Curiozități din lumea animalelor: De ce au păianjenii 8 picioare?

Strămoșii păianjenilor au evoluat pentru a-și folosi apendicile în moduri foarte ciudate. Se pare că nu există un număr ideal de picioare. Oamenii au două, câinii au patru, insectele au șase, iar miriapodele pot avea peste 1.000. Așadar, ce a determinat păianjenii să se mulțumească cu opt picioare?

„Cred că cel mai bun răspuns și cel mai simplu răspuns este că păianjenii au opt picioare pentru că „părinții” lor aveau”, a declarat pentru Live Science Thomas Hegna, profesor asistent de paleontologie a nevertebratelor la Universitatea de Stat din New York, la Fredonia. „Dar apoi se ajunge la un fel de regres, iar undeva toate acestea trebuiau să înceapă”.

De ce au păianjenii opt picioare

Dacă urmărim succesiunea „părinților” păianjenului cu opt picioare până în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani, în timpul perioadei cambriene mijlocii, ajungem la rădăcina neamului cheliceratelor, grupul de artropode care conține păianjenii. Dacă ne întoarcem și mai mult în urmă, până acum 541 de milioane de ani, găsim lobopodele care trăiesc în ocean, strămoșii tuturor artropodelor.

Denumirea de „lobopod” nu se referă la o singură specie, ci la o mare varietate de specii cu corpuri destul de simple. Practic, erau creaturi asemănătoare viermilor cu corpuri segmentate. Fiecare segment avea perechi aproximativ identice de picioare scurte și butucănoase, iar acest model continua pe toată lungimea corpului lor.

Pe măsură ce lobopodele au evoluat, au început să își specializeze picioarele și să fuzioneze segmentele corpului. Primele chelicerate par să fi fuzionat segmentele mici ale corpului lor în două segmente mari: capul și abdomenul. Oamenii de știință nu sunt siguri de ce, dar capul a păstrat picioarele, iar abdomenul le-a pierdut.

În momentul în care au apărut păianjenii, acum 315 milioane de ani, aceștia au moștenit un plan corporal care era probabil deja vechi de 150 de milioane de ani. Nu este clar ce presiuni din partea mediului, dacă au existat, au determinat cheliceratele să se stabilească la aranjamentul lor cu opt picioare. Cu toate acestea, știm foarte multe despre locul de unde au apărut picioarele lor și este ciudat.

„Picioarele sunt de fapt o parte din gura lor”

„Aceste picioare sunt de fapt o parte din gura lor”, a declarat pentru Live Science Nipam Patel, biolog de dezvoltare și director al Laboratorului Biologic Marin, care este afiliat la Universitatea din Chicago. Deoarece păianjenii, insectele, crustaceele și miriapodele au evoluat toate dintr-un strămoș care avea probabil un corp segmentat cu un set de apendice pe fiecare segment, aceste specii sunt doar niște variante foarte modificate ale acestui plan de bază. Potrivit lui Patel, toate apendicele artropodelor – inclusiv picioarele, antenele și chiar mandibulele (maxilarele) – pot fi urmărite până la un apendice lobopod butucănos.

Să luăm exemplul crevetelui mantis. Acesta înoată cu o grămadă de picioare mici pe un abdomen segmentat. Pe cefalotorace (un cap și un torace fuzionat) se află picioarele de mers, iar apoi, lângă gură, se află mici apendice care nu numai că formează fălcile, ci și mătură mâncarea în gură pentru a-l ajuta să mănânce.

Comparați acest lucru cu o insectă, al cărei abdomen nu are apendice. Dar are șase picioare pe torace, în timp ce capul și gura îi sunt practic configurate ca la crevetele mantis.

Apoi, există păianjeni

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

Motivul pentru care păianjenii merg cu apendice de pe față se întoarce la lobopode și la planul original al corpului chelicerat. În timp ce artropodele moderne sunt răsfățate de 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 apuca hrana”, a precizat Heather Bruce, cercetător asociat la Marine Biological Laboratory.

Din acel moment, strămoșii chelicerate ai păianjenului au început să se diferențieze de celelalte grupuri. La strămoșii insectelor și crustaceelor, apendicele frontale multitasking ale lobopodelor și-au pierdut capacitatea de apucare și hrănire și au devenit structuri senzoriale specializate numite antene. Dar în cazul cheliceratelor, 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 prindere numite pedipalpi; următoarele patru seturi de picioare au rămas în rolul lor de picioare de mers, iar toate apendicele de după acestea au fost pierdute.

Ei bine, nu toate. „Spinnerele au evoluat din picioarele de păianjen”, a spus Bruce. „Există fosile foarte mișto în chihlimbar ale unei specii care pare a fi un strămoș atât al păianjenilor, cât și al scorpionilor, deci are unele trăsături intermediare între cele două. Iar pe acea fosilă, există picioare foarte clare care atârnă de abdomen”.