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浴室沉思：为什么蜘蛛有八条腿？
人类有两条腿，狗有四条，昆虫有六条，而千足虫则可以有超过1000条。那么是什么让蜘蛛选择了八条腿呢？
“我认为最好的答案和最简单的答案是，蜘蛛有八只腿是因为它们的父母也有八条腿，”纽约州立大学弗雷多尼亚分校无脊椎动物古生物学助理教授Thomas Hegna说，“但是这样就会陷入一种退化，而这些都必须有个开始。”
如果我们追溯到大约五亿年前的中寒武纪时期，跟随有八条腿的蜘蛛父母的谱系，我们就会到达蛛形纲的祖先，这一节肢动物的群体包括蜘蛛。如果我们再往前追溯到五亿四千一百万年前，我们就会发现生活在海洋中的软足动物，这是所有节肢动物的祖先。
“软足动物”并不是指一个单一的物种，而是一个具有相对简单身体结构的大量物种。基本上，它们是有分节的虫形生物。每个节上都有大致相同的短而粗壮的双腿，这种模式沿着它们的身体长度延续。
随着软足动物的进化，它们开始专门化它们的腿并融合身体节段。早期的蛛形纲动物似乎已经将它们的小身体节段融合成了两个大节段：头和腹部。科学家们不确定为什么，但是头部保留了腿，而腹部却失去了它们。当蜘蛛出现在3.15亿年前时，它们继承了一个可能已经有1.5年历史的身体结构。
目前还不清楚哪些环境压力促使节肢动物采用了它们的八条腿的结构。然而，我们了解它们的腿是从哪里来的，而且很奇怪。
“这些腿实际上是它们嘴巴的一部分，”与芝加哥大学有联系的海洋生物实验室的发育生物学家和主Nipam Patel说。
因为蜘蛛、昆虫、甲壳类动物和千足虫都是从一个具有每个节段上有一组附肢的祖先进化而来的，所以这些物种只是这个基本计划的高度修改版本。据帕特尔说，所有节肢动物的附肢，包括腿、触角甚至口器(颚)，都可以追溯到一只短小的软足动物附肢。
拿一只螳螂虾来比较。它用一堆小腿在分节的腹部游泳。在头胸部(一个融合的头部和胸部)上有它的行走腿，然后在它的嘴附近有一些小附肢，不仅构成了它的颚，还可以帮助它将食物扫进嘴里。
再来看看蜘蛛。
“如果你看一个蜘蛛的胚胎，它看起来跟昆虫胚胎一模一样，”Patel说，“只不过它只在头部生长腿。但是它不是用这些腿当作口器，而是用来行走。”
蜘蛛用来行走的附肢是来自软足动物和原始蛛形纲身体结构的设计。虽然现代节肢动物拥有专门化的附肢，但软足动物是有许多大致相似的附肢的虫形生物。
“最初，所有的腿都是一样的，”海洋生物实验室的研究助理Heather Bruce说，“但随后第一对附肢就变成了感觉附肢，用来感受和抓取食物。”
从那时起，蜘蛛的蛛形纲祖先开始与其他群体分化。在昆虫和甲壳类动物的祖先中，软足动物的多功能前附肢失去了抓取和进食的能力，成为了被称为触角的专门感觉器官。但对于蛛形纲动物，这些附肢失去了它们的感觉能力，并演变成了毒牙。
同时，蛛形纲动物的第二对腿进化成了一对可抓取的附肢，称为步肢；接下来的四对腿仍保持行走的功能，而之后的附肢则被丢弃了。
当然，并不是所有的附肢都被丢弃了。“纺丝器是从蜘蛛腿进化而来的，”Bruce说，“在琥珀中有一种看起来像蜘蛛和蝎子的祖先物种的非常酷的化石，所以它具有两者之间的一些中间特征。在那个化石上，有非常明显的腿悬挂在腹部上。”
本文译自 Live Science，由 BALI 编辑发布。