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紫外线下的高科技成像可显示千足虫交配的部位

科学家们对鸟类和蜜蜂如何工作有很好的把握,但是到交配,直到现在,几乎所有的千足虫都是一个谜。由于新的成像技术和使不同组织发光的黑光,研究人员第一次对这些微小生物的复杂生殖器如何工作感到困惑。这项发现发表在《节肢动物的结构与发展》杂志上的一篇新论文中。

紫外线下的高科技成像可显示千足虫交配的部位

“这是我们第一次了解这些千足虫的插入机制,男女器官之间的相互作用。在此之前,我们不知道他如何将精子真正植入她体内。”佩特拉·谢尔瓦尔德(Petra Sierwald),芝加哥菲尔德博物馆的副策展人,也是论文的作者之一。

千足虫是cent的冷素食主义者。它们与昆虫和蜘蛛属于不同的动物群,但是它们属于节肢动物大伞的一部分。它们有数十条腿,但动作缓慢,它们吃的是腐烂的植物,因此不必急于吃饭。

西尔瓦尔德说:“千足虫是覆盖性杀手。” “他们从事废物管理,他们非常擅长。”

科学中已知有超过13,000种不同的千足虫(每年都有更多的千足虫发现),它们各自都有自己独特的交配方式。Sierwald和她的同事在这项研究中重点研究的属Pseudopolydesmus是由来自北美的半英寸长的棕色千足虫组成的。他们看起来并不令人兴奋,但是它们的行为使它们在科学家中脱颖而出:即使在实验室条件下,他们也异常渴望交配。

希尔瓦尔德说:“千足虫的问题之一是,它们在被挖到地下时会做很多事情,如果将它们取出,会打扰他们,他们会停止正在做的事情。” 但是,不是假多角膜。“他们甚至会在光线下在培养皿中的实验室中交配。”

紫外线照射下的假性多囊腺外阴来源:菲尔德博物馆,斯蒂芬妮·韦尔

但是,尽管假多足动物是千足虫世界的暴露狂,但仍然很难确切知道那里到底发生了什么—途中有很多腿。

“这篇论文花了很长的时间。当我发现一对这样的属(雌性和雌性)存在于copcop中时,它就开始了。它们的腿遮盖了一切,” Sierwald说。

为了解决这个问题,Sierwald和她的同事Field Museum的合著者Stephanie Ware尝试了不同的照明和成像技术。Ware在略微变化的距离处拍摄了数十个微小对象的照片,然后使用计算机程序将图像堆叠在一起,并将它们组合在一起,从而使所有微小的细节都清晰可见。因此,由于千足虫的生殖器在紫外线的作用下发光,因此她可以在自然和紫外线条件下拍照,从而更容易区分不同的组织。产生的黑光照片看起来很赞,尽管是由显微千足虫生殖器组成的。

为了获得有关千足虫生殖器结构的更多信息,论文的第一作者加州大学戴维斯分校的Xavier Zahnle进行了微CT扫描。“您可以将这些微小的千足虫放入试管中,并在它们上进行CT扫描,而不必解剖标本,因此它仍然完好无损,” Sierwald解释说。“那真是一件很酷的事情。CT扫描获取切片的图像,Xavier制定了整个复杂的软件程序来分析切片并将它们放回一起。”

所有这些千足虫生殖器的图像,无论是单独存在还是在交配时锁定在一起,都有助于研究人员弄清楚该过程对假性多囊肌的实际作用。

在大多数千足虫中,包括假多囊肌,男性的睾丸位于身体的第二条双腿后面。但是他的脚脚架(用来将精子插入雌性的专门的双腿)又回到了第七个身体环的腿上。她解释说:“他必须射精,然后将他的第七只环足类动物挖出来。” “这是一种蓝色的液体。”

在紫外线下观察到的一个假多角形千足虫。图片来源:斯蒂芬妮·韦尔(Fieldhan),菲尔德博物馆

一旦雄性的脚手架被蓝色的射精覆盖,他就准备将它们插入雌性的外阴。西尔瓦尔德说:“她有两个开口,在第二条双腿之间的每一侧都有一个开口。” 显微图像显示出实际上进入外阴的雄性触角类的微小肉质部分。西尔瓦尔德说:“对于整个组,我们不知道插入哪个部分,将其插入雌性中的什么位置。” 雄性脚足类动物末端的小爪钩在雌性外阴的山脊后面。

交配后,雌性的外阴被粘糊糊的分泌物封闭,将精子困在里面。后来,当她产下卵时,卵在排出体内时会被储存的精子包裹。这项研究中的新影像还有助于显示该过程如何工作。

西尔瓦尔德说:“在进行这项研究之前,我们真的不知道分泌物是从哪里来的。我一直认为分泌物是从雄性那里来的,因为我认为雄性想封住雌性,以免她再次交配。” “但是现在,通过CT扫描看到了女性外阴的腺体后,我认为大部分分泌物都来自女性。我不知道这是她保护外阴或保存精子的方式。那是值得进一步研究的有趣领域。”

除了让我们更好地了解千足虫性行为的机制外,Sierwald希望该项目将使科学家能够更好地了解千足虫物种之间的关系,从而可以阐明它们的进化方式。

西尔瓦尔德说:“这项研究对于了解这一属千足虫之间的关系以及它们的分布方式非常重要。” “他们可以告诉我们有关北美的地质历史。随着山脉和河流的形成,成千上万的千足虫将相互割裂并发展成新的物种。” 而且,她指出,多角膜只是冰山的一角。

“世界上有16个千足虫,而对于大多数千足虫来说,我们只有模糊的观念。本文来源:66378游戏网

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