Paradoryphoribius chronocaribbeus gen 的艺术重建。 等人。 十一月在苔藓中。 图片来源：Holly Sullivan 创作的原创艺术
缓步动物，也被称为水熊，是一群具有超凡魅力的微观无脊椎动物，以其在极端条件下生存的能力而闻名。 一个著名的例子是 2007 年的太空旅行，其中缓步动物暴露在太空真空和有害的电离太阳辐射下，返回地球后仍然设法生存和繁殖。 缓步动物分布在世界各大洲和不同的环境中，包括海洋、淡水和陆地。
缓步动物在所有五次显生宙大灭绝事件中幸存下来，但最早的现代型缓步动物仅在 白垩纪，大约 80 万年前。 尽管它们的进化历史和全球分布很长，但缓步动物化石记录非常稀少。 由于它们的微观尺寸和非生物矿化体，缓步动物变成化石的机会很小。
在一篇将于 6 年 2021 月 XNUMX 日发表的论文中， 英国皇家学会学报B程序 研究人员描述了一种新的现代外观的缓步动物化石，它代表了一个新属和新物种。 该研究使用共聚焦激光显微镜获得了重要解剖特征的更高分辨率图像，这些图像有助于系统发育分析以确定化石的分类位置。
左）Paradoryphoribius chronocaribbeus gen 的侧视图。 等人。 十一月在组织显微镜下用透射光观察（上）和在共聚焦激光显微镜下用自发荧光观察（下）。 右）Paradoryphoribius chronocaribbeus gen 的腹面观。 等人。 十一月在组织显微镜下用透射光观察（上）和在共聚焦激光显微镜下用自发荧光观察（下）。 图片来源：Marc A. Mapalo
新的化石 南加勒比拟雉鱼 是迄今为止第三个被完整描述和正式命名的缓步琥珀化石。 另外两个完全描述为现代外观的缓步动物化石是 千金子 和 比昂莱吉，两者都来自北美的白垩纪琥珀。 拟南芥 是在中新世（大约 16 万年前）多米尼加琥珀中发现的第一个化石，也是缓步动物超科 Isohypsibioidea 的第一个化石代表。
合著者菲利普·巴登， 新泽西理工学院，将化石介绍给主要作者 Marc A. Mapalo 博士。 哈佛大学有机与进化生物学系的候选人和资深作者哈维尔·奥尔特加-埃尔南德斯教授。 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。 专门研究缓步动物的 Mapalo 率先使用位于哈佛生物成像中心的共聚焦显微镜分析了化石。
“使用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才能完全看到化石，”Mapalo 说。 通常，解剖显微镜透射的光可以很好地揭示琥珀中较大内含物的形态，例如昆虫和蜘蛛。 Paradoryphoribius， 然而，它的总长度只有 559 微米，或略高于半毫米。 在如此小的尺度上，解剖显微镜只能揭示化石的外部形态。
幸运的是，缓步动物的表皮是由几丁质制成的，几丁质是一种纤维状的葡萄糖物质，是真菌细胞壁和节肢动物外骨骼的主要成分。 几丁质是荧光的，很容易被激光激发，因此可以使用共聚焦激光显微镜完全可视化缓步动物化石。 使用共聚焦激光显微镜而不是透射光来研究化石产生的荧光程度可以更清晰地观察内部形态。 通过这种方法，Mapalo 能够完全可视化化石的两个非常重要的特征，即爪子和口腔器官，或者也是由角质层制成的动物的前肠。
“尽管在外部它看起来像现代缓步动物，但通过共聚焦激光显微镜，我们可以看到它具有这种独特的前肠组织，这保证我们在这个现存的缓步动物超家族中建立一个新属，”Mapalo 说。 “拟南芥 是 Isohypsibioidea 超科中唯一具有这种特殊独特性状排列的属。”
“缓步动物化石很罕见，”奥尔特加-埃尔南德斯说。 “在我们的新研究中，完整的样本只包括四个标本，其中只有三个被正式描述和命名，包括 拟南芥. 这篇论文基本上涵盖了迄今为止已知的缓步动物化石记录的三分之一。 此外， 拟南芥 提供了整个化石记录中有关缓步动物颊侧器官的唯一数据。”
作者指出，由于其体积小和栖息地偏好，琥珀中的缓步动物化石存在很强的保存偏见。 因此，琥珀矿床为寻找新的缓步动物化石提供了最可靠的来源，尽管这并不意味着找到它们是一件容易的事。 在多米尼加琥珀中发现的缓步动物化石表明，其他经常取样的地点，例如缅甸和波罗的海琥珀矿床，也可能藏有缓步动物化石。 从历史上看，琥珀中存在较大内含物的偏见，因为像缓步动物一样小的内含物很难看到，需要非常好的观察技能以及一些专业知识。
“科学家们知道缓步动物在生命之树中广泛存在的位置，它们与节肢动物有亲缘关系，并且它们在寒武纪大爆发期间有很深的起源。 问题是我们有这个极其孤独的门，只有三个命名的化石。 这个门的大部分化石都是在琥珀中发现的，但是因为它们很小，即使它们被保存下来，也很难看到它们，”奥尔特加-埃尔南德斯说。
Mapalo 表示同意，“如果你看一下缓步动物的外部形态，你可能会认为缓步动物体内没有发生任何变化。 然而，使用共聚焦激光显微镜观察内部形态，我们看到了在范围物种中没有观察到但在化石中观察到的特征。 这有助于我们了解数百万年来身体发生了哪些变化。 此外，这表明即使缓步动物的外部可能相同，内部也会发生一些变化。”
Mapalo 和 Ortega-Hernández 继续采用共聚焦激光显微镜技术研究琥珀中的其他缓步动物，以期扩大缓步动物化石记录。
参考：“多米尼加琥珀中的缓步动物”，6 年 2021 月 XNUMX 日， 英国皇家学会学报B程序.
DOI：10.1098 / rspb.2021.1760
