紫外線下的高科技成像可顯示千足蟲交配的部位
科學家們對鳥類和蜜蜂如何工作有很好的把握,但是到交配,直到現(xiàn)在,幾乎所有的千足蟲都是一個謎。由于新的成像技術(shù)和使不同組織發(fā)光的黑光,研究人員第一次對這些微小生物的復雜生殖器如何工作感到困惑。這項發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《節(jié)肢動物的結(jié)構(gòu)與發(fā)展》雜志上的一篇新論文中。
“這是我們第一次了解這些千足蟲的插入機制,男女器官之間的相互作用。在此之前,我們不知道他如何將精子真正植入她體內(nèi)。”佩特拉·謝爾瓦爾德(Petra Sierwald),芝加哥菲爾德博物館的副策展人,也是論文的作者之一。
千足蟲是cent的冷素食主義者。它們與昆蟲和蜘蛛屬于不同的動物群,但是它們屬于節(jié)肢動物大傘的一部分。它們有數(shù)十條腿,但動作緩慢,它們吃的是腐爛的植物,因此不必急于吃飯。
西爾瓦爾德說:“千足蟲是覆蓋性殺手。” “他們從事廢物管理,他們非常擅長。”
科學中已知有超過13,000種不同的千足蟲(每年都有更多的千足蟲發(fā)現(xiàn)),它們各自都有自己獨特的交配方式。Sierwald和她的同事在這項研究中重點研究的屬Pseudopolydesmus是由來自北美的半英寸長的棕色千足蟲組成的。他們看起來并不令人興奮,但是它們的行為使它們在科學家中脫穎而出:即使在實驗室條件下,他們也異??释慌?。
希爾瓦爾德說:“千足蟲的問題之一是,它們在被挖到地下時會做很多事情,如果將它們?nèi)〕?,會打擾他們,他們會停止正在做的事情。” 但是,不是假多角膜。“他們甚至會在光線下在培養(yǎng)皿中的實驗室中交配。”
紫外線照射下的假性多囊腺外陰來源:菲爾德博物館,斯蒂芬妮·韋爾
但是,盡管假多足動物是千足蟲世界的暴露狂,但仍然很難確切知道那里到底發(fā)生了什么—途中有很多腿。
“這篇論文花了很長的時間。當我發(fā)現(xiàn)一對這樣的屬(雌性和雌性)存在于copcop中時,它就開始了。它們的腿遮蓋了一切,” Sierwald說。
為了解決這個問題,Sierwald和她的同事Field Museum的合著者Stephanie Ware嘗試了不同的照明和成像技術(shù)。Ware在略微變化的距離處拍攝了數(shù)十個微小對象的照片,然后使用計算機程序?qū)D像堆疊在一起,并將它們組合在一起,從而使所有微小的細節(jié)都清晰可見。因此,由于千足蟲的生殖器在紫外線的作用下發(fā)光,因此她可以在自然和紫外線條件下拍照,從而更容易區(qū)分不同的組織。產(chǎn)生的黑光照片看起來很贊,盡管是由顯微千足蟲生殖器組成的。
為了獲得有關(guān)千足蟲生殖器結(jié)構(gòu)的更多信息,論文的第一作者加州大學戴維斯分校的Xavier Zahnle進行了微CT掃描。“您可以將這些微小的千足蟲放入試管中,并在它們上進行CT掃描,而不必解剖標本,因此它仍然完好無損,” Sierwald解釋說。“那真是一件很酷的事情。CT掃描獲取切片的圖像,Xavier制定了整個復雜的軟件程序來分析切片并將它們放回一起。”
所有這些千足蟲生殖器的圖像,無論是單獨存在還是在交配時鎖定在一起,都有助于研究人員弄清楚該過程對假性多囊肌的實際作用。
在大多數(shù)千足蟲中,包括假多囊肌,男性的睪丸位于身體的第二條雙腿后面。但是他的腳腳架(用來將精子插入雌性的專門的雙腿)又回到了第七個身體環(huán)的腿上。她解釋說:“他必須射精,然后將他的第七只環(huán)足類動物挖出來。” “這是一種藍色的液體。”
在紫外線下觀察到的一個假多角形千足蟲。圖片來源:斯蒂芬妮·韋爾(Fieldhan),菲爾德博物館
一旦雄性的腳手架被藍色的射精覆蓋,他就準備將它們插入雌性的外陰。西爾瓦爾德說:“她有兩個開口,在第二條雙腿之間的每一側(cè)都有一個開口。” 顯微圖像顯示出實際上進入外陰的雄性觸角類的微小肉質(zhì)部分。西爾瓦爾德說:“對于整個組,我們不知道插入哪個部分,將其插入雌性中的什么位置。” 雄性腳足類動物末端的小爪鉤在雌性外陰的山脊后面。
交配后,雌性的外陰被粘糊糊的分泌物封閉,將精子困在里面。后來,當她產(chǎn)下卵時,卵在排出體內(nèi)時會被儲存的精子包裹。這項研究中的新影像還有助于顯示該過程如何工作。
西爾瓦爾德說:“在進行這項研究之前,我們真的不知道分泌物是從哪里來的。我一直認為分泌物是從雄性那里來的,因為我認為雄性想封住雌性,以免她再次交配。” “但是現(xiàn)在,通過CT掃描看到了女性外陰的腺體后,我認為大部分分泌物都來自女性。我不知道這是她保護外陰或保存精子的方式。那是值得進一步研究的有趣領(lǐng)域。”
除了讓我們更好地了解千足蟲性行為的機制外,Sierwald希望該項目將使科學家能夠更好地了解千足蟲物種之間的關(guān)系,從而可以闡明它們的進化方式。
西爾瓦爾德說:“這項研究對于了解這一屬千足蟲之間的關(guān)系以及它們的分布方式非常重要。” “他們可以告訴我們有關(guān)北美的地質(zhì)歷史。隨著山脈和河流的形成,成千上萬的千足蟲將相互割裂并發(fā)展成新的物種。” 而且,她指出,多角膜只是冰山的一角。
“世界上有16個千足蟲,而對于大多數(shù)千足蟲來說,我們只有模糊的觀念。本文來源:66378游戲網(wǎng)
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