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水熊|用最短的腿走出最拽的步伐( 二 )

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Nirody发现 ， 在最悠闲的时候 ， 水熊虫的速度大约是每秒半身长；而在全速奔跑的情况下 ， 它们在一秒的时间内能大步向前迈出两个身体的长度 。
研究人员测量了水熊虫在两个不同刚度的底质上行走时的运动学 。 在观测过程中 ， 他们惊讶于水熊虫在获得动力时腿与脚下的底质的接触 。 他们发现 ， 水熊虫的对侧腿之间的步调是灵活的 ， 而身体的同侧协调在各个环境下都保持不变 ， 这与在昆虫和甲壳类动物中观察到的情况尤为相似——尽管它们在大小和骨骼结构上存在显著差异 。
此外 ， 脊椎动物的每一种速度都对应于不同的步态 ， 与脊椎动物不同的是 ， 水熊虫的奔跑更像昆虫 ， 可以在不改变其基本步态的情况下以更快的速度奔跑 。 此外他们还发现 ， 当水熊虫在较软的底质上行走时 ， 会将运动调整为“疾驰”的模式 ， 这种策略也出现在节肢动物身上——当它们为了能够在流动的底质或颗粒底质上高效移动时 。

水熊|用最短的腿走出最拽的步伐
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水熊虫为何会与体型更大、身体更硬的昆虫有着相同的移动策略呢？这其中可能隐藏着一些怎样的进化问题？
一种可能的解释是 ， 虽然缓步动物一直被认作为一种完全不属于任何已存在的分类的动物 ， 但它们有可能与果蝇、蚂蚁和其他节肢动物拥有共同的祖先 ， 甚至拥有共同的神经回路 。 事实上 ， 一些科学家主张将缓步动物归类为所谓的“泛节肢动物”（panarthropod）的进化支 ， 这是一个涵盖了好几个不同的动物门的类群概念 ， 它将昆虫、甲壳类动物、蠕虫和水熊虫都归类在一起 。
另一种可能性是 ， 缓步动物和节肢动物之间虽然并没有共同的祖先 ， 但这两类互不相关的生物群体各自独立地采用了相同的行走和奔跑策略 ， 因为它们具有进化上的优势 。 比如若想要以如此微小的身躯在不可预知的地方移动 ， 最好的方法可能就是像水熊虫这样——笨拙地行走 。
Nirody认为 ， 这两种猜测同等有趣 。 她说：“如果是某种古老的神经系统控制了所有泛节肢动物的行走 ， 那么有待我们发现和学习的东西一定还有很多 。 而另一方面 ， 如果节肢动物和缓步动物是各自独立地发展出了相同的移动策略 ， 那么我们就可以好好研究一下为何对于不同环境下的物种来说 ， 这种策略如此优越了 。 ”
研究人员认为 ， 这一发现除了能够对进化生物学和动物运动学产生影响之外 ， 还可能对软机器人和微型机器人领域产生影响 。 通过研究这些微小动物在不同环境中的移动 ， 科学家们或许能设计出可以更有效地挤进微小空间的机器人 ， 或者是可以在微观尺度下操作的机器人 。 研究人员表示 ， 缓步动物将会是研究软体动物的微小运动的一个重要窗口 。

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