Мистерията е разкрита: Защо паяците имат осем крака

И зглежда, че идеален брой крака няма. Хората имат два, кучетата имат четири, насекомите имат по шест, а стоножките могат да имат над 1000. И така, защо паяците са с осем крака?

„Мисля, че най-добрият и прост отговор е, че паяците имат осем крака, защото родителите им са имали толкова“, каза Томас Хегна, асистент професор по палеонтология на безгръбначните в Държавния университет на Ню Йорк във Фредония, пред Live Science.

Ако проследим родословието на паяците назад допреди около 500 милиона години, по време на средния камбрийски период, стигаме до хелицерите - групата членестоноги, в която са включени паяците. Ако се върнем още по-назад, преди 541 милиона години, ще открием обитавалите океана лобоподи, предците на всички членестоноги.

Името "лобопод" не се отнася за един вид, а по-скоро за голямо разнообразие от видове с просто устроени тела. Те били подобни на червеите същества със сегментирани тела. Всеки сегмент включвал приблизително еднакви чифтове къси, набити крака и този модел продължавал по дължината на телата им.

Why do spiders have 8 legs? https://t.co/DEOqnLt9XD

— Live Science (@LiveScience) July 23, 2023

В процеса на развитие на лобоподите, те започнали да специализират краката си и да сливат телесни сегменти. Ранните хелицерити изглежда слели малките си телесни сегменти в два големи - глава и корем. Учените не са сигурни защо, но главата запази краката, а коремът ги загубил. По времето, когато паяците се появили преди около 315 милиона години, те наследили вид тяло, което вероятно вече било на 150 милиона години.

Не е ясно кой натиск на околната среда, ако има такъв, е провокирал това осемкрако устройство на телата на хелицеритите. Ние обаче знаем много за това откъде идват краката им - и това е малко странно.

„Тези крака всъщност са част от тяхната уста“, каза Нипам Пател, биолог по развитието и директор на Морската биологична лаборатория, която е свързана с Чикагския университет.

Тъй като всички паяци, насекоми, ракообразни и многоножки са еволюирали от прародител, който вероятно е имал сегментирано тяло с набор от придатъци на всеки сегмент, тези видове просто са силно модифицирани варианти на този, от който произхождат. Според Пател, всички придатъци на членестоногите - включително крака, антени и дори мандибули (челюстите) - могат да бъдат проследени обратно до придатъците на лобоподите.

Нека вземем за пример скаридите. Те плуват с куп малки крака разположени на сегментираните им кореми. Върху слетите глава и гръден кош са краката им, а близо до устите си имат малки придатъци, които изграждат челюстите им и им помагат да ядат.

Нека сравним това с насекомо, чийто корем няма придатъци. Но пък имат шест крака на гръдния си кош, а главата и устата му са разположени както при скаридите.

След това идват паяците.

„Ако разгледате ембрион на паяк, той изглежда точно като ембрион на насекомо“, каза Пател. „С изключение на това, че растат само краката на главата им. Но вместо да ги използват за хранене, ги използват, за да ходят.“

Ontario is no stranger to dock spiders who, despite their name, are found all over cottage country and not just on docks. Here's 10 facts on the largest native spider species in Canada:

1. Females can grow to be more than 3.5 inches in length.

2. Although they can also be… pic.twitter.com/anEALRWguO

— Faces Magazine (@facesottawa) July 24, 2023

Причината, поради която паяците ходят с придатъци от „лицата“ си, отново ни връща към лобоподите и оригиналното хелицеритно устройство на тялото. Докато съвременните членестоноги имат специализирани придатъци, лобоподите са подобни на червеите същества с много, приблизително подобни, придатъци.

„Първоначално всички крака били еднакви“, каза Хедър Брус, научен сътрудник в Морската биологична лаборатория. "Но след това първите придатъци се диференцирали като сензорни, за усещане и хващане на храна."

От този момент хелицеритните предци на паяците започнали да се различават от другите групи. При предците на насекомите и ракообразните многофункционалните предни придатъци са загубили способността си за хващане и помагане при храненето и са се превърнали в специализирани сензорни структури, наречени антени. Но за хелицеритите същите тези придатъци са загубили сетивните си способности и са се превърнали в зъби.

Междувременно втората двойка крака на хелицеритите еволюирала в набор от хващащи придатъци, наречени педипалпи. Следващите четири комплекта крака останали останали за ходене и всички останали придатъци били загубени.

Е, не всички. „Спинеретите са еволюирали от краката на паците“, каза Брус. „Има наистина страхотни екземпляри в кехлибар от вид, който изглежда е бил предшественик както на паяците, така и на скорпионите, така че има някои междинни черти между тези два вида. И на тези вкаменелости много ясно се виждат висящите от корема крака.“