大千世界,无奇不有,自然界中千奇百怪的生物们不断挑战着人类的认知。

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

近日,科学家报道了在澳大利亚 60 多米的地下发现的一种拥有1306条腿的奇异生物,它有一个名副其实的称呼——千足虫(Eumillipes persephone),在我国一般称马陆。

千足虫属于节肢动物门多足亚门,是一种非常古老的物种,早在4.2亿年前的志留纪晚期,千足虫的祖先就已登上陆地,第一个呼吸到地球上新鲜的空气,那时候地球上没有真正意义的食草动物,只有活跃的捕食者和以植物碎屑、动物尸体为食的清道夫,因此千足虫一些已灭绝的物种体长可以达到2米。

史前千足虫想象图,图片来源参考资料[2]

它们也是地球上第一批进化出化学毒素的动物,尽管平时很温顺,被触碰时,身体会扭转成螺旋形,但同时也会释放有刺激性气味的液体,热带雨林中的马达加斯加猩红马陆喷出的液体能瞬间使人双目失明。

经过4亿多年的演化,它们演化出各种各样形态和生存方式,已有超过12,000种的千足虫物种被科学家描述。但是由于千足虫常年生活在地表以下,是一个神秘而多样的动物种群,科学家预计还有估计80000至100000种物种截止目前并没有发现。本次报道的澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone)就是新的一个物种。

千足虫家族,图片来源参考资料[1]

Eumillipes persephone

千足虫本就以多腿著称。公元300多年前,亚里士多德在《论动物的部位》一书中写道,千足虫的"脚数最多"。澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

在发现澳大利亚的千足虫(Eumillipes persephone)之前,科学家发现的千足虫腿数最多也只有700多条,远远没有达到千条,但是这次在澳大利地下60米处发现的千足虫终于打破了这项记录。最长的一条体长达95.7毫米,宽0.95毫米,体长是宽度长近100倍。它的身体由330个部分组成,有1306条腿。

雄性 Eumillipes persephone 头部。图片来源参考资料[1]

这种动物有一个圆锥形的头,有长触须和一个用来进食的喙状口有巨大的触角,但是由于没有眼睛,这种千足虫只能借助触觉和嗅觉等感知周围环境,千足虫的脚可能就是它们的一个空间定位器。

当然,千足虫并不是一生下来就有这么多条腿,它们刚出生时只有7节,蜕皮一次增至11节,有7对足;二次蜕皮后增至15节,有十五对足;经过几次蜕变发育后,体节逐渐增多,每次长出新节都带着腿,腿的个数也就随之增加。Eumillipes persephone所属的千足虫可以在整个生命的周期中不断地增加分节和腿,而不是止步于性成熟,因此昆虫学家可以像树木年轮一样计算这些片段,以确定同一物种个体之间的相对年龄。

为什么有多么多条腿?

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

环境永远是生物演化的驱动力,由于长期生活在黑暗无光的地下,千足虫为了适应极端环境,形态也伴随着发生变化:没有眼睛、机械感觉精细化、缺乏色素而身体透白,以及为了更有效地穿梭在广阔的地下空间,来获取稀缺的食物而进化出成百上千条细腿。

在幽暗的地下空间,短腿可能更有利,并且可能通过增加它们的数量来维持前进的动力。千足虫可伸缩的细长的躯干有助于在三维地下空间挖洞,它的触角可以独立地波动以定位地下松软的土层或裂隙,一旦确定了有合适的间隙,千足虫就会进入并穿过。

澳大利亚千足虫(Eumillipes persephone),图片来源参考资料[1]

由相互滑动的同心管环组成的连续不同步的细腿和肌肉骨骼动作,一起提供向前运动的推力,推动虫子的身体从深层土壤中的小空隙和裂缝中钻过去、前行,并通过触角寻觅食物。其次,在资源有限的地下深处,超长的身躯也可以用来延长消化道,从而增加营养吸收的表面积和同化效率。

作为一个神秘而多样的动物群,千足虫已在地球上生活4亿多年,它们主要以腐烂的植物和菌类为食,将有机物质分解成无机物,在生态系统中发挥着重要作用。

参考资料:

[1] Marek, P.E., Buzatto, B.A., Shear, W.A. et al. The first true millipede—1306 legs long. Sci Rep 11, 23126 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-02447-0