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1306条腿,地球上腿最多的动物

 寒武纪科学馆 2021-12-19

大千世界,无奇不有,自然界中千奇百怪的生物们不断挑战着人类的认知。

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

近日,科学家报道了在澳大利亚 60 多米的地下发现的一种拥有1306条腿的奇异生物,它有一个名副其实的称呼——千足虫(Eumillipes persephone),在我国一般称马陆。

千足虫属于节肢动物门多足亚门,是一种非常古老的物种,早在4.2亿年前的志留纪晚期,千足虫的祖先就已登上陆地,成为第一个呼吸到地球上新鲜的空气的动物。

那时候地球上没有真正意义的食草动物,只有活跃的捕食者和以植物碎屑、动物尸体为食的清道夫,因此千足虫一些已灭绝的物种体长可以达到2米。

史前千足虫想象图,图片来源参考资料[2]

它们也是地球上第一批进化出化学毒素的动物,尽管平时很温顺,被触碰时,身体会扭转成螺旋形,但同时也会释放有刺激性气味的液体,热带雨林中的马达加斯加猩红马陆喷出的液体能瞬间使人双目失明。

经过4亿多年的演化,它们演化出各种各样形态和生存方式,已有超过12,000种的千足虫物种被科学家描述。

但是由于千足虫常年生活在地表以下,是一个神秘而多样的动物种群,科学家预计还有估计80000至100000种物种截止目前并没有发现。本次报道的澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone)就是新的一个物种。

千足虫家族,图片来源参考资料[1]

Eumillipes persephone

千足虫本就以多腿著称。公元300多年前,亚里士多德在《论动物的部位》一书中写道,千足虫的"脚数最多"。

在发现澳大利亚的千足虫(Eumillipes persephone)之前,科学家发现的千足虫腿数最多也只有700多条,远远没有达到千条,但是这次在澳大利地下60米处发现的千足虫终于打破了这项记录。

最长的一条体长达95.7毫米,宽0.95毫米,体长是宽度长近100倍。它的身体由330个部分组成,有1306条腿。

雄性 Eumillipes persephone 头部。图片来源参考资料[1]

这种动物有一个圆锥形的头,有长触须和一个用来进食的喙状口有巨大的触角,但是由于没有眼睛,这种千足虫只能借助触觉和嗅觉等感知周围环境千足虫的脚可能就是它们的一个空间定位器。

当然,千足虫并不是一生下来就有这么多条腿,它们刚出生时只有7节,蜕皮一次增至11节,有7对足;二次蜕皮后增至15节,有十五对足;经过几次蜕变发育后,体节逐渐增多,每次长出新节都带着腿,腿的个数也就随之增加。

Eumillipes persephone所属的千足虫可以在整个生命的周期中不断地增加分节和腿,而不是止步于性成熟,因此昆虫学家可以像树木年轮一样计算这些片段,以确定同一物种个体之间的相对年龄。

为什么有多么多条腿?

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

环境永远是生物演化的驱动力,由于长期生活在黑暗无光的地下,千足虫为了适应极端环境,形态也伴随着发生变化:没有眼睛、机械感觉精细化、缺乏色素而身体透白,以及为了更有效地穿梭在广阔的地下空间,来获取稀缺的食物而进化出成百上千条细腿。

在幽暗的地下空间,短腿可能更有利,并且可能通过增加它们的数量来维持前进的动力。千足虫可伸缩的细长的躯干有助于在三维地下空间挖洞,它的触角可以独立地波动以定位地下松软的土层或裂隙,一旦确定了有合适的间隙,千足虫就会进入并穿过。

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

由相互滑动的同心管环组成的连续不同步的细腿和肌肉骨骼动作,一起提供向前运动的推力,推动虫子的身体从深层土壤中的小空隙和裂缝中钻过去、前行,并通过触角寻觅食物。其次,在资源有限的地下深处,超长的身躯也可以用来延长消化道,从而增加营养吸收的表面积和同化效率。

作为一个神秘而多样的动物群,千足虫已在地球上生活4亿多年,它们主要以腐烂的植物和菌类为食,将有机物质分解成无机物,在生态系统中发挥着重要作用。

参考资料:

[1] Marek, P.E., Buzatto, B.A., Shear, W.A. et al. The first true millipede—1306 legs long. Sci Rep 11, 23126 (2021). https:///10.1038/s41598-021-02447-0

[2] Lucas, S. G., Lerner, A. J., Hannibal, J. T., Hunt, A. P. & Schneider, J. W. Trackway of a giant Arthropleura from the Upper Pennsylvanian of El Cobre Canyon, New Mexico. Geology of the Chana Basin. New Mexico Geological Society, 56th Field Conference Guidebook. 279–282 (2005).


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