胖乎乎、笨拙的緩步動物是地球上最小的有腿動物之一，這些微小的水熊蟲像胖乎乎的蹣跚學步的孩子一樣蹣跚而行。但是大多數像緩步動物一樣小的生物甚至沒有腿，因此科學家最近分析了運動中的緩步動物，以更好地瞭解它們如何使用肢體。
緩步動物，也稱為苔蘚小豬，具有分節的身體和四對腿。它們在深海沉積物和沙質河底中穿梭，並在陸地上的地衣和苔蘚上疾馳，奔向潛在的配偶和食物，或遠離捕食者。
物種Hypsibius exemplaris中疾馳的緩步動物的錄影顯示，它們的運動與體型大約是它們 50 萬倍的昆蟲的運動非常相似，儘管它們在進化上相隔約 2000 萬年，並且屬於不同的門。新的研究發現，昆蟲和其他節肢動物（具有分節身體和關節腿的無脊椎動物）的步態模式在動物加速時會發生變化，而緩步動物的步態在它們走得更快時也遵循類似的模式。
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緩步動物，已知約有 1,300 種，以難以殺死而聞名；它們可以在極端溫度、太陽輻射和太空真空中生存。但很少有研究檢查過這些耐寒生物在更普通情況下的情況，在新的研究之前，科學家們對緩步動物如何行走幾乎一無所知，主要作者賈斯敏·尼羅迪說，她是一位研究員，也是紐約市洛克菲勒大學物理與生物學研究中心的獨立研究員。
大多數微小的軟體動物沒有腿，因此也很難觀察到如此微小的動物究竟是如何移動的。尼羅迪告訴《生命科學》，透過一次一步地分析行走的緩步動物，研究人員還希望揭示有關非常非常小的尺度上的一般運動的線索。
尼羅迪說：“我們認為緩步動物為我們提供了了解這兩件我們不太瞭解的事情的視窗。”
尼羅迪的團隊觀察了物種H. exemplaris的成年個體，它們的長度可達 0.02 英寸（0.5 毫米）。它們的所有八條腿在結構上相似，但最靠近後端的腿比其他腿的肌肉更少。科學家在 8 月 31 日的美國國家科學院院刊 (PNAS) 雜誌上報告說，雖然這對腿在運動中起一定作用，但大部分繁重的工作是在其他六肢之間分配的。
起初，研究人員在光滑的玻璃載玻片上測試了緩步動物，但他們發現水熊蟲很難在光滑的表面上推進自己。當緩步動物可以挖進去並用爪子推動時，行走更容易。因此，根據這項研究，在其餘的實驗中，緩步動物在對它們的爪子壓力產生屈服的凝膠上小跑。
尼羅迪說，與可以被推動行走或奔跑的較大型動物不同，緩步動物太小了，研究人員無法提示它們的運動。因此，科學家們在實驗室裡架設了顯微鏡和攝像機，放開緩步動物……然後等待。
尼羅迪說：“你會得到數小時的錄影。” “我看了所有錄影。”
慢步者
門名稱緩步動物門（緩步動物是唯一的成員）來自拉丁語“tardigradus”，或“緩慢行走”，研究中的緩步動物名副其實。當以悠閒的速度移動時，它們每秒移動約半個身長——大約 0.01 英寸（0.25 毫米）——而在更快的速度下，它們每秒覆蓋約兩個身長。
當緩步動物在慢速和快速行走之間換擋時，它們會平穩地過渡到新的步態模式，就像許多節肢動物一樣，而不是像有脊椎動物那樣，過渡到新的步態——身體的重心也會發生變化。
當節肢動物（和緩步動物）緩慢行走時，它們一次抬起一隻腳。當它們加速時，它們會抬起身體對角線的兩隻腳。更快的速度使動物轉向一種新的模式，其中三隻腳同時離開地面：身體一側的前腳和後腳，以及另一側的中間腳。
尼羅迪說：“這些模式受到速度的嚴格調節，當它們變得更快時，它們在五隻腳著地、四隻腳著地，然後三隻腳著地之間平穩過渡。” 在實驗中，緩步動物證明，它們遵循相同的模式，即當其他腿著地時，哪些腿是騰空的。
但是，為什麼緩步動物像節肢動物一樣行走呢？可能是這些群體有一個共同的祖先，這個祖先被設定為以這種方式行走。然而，根據這項研究，節肢動物和緩步動物也可能在它們的譜系分化後，獨立地進化出這種步態模式。
尼羅迪說：“這意味著，儘管身體結構、體型和它們所處的環境完全不同，但這種特定的協調方案在所有這些條件下都是有效的。”
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