组腿仍然保留着行走腿的作用,之后的所有附肢都消失了。
嗯,不是全部。“喷丝板是从蜘蛛腿进化而来的,”布鲁斯说。“琥珀中有一些非常酷的化石,它看起来像是蜘蛛和蝎子的祖先,因此它具有介于两者之间的一些中间特征。在那个化石上,有非常清晰的腿悬挂在腹部。”