Artistieke rekonstruksie van Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. in mosse. Krediet: Oorspronklike kuns geskep deur Holly Sullivan
Tardigrades, ook bekend as waterbere, is 'n diverse groep charismatiese mikroskopiese ongewerweldes wat veral bekend is vir hul vermoë om uiterste toestande te oorleef. 'n Bekende voorbeeld was 'n reis na die ruimte in 2007 waar tardigrade blootgestel is aan die ruimtevakuum en skadelike ioniserende sonstraling, en steeds daarin geslaag het om te oorleef en voort te plant nadat hulle na die aarde teruggekeer het. Tardigrade word in al die vastelande van die wêreld en in verskillende omgewings aangetref, insluitend mariene, varswater en terrestriële.
Tardigrades het al vyf Phanerozoic Groot Massa-uitsterwingsgebeurtenisse oorleef, maar tog is die vroegste, moderne voorkoms-tardigrades slegs bekend van die Kryt, ongeveer 80 miljoen jaar gelede. Ten spyte van hul lang evolusionêre geskiedenis en wêreldwye verspreiding, is die tardigrade-fossielrekord uiters yl. As gevolg van hul mikroskopiese grootte en nie-biomineraliserende liggaam, is die kans dat tardigrade gefossileer word, klein.
In 'n referaat wat op 6 Oktober 2021 gepubliseer sal word, in Verrigtinge van die Royal Society B navorsers beskryf 'n nuwe, moderne voorkoms van tardigrade fossiel wat 'n nuwe genus en nuwe spesie verteenwoordig. Die studie het konfokale lasermikroskopie gebruik om beelde met hoër resolusie van belangrike anatomiese kenmerke te verkry wat help met filogenetiese ontledings om die taksonomiese plasing van die fossiel vas te stel.
Links) Syaansig van Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. bekyk met deurgestraalde lig onder 'n streomikroskoop (bo) en met outofluoressensie onder 'n konfokale lasermikroskoop (onder). Regs) Ventrale aansig van Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. bekyk met deurgestraalde lig onder 'n streomikroskoop (bo) en met outofluoressensie onder 'n konfokale lasermikroskoop (onder). Krediet: Beelde deur Marc A. Mapalo
Die nuwe fossiel Paradoryphoribius chronocaribbeus is slegs die derde tardigrade amber fossiel wat volledig beskryf en formeel benoem is tot op datum. Die ander twee volledig beskryfde, moderne voorkoms-tardigrade-fossiele is Milnesium swolenskyi en Beorn leggi, albei bekend van amber van die Kryttydperk in Noord-Amerika. Paradoryphoribius is die eerste fossiel wat gevind is ingebed in Mioseen (ongeveer 16 miljoen jaar gelede) Dominikaanse amber en die eerste fossielverteenwoordiger van die tardigrade superfamilie Isohypsibioidea.
Mede-outeur Phillip Barden, New Jersey Instituut vir Tegnologie, het die fossiel aan hoofskrywer Marc A. Mapalo, Ph.D. Kandidaat, en senior skrywer Professor Javier Ortega-Hernández, beide in die Departement Organiese en Evolusionêre Biologie, Harvard Universiteit. Barden se laboratorium het die fossiel ontdek en met Ortega-Hernández en Mapalo saamgespan om die fossiel in detail te ontleed. Mapalo, wat in tardigrade spesialiseer, het die voortou geneem met die ontleding van die fossiel met behulp van konfokale mikroskope wat in die Harvard-sentrum vir biologiese beeldvorming geleë is.
"Die moeilikheid om met hierdie amber-monster te werk, is dat dit veels te klein is om mikroskope te dissekteer, ons het 'n spesiale mikroskoop nodig gehad om die fossiel ten volle te sien," het Mapalo gesê. Oor die algemeen werk die lig wat deur dissekteermikroskope oorgedra word goed om die morfologie van groter insluitings soos insekte en spinnekoppe in amber te openbaar. Paradoryphoribius, het egter 'n totale liggaamslengte van slegs 559 mikrometer, of effens meer as 'n halwe millimeter. Op so 'n klein skaal kan 'n dissekteermikroskoop net die uitwendige morfologie van die fossiel onthul.
Gelukkig is Tardigrade se kutikula gemaak van chitien, 'n veselagtige glukosestof wat 'n primêre komponent van selwande in swamme en die eksoskelette van geleedpotiges is. Chitien is fluoresserend en word maklik opgewonde deur lasers wat dit moontlik maak om die tardigrade-fossiel volledig te visualiseer met behulp van konfokale lasermikroskopie. Die gebruik van konfokale lasermikroskopie in plaas van deurgestraalde lig om die fossiel te bestudeer, het grade van fluoressensie geskep wat 'n duideliker beeld van die interne morfologie moontlik gemaak het. Met hierdie metode kon Mapalo twee baie belangrike karakters van die fossiel, die kloue en die mondapparaat, of die voorgewande van die dier wat ook van kutikula gemaak is, volledig visualiseer.
"Al het dit uitwendig soos 'n moderne tardigrade gelyk, kon ons met konfokale lasermikroskopie sien dat dit hierdie unieke voorgewande organisasie gehad het wat vir ons geregverdig het om 'n nuwe genus binne hierdie bestaande groep tardigrade superfamilies op te rig," het Mapalo gesê. “Paradoryphoribius is die enigste genus wat hierdie spesifieke unieke karakterrangskikking in die superfamilie Isohypsibioidea het.”
"Tardigrade-fossiele is skaars," het Ortega-Hernández gesê. “Met ons nuwe studie sluit die volle telling slegs vier monsters in, waarvan slegs drie formeel beskryf en benoem word, insluitend Paradoryphoribius. Hierdie artikel bevat basies 'n derde van die tardigrade fossielrekord wat tot dusver bekend is. Verder, Paradoryphoribius bied die enigste data oor 'n tardigrade bukkale apparaat in hul hele fossielrekord.”
Die skrywers merk op dat daar 'n sterk bewaringsvooroordeel is vir tardigrade-fossiele in amber as gevolg van hul klein grootte en habitatvoorkeure. Dus, amberneerslae bied die mees betroubare bron vir die vind van nuwe tardigrade-fossiele, al beteken dit nie dat dit 'n maklike taak is om dit te vind nie. Die ontdekking van 'n tardigrade-fossiel in Dominikaanse barnsteen dui daarop dat ander terreine wat gereeld gemonster word, soos Birmaanse en Baltiese barnsteenafsettings, ook tardigrade-fossiele kan huisves. Histories is daar 'n vooroordeel teenoor groter insluitings in amber, aangesien insluitings so klein soos tardigrade moeilik is om te sien en uiters goeie waarnemingsvaardighede vereis, sowel as 'n mate van spesialiskennis.
“Wetenskaplikes weet waar tardigrade breedweg in die boom van die lewe pas, dat hulle verwant is aan geleedpotiges en dat hulle 'n diep oorsprong het tydens die Kambriese Ontploffing. Die probleem is dat ons hierdie uiters eensame filum het met net drie genoemde fossiele. Die meeste van die fossiele van hierdie filum word in amber aangetref, maar omdat hulle klein is, kan dit baie moeilik wees om hulle te sien, selfs al word hulle bewaar,” het Ortega-Hernández gesê.
Mapalo het saamgestem: “As jy na die eksterne morfologie van tardigrade kyk, kan jy aanvaar dat daar geen veranderinge in die liggaam van tardigrade plaasgevind het nie. Met behulp van konfokale lasermikroskopie om die interne morfologie te visualiseer, het ons egter karakters gesien wat nie in omvang spesies waargeneem word nie, maar in die fossiele waargeneem word. Dit help ons om te verstaan watter veranderinge in die liggaam oor miljoene jare plaasgevind het. Verder dui dit daarop dat selfs al kan tardigrades ekstern dieselfde wees, sommige veranderinge intern plaasvind.”
Mapalo en Ortega-Hernández gebruik steeds konfokale lasermikroskopietegnologie om ander tardigrade in amber te bestudeer in hul hoop om die tardigrade-fossielrekord uit te brei.
Verwysing: "'n Tardigrade in Dominikaanse amber" 6 Oktober 2021, Verrigtinge van die Royal Society B.
DOI: 10.1098 / rspb.2021.1760
