千足动物中注射毒素的强器的材料组成和机械特性
Simon Züger1,2, Wencke Krings3,4, Stanislav N Gorb3
1Department of Evolutionary Biology, Integrative Zoology, University of Vienna, Djerassiplatz 1, 1030, Vienna, Austria. szueger@zoologie.uni-kiel.de.
Frontiers in zoology
|August 23, 2024
概括
用于毒液注射的百足动物的强器显示出强化的皮层结构,类似于其他节肢动物. 然而,元素添加或并不能增强它们的机械性能,这表明这些穿孔工具的独特进化途径.
科学领域:
- 节肢动物生物学
- 进化形态学的进化形态学
- 生物材料科学是生物材料的科学.
背景情况:
- 百足动物拥有专门的注射毒液的附属物,称为forcipules.
- 许多节肢动物用元素加强它们的穿孔结构,以提高耐用性.
- 据假设,由于暴露于高机械应力,千足强器的机械增强是由于高机械应力暴露.
研究的目的:
- 为了研究百脚的形态学和机械性能.
- 为了探索强管皮层内潜在的机械强化.
- 为了比较forcipule特征与运动腿,推断进化过程.
主要方法:
- 使用共聚焦激光扫描显微镜检查皮质硬化模式.
- 能量分散式X射线光谱分析了强器和腿的元素组成.
- 机械测试评估了对结构故障的抗性,硬度 (H) 和扬模量 (E).
主要成果:
- 硬化逐渐增加,朝着强性状,在一些种群中增强了关节硬化.
- 检测到,,或,集中向远端的tarsungulum.
- 尽管存在元素,但机械性质 (H和E) 在测试物种中是相似的,无论元素成分如何.
结论:
- 百足动物的强器表现出与其他穿孔节肢动物结构相似的材料组成和特性.
- 强器是脚的连续同源,tarsungulum是塔尔索斯和前爪的融合.
- 千足强器中元素的结合并没有增强机械性能,这表明穿孔工具的不同进化适应.


