科学探索|科学家在1600万年前的多米尼加琥珀中发现水熊新物种

缓步动物也被称为水熊,是一个多样化的有魅力的微型无脊椎动物群体,它们因其在极端条件下的生存能力而最为出名 。一个著名的例子是2007年的一次太空旅行,在那里水熊被暴露在太空真空和有害的电离太阳辐射中,但在返回地球后仍然设法生存和繁殖 。在世界各大洲和不同的环境中,包括海洋、淡水和陆地,都发现了水熊的踪迹 。
科学探索|科学家在1600万年前的多米尼加琥珀中发现水熊新物种
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缓步动物在所有五个泛生代大灭绝事件中都幸存下来,然而目前研究人员知道最早的现代外观的缓步动物来自白垩纪,距今大约8000万年 。尽管它们有漫长的进化历史和全球分布,但缓步动物的化石记录却极为稀少 。由于其微小的尺寸和非生物矿化的身体,缓步动物成为化石的机会很小 。
在即将发表在《皇家学会学报B辑》的一篇论文中,研究人员描述了一个新的现代外观的缓步动物化石,代表了一个新属和新物种 。这项研究使用共聚焦激光显微镜获得了重要的解剖学特征的更高分辨率的图像,这有助于系统发育分析,以确定该化石的分类位置 。
新的化石Paradoryphoribius chronocaribbeus是迄今为止被完全描述和正式命名的第三种迟缓动物琥珀化石 。另外两个被完全描述的现代外观的缓步动物化石是Milnesium swolenskyi和Beorn leggi,它们都来自北美白垩纪的琥珀 。Paradoryphoribius是在中新世(大约1600万年前)多米尼加琥珀中发现的第一块化石,也是迟缓动物超家族Isohypsibioidea的第一个代表化石 。
【科学探索|科学家在1600万年前的多米尼加琥珀中发现水熊新物种】共同作者、新泽西理工学院的Phillip Barden向第一作者、博士生Marc A. Mapalo和高级作者Javier Ortega-Hernández教授介绍了这块化石,他们都在哈佛大学的有机体和进化生物学系 。Barden的实验室发现了这块化石,并与Ortega-Hernández和Mapalo合作,详细分析了这块化石 。专门研究迟钝动物的马帕洛率先使用位于哈佛大学生物成像中心的共焦显微镜对化石进行分析 。
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Mapalo说:"处理这个琥珀标本的困难在于它对于解剖显微镜来说太小了,我们需要一个特殊的显微镜来完全看清这个化石 。一般来说,解剖显微镜透射的光线可以很好地揭示琥珀中昆虫和蜘蛛等较大内含物的形态 。然而,Paradoryphoribius的身体总长度只有559微米,或略高于半毫米 。在如此小的规模下,解剖显微镜只能显示出化石的外部形态 。
幸运的是,Tardigrade的角质层是由几丁质构成的,这是一种纤维状的葡萄糖物质,是真菌的细胞壁和节肢动物外骨骼的主要成分 。甲壳素具有荧光性,很容易被激光激发,这使得使用激光共聚焦显微镜完全观察缓步动物的化石成为可能 。使用激光共聚焦显微镜而不是透射光来研究化石,可以产生不同程度的荧光,从而更清楚地看到内部形态 。通过这种方法,Mapalo能够完全看到化石的两个非常重要的特征,即爪子和口腔装置,或动物的前肠,它也是由角质层组成的 。
Mapalo说:"尽管从外部看它像一个现代缓步动物,但通过激光共聚焦显微镜,我们可以看到它有这种独特的前肠组织,这使我们有理由在这个现存的缓步动物超科群体中建立一个新属 。Paradoryphoribius是Isohypsibioidea超家族中唯一具有这种独特特征排列的属 。"
Ortega-Hernández说:"缓步动物化石非常罕见 。在我们的新研究中,完整的记录只包括四个标本,其中只有三个被正式描述和命名,包括Paradoryphoribius 。这篇论文基本上囊括了迄今为止已知的三分之一的缓步动物化石记录 。此外,Paradoryphoribius提供了整个化石记录中唯一的关于缓步动物颊部装置的数据 。"