Чаму ў павукоў 8 ног?

Здаецца, ідэальнай колькасці ног не існуе. У людзей дзве нагі, у сабак — чатыры, у насякомых — шэсць, а ў шматножак — можа быць больш за 1000. Такім чынам, што прымусіла павукоў задаволіцца васьмю нагамі? Адказ на гэта пытанне высветліў праект LiveScience.

«Я думаю, што лепшы і самы просты адказ — гэта тое, што ў павукоў восем ног, таму што іх бацькі былі такімі», — сказаў Томас Хегна, дацэнт кафедры палеанталогіі бесхрыбтовых з Універсітэта штата Нью-Ёрк у Фрэдоніі. «Але потым гэта трапляе ў нейкі рэгрэс, і дзесьці ўсё гэта павінна было пачацца».

Калі адсачыць паслядоўнасць бацькоў васьміногіх павукоў прыкладна 500 мільёнаў гадоў таму, у сярэдні кембрыйскі перыяд, мы прыйдзем да кораня лініі хеліцэратаў, групы членістаногіх, якая змяшчае павукоў. Калі мы вернемся яшчэ далей, да 541 мільёна гадоў таму, мы выявім лабаподаў, якія жывуць у акіяне, продкаў усіх членістаногіх.

Назва "лобапод" адносіцца не да аднаго віду, а да вялікай разнастайнасці відаў з даволі простым целам. У асноўным гэта былі чарвепадобныя істоты з сегментаваным целам. Кожны сегмент адрозніваўся прыкладна аднолькавымі парамі кароткіх, каржакаватых ног, і гэты ўзор працягваўся па ўсёй даўжыні іх цел.

Па меры эвалюцыі лобаподы пачалі спецыялізаваць свае ногі і зліваць сегменты цела. Раннія хеліцэраты, здаецца, злілі свае маленькія сегменты цела ў два вялікіх: галаву і брушка. Навукоўцы не ўпэўненыя, чаму, але галава захавала ногі, а жывот страціў іх. Да таго часу, калі павукі з'явіліся 315 мільёнаў гадоў таму, яны атрымалі ў спадчыну план цела, якому, верагодна, было ўжо 150 мільёнаў гадоў.

Незразумела, які ціск навакольнага асяроддзя, калі такі быў, прымусіў хеліцэратаў пасяліцца на іх васьміногім выглядзе. Аднак пра тое, адкуль у іх узяліся ногі, мы ведаем шмат — і гэта дзіўна.

«Гэтыя ногі насамрэч з'яўляюцца часткай іх рота», — сказаў Live Science Ніпам Патэль, біёлаг па развіцці і дырэктар Марской біялагічнай лабараторыі, якая звязана з Чыкагскім універсітэтам.

Паколькі павукі, насякомыя, ракападобныя і шматножкі — усе эвалюцыянавалі ад продка, які, верагодна, меў сегментаванае цела з наборам прыдаткаў на кожным сегменте, гэтыя віды з'яўляюцца проста моцна мадыфікаванымі рыфамі гэтага асноўнага плана. Па словах Патэла, усе прыдаткі членістаногіх — у тым ліку ногі, вусікі і нават ніжнія сківіцы (сківіцы) — можна прасачыць да каржакаватага прыдатка лабаподага.

Вазьміце крэветку-багамола. Плавае з дапамогай пучка ножак на сегментаваным брушку. На галавагрудзі (злітай галаве і грудной клетцы) знаходзяцца яго хадзячыя ногі, а побач з ротам маленькія атожылкі, якія не толькі складаюць яго сківіцы, але і змятаюць ежу ў рот, каб дапамагчы яму есці.

Параўнайце гэта з казуркам, у якога брушка не мае прыдаткаў. Але ў яго шэсць ног на грудной клетцы, а галава і рот у асноўным падобныя на крэветкі-багамола.

Затым ёсць павукі.

«Калі вы паглядзіце на эмбрыён павука, ён выглядае сапраўды гэтак жа, як эмбрыён насякомага», — сказаў Патэль. «За выключэннем таго, што ў яго на галаве растуць толькі ногі. Але замест таго, каб выкарыстоўваць іх у якасці ротавых апаратаў, ён выкарыстоўвае іх для хады».

Прычына, па якой павукі ходзяць з прыдаткамі на тварах, узыходзіць да лобапод і першапачатковага хеліцэратнага плана цела. У той час як сучасныя членістаногія распешчаны спецыялізаванымі прыдаткамі, лабаподы былі чарвепадобнымі істотамі з вялікай колькасцю набораў прыкладна падобных прыдаткаў.

«Першапачаткова ўсе ногі былі аднолькавымі», — сказала Live Science Хізэр Брус, навуковы супрацоўнік Марской біялагічнай лабараторыі. «Але потым першыя прыдаткі сталі дыферэнцыраваны як сэнсарны прыдатак, напрыклад, для адчування і захопу ежы».

З гэтага моманту хеліцэратныя продкі павука пачалі аддзяляцца ад іншых груп. У продкаў насякомых і ракападобных шматфункцыянальныя пярэднія прыдаткі лабаподых страцілі здольнасць хапаць і харчавацца і сталі спецыялізаванымі сэнсарнымі структурамі, званымі антэнамі. Але для хеліцэратаў тыя самыя прыдаткі страцілі свае сэнсарныя магчымасці і сталі ікламі.

Тым часам другая пара ног хеліцэратаў ператварылася ў набор хапальных прыдаткаў, якія называюцца педыпальпамі. Наступныя чатыры наборы ног засталіся ў сваёй ролі хадзячых ног, і ўсе прыдаткі пасля гэтага былі страчаны.

Ну, не ўсе з іх. «Фільеры адбыліся з павуковых лапак», — сказала Брус. «У бурштыне ёсць выкапні віду, які, здаецца, з'яўляецца продкам і павукоў, і скарпіёнаў, таму ён мае некаторыя прамежкавыя рысы паміж імі. І на гэтым выкапні ёсць вельмі выразныя ногі, якія звісаюць з жывата».