千足虫Niponianodulosa的新腿出现在蜕皮之前而不仅仅是之后

根据一项新研究，千足虫的腿以一种意想不到的方式生长。以前，人们认为当千足虫蜕皮(脱去外骨骼)时，它会在没有腿的身体末端长出新的节段。然后在下一次蜕皮后，先前的新节段重新出现，并附有完全形成的腿。

然而，东京大学的一个团队发现，新的节段实际上包含微小的腿束，它们在蜕皮前表现为透明的突起，然后完全形成。这一发现可以帮助我们了解不仅是千足虫，还有其他节肢动物(腿部有关节的无脊椎动物)是如何生长的。这项工作发表在《动物学前沿》杂志上。

如果您最近去过公园野餐，您可能不得不与一些令人毛骨悚然的爬虫作斗争。在阴凉的树下行走时，您可能会遇到一种无害的千足虫。它以多条腿而闻名(虽然第一个拥有超过1,000条腿的动物实际上是在2021年才被发现)，它被认为是大约4.2亿年前最早在陆地上行走并呼吸空气的生物之一。它们在泥土中挖洞并消化分解的植物物质的生活方式意味着它们在我们的生态系统中扮演着非常重要的角色，但我们对它们仍有很多不了解，包括它们究竟是如何获得所有这些著名的腿的。

“1855年，法国昆虫学家让-亨利·法布尔提出‘变形法则’。”该定律表明了千足虫的生长模式，其中无腿部分首先通过蜕皮添加到身体中，然后在下一次蜕皮中将腿添加到该部分。然而，当添加部分和腿时发生的物理变化尚不清楚，”东京大学科学研究生院的ToruMiura教授解释说。“我们的研究具有重要意义，因为它为法则增加了新的形态学知识。168年后变形。”

研究人员使用扫描电子显微镜(SEM)研究了一种名为Niponianodulosa的常见千足虫在蜕皮和生长的不同阶段。这种技术使他们能够查看千足虫身体的微观表面细节并寻找任何变化。该团队还使用了另一种称为共焦激光扫描显微镜(CLSM)的显微镜来观察千足虫内部发生的情况。

“我们预计节肢和腿会通过蜕皮添加，就像许多其他节肢动物一样。然而，我们惊讶地发现剧烈的形态发生，即改变形状的生物过程，实际上在蜕皮之前就开始了，”三浦说。

在蜕皮前几天扫描千足虫时，研究小组已经可以在无腿部分的角质层下看到两对小的、皱巴巴的腿。就在千足虫蜕皮之前，在该节段的外表面观察到包含新腿束的透明突起，并被薄薄的组织膜覆盖。

“节肢动物通常通过蜕皮经历形态变化，但这项研究中发现的现象与此不同。至少对于这些千足虫，在它们蜕皮之前，弹性角质层(提供肌肉支撑的外层)出现了带腿的透明突起，”说三浦。“这一结果表明，在不通过角质层蜕皮的情况下改变形状对其他节肢动物也可能很重要。”

由于节肢动物约占地球上所有动物生命的75%，因此对于研究人员来说，像千足虫这样熟悉的动物可以提供对其发展和多样性的新的重要见解，这一点意义重大。“由于尚不清楚这种现象是否在其他千足虫中广泛存在，我们将需要研究其他物种进行比较。我们还想继续研究变形所涉及的分子机制，因为这些在很大程度上仍不清楚，”三浦说。“我们的工作向我们表明，自然界中仍有许多令人惊讶的发现，就在我们脚下。”

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