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被困在琥珀中的缓步动物揭示了数百万年前的秘密

  • 2024-08-23
  • Scien

缓步动物,一种微小的八足动物,被认为是在这个星球上,已经存在过。根据它们的分子钟,这些适应性强的生物最早出现在大约 5.41 亿年前的寒武纪之前,从那时起它们就一直在世界各地蜿蜒前行。

今天,缓步动物几乎生活在地球上任何地方你看。从冰冻的苔原,到干旱的沙漠,再到海底,缓步动物找到了生存和繁衍的方法。但尽管它们取得了成功并且无处不在,但化石记录中包含的标本却很少。

这并不奇怪。它们非常小,而且相对较软。当它们死亡时,它们会很快分解,它们的身体不利于石化的严酷。尽管如此,由于琥珀的魔力,仍有一些古老的缓步动物保存了数百万年。

人类仅发现了四只缓步动物样本,它们被困在渗出的粘性树树脂中,硬化成琥珀,其历史可以追溯到近1.5亿年。这些都是非常珍贵的:它们可以为缓步动物的进化提供一些线索,也许还可以揭示它们绝对史诗般的生存技能。

贝奥恩读过使用复合显微镜(上)和共焦荧光显微镜(下)成像。 (马帕洛等人,交流。生物。,2024)

然而,琥珀中的生物可能很难研究,而且很难将标本放置在缓步动物家谱中整齐的空间中。琥珀可能是黑暗和浑浊的,而缓步动物是真的小的。琥珀中的三种缓步动物已被研究并命名,但第四种仍然难以捉摸,因为太小而无法详细辨认。

现在,哈佛大学马克·马帕洛领导的动物学家团队已经克服了这一挑战。他们使用了一种称为共焦荧光显微镜使用针孔获得更详细的微观物体图像比可以获得的使用宽视野显微镜。

研究人员研究了嵌入同一块加拿大琥珀中的两个缓步动物标本,其历史可以追溯到 72 至 8300 万年前的白垩纪。。而且,好吧,您可以亲眼看到共焦显微镜技术的结果:他们能够获得比以前的尝试更详细的两种缓步动物的图像。

第一个缓步动物被称为贝奥恩读过,它在几十年前的 1964 年被命名和描述。面包,研究人员能够辨别出以前研究中未能发现的身体特征,包括它的小爪子的形状,以及它那充满皱纹的小身体上没有突起。

指须鳅使用复合显微镜(左)和共焦荧光显微镜(右)拍摄。 (马帕洛等人,交流。生物。,2024)

而且,我们第一次在琥珀中详细地看到了第二只缓步动物,它曾经被认为太小且保存太差,无法看清更多细节。这个小小的斑点现在已经有了一个正式的名字,指须鳅,并在庞大而复杂的家谱上分配了自己的分支。

喜欢面包,指指呈桶状,没有突起,八只腿的末端有特殊的爪子。这两个物种的爪子彼此相似,也与缓步动物超科(Hypsibioidea)的爪子相似。在这三个物种中,朝向身体弯曲的爪子比远离身体弯曲的爪子短,这表明这两个物种都属于这个群体。

面包和指指早已灭绝,但其他 Hypsibioidea 物种至今仍存活。面包和指指终于和他们的缓步动物们团聚了。

不过有趣的是,爪子指指最后一对腿明显更长。那对爪子类似于缓步动物属的爪子等海普斯比乌斯。这种奇怪的特征在今天还活着的其他缓步动物物种中也被观察到,这表明第四对缓步动物的腿可能与同一缓步动物的其他三对腿有不同的进化历史。

该分析还使研究人员得出了有关缓步动物进化史的一些结论。主要有两个谱系:异缓步动物,通常生活在海洋中,大部分是淡水中适性二阶动物。

虽然两者面包和指指是真二阶动物,它们的年龄表明这些谱系在大约 5 亿年前就出现了分歧,这比科学家们想象的要晚一些。

艺术家的印象贝奥恩读过(上)和指须鳅(下),以及导致它们毁灭的粘性树脂。 (弗兰兹·安东尼)

而且,通过将这两块化石与现代缓步动物进行比较,研究人员能够找出缓步动物超级大国何时出现的时间表:隐生,一种能力并进入假死状态。这种能力最迟在1.8亿年前就出现了,最早可以追溯到4.2亿年前。

这个时间框架涵盖了地球上的几次大规模灭绝,并可能为这些非凡动物的惊人长寿提供线索。

“这些缓步动物在这个时候获得隐生能力可能是帮助它们避免灭绝的因素之一,”研究人员写道。

他们的研究结果发表在通讯生物学。

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