Test de cultură generală. De ce au păianjenii 8 picioare?

Se pare că nu există un număr ideal de picioare. Oamenii au două, câinii au patru, insectele au șase și miriapodele pot avea peste 1.000. Așadar, de ce au păianjenii 8 picioare?

De ce au păianjenii 8 picioare? „Cred că cel mai bun și cel mai simplu răspuns este că păianjenii au opt picioare deoarece și părinții lor au avut tot opt”, a declarat Thomas Hegna, profesor asistent de paleontologie a nevertebratelor la State University of New York at Fredonia (SUA). Dar cum a început totul?

• O explozie misterioasă de culoare la animale a durat 100 de milioane de ani
• Test de cultură generală. Care insecte pot detecta explozibili?

Dacă urmărim succesiunea păianjenilor-părinți cu opt picioare în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani, în timpul Cambrianului de Mijloc, ajungem la rădăcina descendenței cheliceratelor, grupul de artropode care include păianjenii. Dacă ne întoarcem și mai departe, la 541 de milioane de ani în urmă, găsim lobopodele care locuiau în ocean, strămoșii tuturor artropodelor.

Denumirea de „lobopode” nu se referă la o singură specie, ci mai degrabă la o mare varietate de specii cu corpuri destul de simple. Practic, erau creaturi asemănătoare viermilor, cu corpuri segmentate. Fiecare segment prezenta perechi aproximativ identice de picioare scurte și groase, iar acest tipar se continua de-a lungul lungimii corpului lor, scrie Live Science.

De ce au păianjenii 8 picioare?

Pe măsură ce lobopodele au evoluat, au început să își specializeze picioarele și să-și fuzioneze segmentele corpului. Cheliceratele timpurii par să-și fi contopit segmentele mici ale corpului în două mai mari: capul și abdomenul. Oamenii de știință nu știu sigur de ce, dar capul și-a păstrat picioarele, iar abdomenul și le-a pierdut. Până când au apărut păianjenii, acum 315 milioane de ani, aceștia au moștenit un plan corporal care probabil avea deja 150 de milioane de ani.

Nu este clar care presiuni de mediu, dacă acestea au fost într-adevăr cauza, au determinat cheliceratele să se „mulțumească” cu opt picioare. Cu toate acestea, știm de unde le-au venit picioarele, iar acest lucru este destul de ciudat.

„Picioarele sunt de fapt parte din gura lor”, a declarat Nipam Patel, biolog de dezvoltare și director al Laboratorului de Biologie Marină, afiliat la Universitatea din Chicago (SUA).

Deoarece păianjenii, insectele, crustaceele și miriapodele au evoluat dintr-un strămoș care probabil a avut un corp segmentat cu un set de apendice pe fiecare segment, aceste specii sunt doar variații ale acelei baze. Potrivit lui Patel, toate apendicele artropodelor, inclusiv picioarele, antenele și chiar mandibulele (fălcile), pot fi urmărite până la un apendice scurt și gros al lobopodelor.

Asemănarea dintre creveți, insecte și păianjeni

Să luăm drept exemplu crevetele-călugăriță. Acesta înoată folosind o grămadă de picioare mici situate pe un abdomen segmentat. Pe cefalotorace (cap și torace contopite) sunt picioarele sale de mers, iar lângă gură sunt mici apendice care nu numai că îi alcătuiesc fălcile, ci și mătură mâncarea către gură pentru a-l ajuta să mănânce.

Să comparăm acest crevete cu o insectă, al cărei abdomen nu are apendice. Dar are șase picioare pe torace, în timp ce capul și gura sunt în principiu așezate la fel ca la acești creveți. Și apoi să le comparăm pe acestea cu păianjenii.

„Dacă te uiți la un embrion de păianjen, arată exact ca un embrion de insectă. Cu excepția faptului că picioarele îi cresc doar pe cap. Dar în loc să le folosească drept piese bucale, le folosește pentru a merge”, a spus Patel.

De ce au păianjenii 8 picioare fix?

Motivul pentru care păianjenii merg cu apendice de pe fețe sunt lobopodele și planul original al corpului de chelicerate. În timp ce artropodele moderne sunt răsfățate cu apendice specializate, lobopodele erau creaturi asemănătoare viermilor, cu multe seturi de apendice aproximativ similare.

„Inițial, toate picioarele erau la fel. Dar apoi primele apendice s-au diferențiat pentru a fi un apendice senzorial, cum ar fi pentru a simți și a apuca mâncarea”, a declarat Heather Bruce, asociată de cercetare la Laboratorul de Biologie Marină.

Din acel moment, strămoșii chelicerați ai păianjenului au început să se depărteze de celelalte grupuri. La strămoșii insectelor și crustaceelor, apendicele frontale multifuncționale ale lobopodelor și-au pierdut capacitatea de apucare și hrănire și au devenit structuri senzoriale specializate numite antene. Dar pentru chelicerate, aceleași apendice și-au pierdut capacitățile senzoriale și au devenit colți.

Între timp, a doua pereche de picioare a cheliceratelor a evoluat într-un set de apendice de apucare numite pedipalpi; următoarele patru seturi de picioare au rămas în rolul lor de picioare de mers și toate apendicele situate după acestea s-au pierdut.

Dar nu chiar toate. „Filierele (organele care creează pânza de păianjen) au evoluat din picioare. Există fosile foarte grozave în chihlimbar ale unei specii care pare a fi un strămoș atât al păianjenilor, cât și al scorpionilor, așa că are unele trăsături intermediare între cei doi. Și pe acea fosilă, se văd foarte clar picioare atârnând de pe abdomen”, a spus Bruce.

Vă recomandăm să citiți și:

Chiar și caracatițele au coșmaruri! Imagini inedite surprinse într-un acvariu

Cum ar putea lăcustele canibale să ajute la dezvoltarea de noi pesticide

Rechinii-balenă încetinesc pentru a le permite cercetătorilor să îndepărteze paraziții

„Hormonul iubirii” ghidează tinerii cintezoi în alegerea „antrenorului vocal”