捕颚蚂蚁以拥有自然界最快的运动速度而闻名,杏耀网址但驱动它们下颚的锁簧机制是如何进化的呢?根据2021年3月2日公布的一项研究,在PLOS生物学道格拉斯·波尔最早的加州大学洛杉矶分校的Evan Economo冲绳科学与技术研究所的研究生院,和他的同事们,核心机制本身多次出现之前的壮观的多样化下颌骨形状。
蚂蚁需要它们快速的下颚来捕捉它们同样快速的猎物弹尾虫,而弹尾虫本身也有一个弹簧加载的逃脱机制。新发现可能解释了为什么这种机制在世界各地独立进化了这么多次,最终发展成为动物王国中加速最快的可重新调节部分。
进化变化的特点是生物设计上的偶然突破,通常包括将部分重组成新的功能系统。但是,理解当功能转换需要在多个交互部分进行更改时,它们是如何演变的仍然是一个主要挑战。虽然大多数人都同意新复杂特征的进化涉及一系列渐进变化,但这些过渡途径尚未被很好地理解。在新的研究中,研究人员检查了一种标志性的生物力学适应性的进化,即陷阱颚蚂蚁的锁簧机制,以解决有关生物力学创新的本质和可重复性的一般性问题。
研究人员重建了470种Strumigenys微型陷阱颚蚁的进化关系,并利用体格检查、x射线显微断层摄影术、三维模型和高速录像对下颌机制进行了调查。研究人员记录下了可重置动物运动最快的加速度。此外,研究结果表明,在一个单一的蚂蚁属中,
杏耀代理谈产品 ,陷阱-颚机制独立进化了7-10次,导致了不同大陆上不同形式的重复进化。
大多数形状的多样化(从短的三角形颚到细长的颚)发生在锁簧机构的进化之后,而锁簧机构只能通过非常微小的口器结构重新排列来进化。这一发现为理解复杂生物力学特征的进化提供了一个模型,杏耀登录地址也为理解为什么这种创新经常反复发生提供了深刻见解。