Parallel Saltational Evolution of Ultrafast Movements in Snapping Shrimp Claws
Notice bibliographique
Résumé
How do stunning functional innovations evolve from unspecialized progenitors? This puzzle is particularly acute for ultrafast movements of appendages in arthropods as diverse as shrimps [1], stomatopods [2], insects [3-6], and spiders [7]. For example, the spectacular snapping claws of alpheid shrimps close so fast (∼0.5 ms) that jetted water creates a cavitation bubble and an immensely powerful snap upon bubble collapse [1]. Such extreme movements depend on (1) an energy-storage mechanism (e.g., some kind of spring) and (2) a latching mechanism to release stored energy quickly [8]. Clearly, rapid claw closure must have evolved before the ability to snap, but its evolutionary origins are unknown. Unearthing the functional mechanics of transitional stages is therefore essential to understand how such radical novel abilities arise [9-11]. We reconstructed the evolutionary history of shrimp claw form and function by sampling 114 species from 19 families, including two unrelated families within which snapping evolved independently (Alpheidae and Palaemonidae) [12, 13]. Our comparative analyses, using micro-computed tomography (microCT) and confocal imaging, high-speed video, and kinematic experiments with select 3D-printed scale models, revealed a previously unrecognized "slip joint" in non-snapping shrimp claws. This slip joint facilitated the parallel evolution of a novel energy-storage and cocking mechanism-a torque-reversal joint-an apparent precondition for snapping. Remarkably, these key functional transitions between ancestral (simple pinching) and derived (snapping) claws were achieved by minute differences in joint structure. Therefore, subtle changes in form appear to have facilitated wholly novel functional change in a saltational manner. VIDEO ABSTRACT.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».