根據一項新的化石分析,微小的緩步動物——肥胖的八腿節肢動物親戚——幾乎堅不可摧,它們的耐久性超能力可能幫助它們度過了地球歷史上最致命的生物大滅絕。
緩步動物,也稱為水熊,可以承受極端高溫、低溫、壓力和輻射。緩步動物的兩大分支透過一種稱為隱生現象的過程在惡劣環境中生存,在這個過程中,它們會失去體內大部分水分並進入暫停代謝狀態。
目前已知只有四種緩步動物化石。所有化石都儲存在琥珀中,其中包括 1940 年在加拿大發現的一顆卵石中的兩塊,其年代可追溯到 8400 萬至 7200 萬年前。卵石中的一種緩步動物代表一個名為Beorn leggi的物種,於 1964 年被描述。哈佛大學比較動物學博物館的研究生 Marc Mapalo 說,另一隻太小,當時無法識別。
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緩步動物 Beorn leggi,在複式顯微鏡下以透射光拍攝(A),在共聚焦顯微鏡下以自發熒光拍攝(B),並以示意圖表示(C)。
來自 Marc A. Mapalo 等人在《通訊生物學》第 7 卷第 953 篇文章中發表的“白堊紀琥珀內含物揭示緩步動物的進化起源”。線上發表於 2024 年 8 月 6 日
對於發表在自然通訊生物學上的一項新研究,Mapalo 和他的同事使用高對比度顯微鏡揭示了這兩個標本爪子中以前未見的細節,“這在緩步動物中是非常重要的分類學特徵,”Mapalo 說。芝加哥大學生物體生物學家 Jasmine Nirody(她自己的工作也研究過緩步動物的爪子)說,緩步動物的身體結構數百萬年來變化不大,因此爪子形狀的微小可見差異為了解這些琥珀包裹的化石在緩步動物家譜中的位置提供了關鍵資訊。
作者確定較小的緩步動物是一個新的屬和種:Aerobius dactylus。他們還根據 B. leggi 的爪關節修改了其描述和分類。這兩個物種都被歸為同一緩步動物超科 Hypsibioidea,B. leggi 被移至 Hypsibiidae 科。根據以前未見的細節對 B. leggi 進行重新分類,闡明瞭其與現存緩步動物的關係。
由此產生的家譜重新校準使研究人員能夠計算出執行隱生現象的兩個緩步動物譜系可能何時分化——為獲得該技能的可能性設定了最晚日期。他們的工作表明,隱生現象出現在石炭紀時期(3.59 億至 2.99 億年前)的緩步動物中,早於大約 2.52 億年前發生的被稱為二疊紀滅絕或“大滅絕”的致命事件。作者認為,隱生現象可能幫助緩步動物在這次事件中倖存下來,這次事件消滅了 96% 的海洋生物和 70% 的陸地生物。
Mapalo 說,隱生現象的進化研究具有挑戰性,部分原因是緩步動物化石非常稀少。更多的化石發現將有助於科學家們確定這種獨特的生存策略出現的相關細節。他說,透過分享這一結果,“我們希望能夠吸引其他人意識到緩步動物化石的存在,並且還有更多的化石有待發現。”
編者注(2024 年 9 月 16 日):本文在釋出後經過編輯,以更正關於研究結果如何幫助研究人員重新分類緩步動物家譜以及 Beorn leggi 首次被描述的時間的描述。
