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螃蟹研究的论文

2023-02-24 17:33 来源:学术参考网 作者:未知

螃蟹研究的论文

2019 年,由前耶鲁大学古生物学家 Javier Luque 领导的一项研究中,首次发现古生物迷惑丽魔蟹(Callichimaera perplexa)是一种捕食者。 近日发表在《iScience》的论文中,耶鲁大学和哈佛大学的古生物学家从 9500 万年前的迷惑丽魔蟹化石中发现了关于蟹眼的更多特征。

在哥伦比亚的博亚卡(Boyacá)和美国的怀俄明州(Wyoming)发现的迷惑丽魔蟹大约有四分之一尺寸大小,具有没有眼窝的大复眼,弯曲的爪子,腿状的口部,暴露的尾巴和长的身体。以前的研究表明,它是自 2.5 亿多年前海蝎子灭绝以来,最早的具有桨状腿的游泳节肢动物的例子。

耶鲁大学地球和行星科学专业的研究生、新研究的第一作者凯尔西·詹金斯(Kelsey Jenkins)说:“我们拥有的不寻常的白垩纪迷惑丽魔蟹的标本中,保留了一些非常精致的眼睛组织,这些组织通常不会保存。这包括像切面和内部光学组织的东西。这种出色的保存是罕见的”。

该研究的共同通讯作者是 Luque,他现在是哈佛大学的研究助理。该研究的共同作者是 Derek Briggs,他是耶鲁大学文理学院地球和行星科学的 G. Evelyn Hutchinson教授。Briggs 也是耶鲁大学皮博迪自然 历史 博物馆的无脊椎动物古生物学馆长。

在这项研究中,研究人员分析了近1000只活体螃蟹和化石,包括处于不同发育阶段的螃蟹,代表15个螃蟹物种。研究人员比较了螃蟹眼睛的大小和它们的生长速度。迷惑丽魔蟹在这两个类别中都位居榜首。它的眼睛约占其身体大小的16%。

Jenkins 表示:“我身高 5 英尺 2 英寸。如果我的眼睛有这么大,它们的直径就会超过 9 英寸。如果什么东西有这么大的眼睛,它们肯定是非常有视觉效果的。这与拥有微小的、残存的眼睛的螃蟹形成了鲜明的对比,它们的眼睛可能只占动物身体大小的1%到3%”。

同样,迷惑丽魔蟹的光学生长速度也比研究人员所研究的任何其他螃蟹都快。Briggs 表示:“眼睛生长非常快的螃蟹更倾向于视觉--很可能它们是非常好的捕食者,在捕猎时使用它们的眼睛--而生长缓慢的眼睛往往在食腐蟹中发现,它们对视觉的依赖性较低”。

“螃蟹为什么横行”写一篇文章

少年朋友倘若留心的话,一定会发现螃蟹是横行的。可是,据科学家们研究,螃蟹原来是向前或向后爬行的。那么,现在为什么横行呢?这与地球磁场的变化有关系。
  研究了地磁历史可以知道,大约在最近三百万年内,地磁极曾发生过三次方向倒转。这种倒转,改变了螃蟹正常的生活规律,于是它不得不采取另一新的方式赖以生存。螃蟹为什么对地球磁场这样敏感呢?原来在螃蟹身内长有定向用的小磁粒,由它产生行动信号。螃蟹经历了多次南北转向,指挥系统受到反复干扰,害得它不知如何是好,最后只好横行。人类研究和利用地磁的历史也很悠久了。远在春秋战国时期,我国名医扁鹊就开始用天然磁石治病,明代李时珍也把磁石引入《本草纲目》中;公元11世纪末,我国劳动人民发明指南针并用于航海。至于动物利用地磁定向,更是不胜枚举。信鸽可以在二三千公里以外回老家;北极燕鸥每年都飞到南极过冬,长途跋涉半个地球而不迷途;太平洋的大马哈鱼万里迢迢赶到黑龙江流域繁衍后代。如果没有地磁导航,恐怕是难以实现的。
  更为有趣的是,人们通过研究发现,在磁场下养蚕,平均成熟期缩短,结茧既大又好;把青番茄放在磁铁下,靠近南磁极的要比远离磁铁的早熟好多天。这大概是天然磁场能使生物体内的一种酶加速活动,从而促进有机体新陈代谢的缘故。
  事实上,所有的生物都受到地球磁场的保护。如果没有地球磁场,那么宇宙粒子流就会长驱直入的冲向地球,给人类带来灭顶之灾。所以有人认为:正是地球磁场形成并强大到足以起保护作用,地球上才开始孕育最初的生命。地球磁场为人类建树了和正在建树着许许多多不可磨灭的功勋。
“横行将军”是螃蟹的别名,生活中人们常用它来比喻横行霸道的人。这是因为,在动物世界中,大多数
动物走起路来都是直来直去的,唯独螃蟹却是横来横去的。
为什么螃蟹要这样走路呢?这要从螃蟹的身体结构说起。螃蟹的身体背面有个硬壳,胸部腹甲的两侧有10条腿。第一对像钳子,叫做螫足,显得特别强大,是用来摄食和格斗的;后四对用来步行,叫做步足。每一条足都由七节组成,像个“七节棍”,从末端起分别称为指节、前节、腕节、长节、座节、基节和底基。节与节之间由轴面不同的关节相连,形成一个杠杆系统。足的各节只能上下运动,而不能前后转动。
螃蟹头胸部的宽度大多超过长度,而且步足又伸展在身体两侧。因而,螃蟹爬行时,只能一侧步足弯曲,用指尖抓住地面,同时另一侧步足向外伸展,当指端够到远处地面时便开始收缩,而原先弯曲的一侧步足此时伸直了,把身体推向相反的一侧,于是螃蟹向侧前方前进了一步。
据研究,螃蟹以前并不是这样走路的。它的祖先和其他动物一样,也是直来直去、规规矩矩走路的。那时候,它的头部有触角,可以像指南针一样,依靠地磁场来确定方向,以便前后运动。可是后来地磁场发生了变化,触角失去了定向作用。为了求得生存,它便改变了行走方式,从前后运动变成了横向运动。
在地球几十亿年的发展中,沧海桑田,地质结构变化万千。外界环境的剧烈变化,迫使许多生物必须改变原来的生活习性,以适应新的环境。不少生物因为无法适应环境的变化,在生命的舞台上被淘汰了。而螃蟹却能灵活应变,从直行变为横行,这就使它能在生命的舞台上立于不败之地,一直生存到现在。
当然,并不是所有的螃蟹都是横行的,体形变化了,走路方式也就会变化。成群生活在沙滩上的长腕和尚蟹身体较窄,四对步足可以前伸,所以它们前进时是向前奔走,而不是横行。有些蜘蛛蟹的运动方式也与众不同:它们步足细长,身体长大于宽,因而能在海藻上垂直攀爬。
运动方式是动物世代遗传下来的有利于个体和种族生存的行为。然而有时候,它也可以是一种盲目的行为,对动物的生存毫无意义。法国昆虫学家法布尔发现了这一现象。
一次,法布尔看到,松毛虫的幼虫正排成一路纵队向前行进,搜寻食物。松毛虫是松树林里的一种害虫,它们的幼虫专吃松树的针叶,常使松林大片枯死。法布尔凝神望去,只见队列中的每一只幼虫都尾随着前面那一只,用自己的长毛触摸着前面的伙伴。它们一个个吐出细丝,给尾随者引路。带头的幼虫正率领这支饥饿的大军,向松树的树梢挺进。看到这个场面,法布尔灵机一动,给这队虫子开了个玩笑。
他有意将带队的幼虫换了个位置,将它放在最后一只幼虫的后面,想看看这个队列会发生什么变化。结果,原先的“统帅”一下子成了“列兵”,它乖乖地跟着队尾的那只幼虫向前爬去。只见这一队幼虫漫无目的地在一个地点不停地转圈子,尽管食物近在飓尺,这些饥肠隐隐的幼虫却毫不理会。时间一天天地过去了,这些幼虫仍在那儿不停地兜圈子,好像中了什么邪似的。就这样,它们足足兜了一个星期的圈子。后来,这支大军自行瓦解了,一只只幼虫都精疲力竭,再也无法动弹了。
为什么松毛虫的幼虫会干出这种傻事呢?当时,法布尔没有作出回答。后来动物学家根据一系列研究,才对这一问题作出了科学的解释。原来,法布尔遇到的这些松毛虫的幼虫,按照世代遗传下来的运动方式,都只知道尾随前面的幼虫,沿着它吐出的细丝前进。现在情况发生了变化,它们却毫不知情,仍按老规矩行事,结果便陷入了十分尴尬的处境。从这件事来看,本能并不是一种一定不出错的反应。
直到今天,螃蟹的后代还是横行的。如果地磁场继续改变,螃蟹也会有直行的时候。但是 蟹的胸部左右比前后宽,八只步足伸展在身体两侧,它的前足关节只能向下弯曲,这些身体上的结构特征也使螃蟹只能横着走了。

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