有史以来发现的第一个缓步动物化石暗示了它们如何在地球最大规模的灭绝中幸存下来

有史以来发现的第一批缓步动物化石的详细 3D 图像可以帮助科学家预测缓步动物何时进化出近乎坚不可摧的特性——这一特性可能帮助它们在多次大规模灭绝中幸存下来。

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缓步动物以几乎坚不可摧而闻名。现在，科学家们重新分析了古老的、被琥珀包裹的化石，揭示了这些超级坚韧的生物何时可能首次获得进入“吞状态”的能力，这有助于它们在极端环境中生存。

这些新发现还可以解释水熊虫如何在重大灭绝事件中幸存下来，其中包括大约2.5亿年前的“大灭绝”，该事件消灭了地球上大约90%的物种。

缓步动物，也被称为水熊虫，是一种微小的八足动物，几乎在地球上所有的栖息地都有发现——从深海最热的热液喷口到冰冷的山峰。它们可以通过进入一种被称为“隐生”的极端不活动状态来在最恶劣的环境中生存，这种状态使它们几乎完全停止新陈代谢并忍受脱水、剧烈的温度变化甚至太空真空。

在 8 月 6 日发表在《通讯生物学》杂志上的一项新研究中，研究人员重新分析了有史以来发现的第一批缓步动物化石——一对冰冻在琥珀中的灭绝水熊，估计数量约为 7200 万到 83 只。万岁。

研究人员创建了化石的超高分辨率图像，这使他们能够对灭绝的物种进行分类并追溯缓步动物的进化历史。

研究主要作者、哈佛大学研究员马克·马帕洛 (Marc Mapalo) 表示：“了解特定缓步动物（例如具有隐生能力的缓步动物）何时起源，有助于了解这些缓步动物及其能力进化的原因和方式。”电子邮件中的生活科学。

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科学家只发现了四种缓步动物化石。研究中使用的前两颗是 20 世纪 40 年代在加拿大萨斯喀彻温河附近的海滩上发现的，包裹在一块琥珀中。

只有一种被埋葬的物种，Beorn Leggi，被命名过。 “另一个没有得到正确的描述，因为它太小了，作者无法真正看到任何东西，”马帕洛说。

这项新研究的研究人员使用共焦荧光显微镜创建了这些微小化石的 3D 图像。马帕洛解释说，这种技术仅照亮样本的特定部分，这增加了观察细节的能力，并使样本在最终照片中看起来更加清晰。

在观察了不明化石爪子的形状和位置后，科学家将缓步动物归入一个新的属和种，并将其命名为Aerobius dactylus。

事实证明，并非所有缓步动物都会进入 tun 状态——缓步动物有两大类，其中一类中，只有一个科进入隐生状态。通过分析缓步动物的爪子等化石特征，并将新描述的物种放在进化树上，他们能够粗略估计两个主要缓步动物类别之间的分裂发生在多久之前。这反过来又让他们对不同类型的缓步动物中隐生进化的时间有了大致的估计。

马帕洛说：“通过了解这些化石与现存缓步动物的关系，我们可以用它们来校准缓步动物树，即估计不同缓步动物群体的起源时间。”

研究发现，缓步动物的两大类在大约 5 亿年前的寒武纪时期（距今 5.41 亿年至 4.85 亿年前）出现分歧，前后大约有 1.1 亿年。

这两个类别的缓步动物后来分化了。他们得出的结论是，隐生现象可能在 4.3 亿年前到 1.75 亿年前的这两种缓步动物中出现过两次不同的时间。他们指出，很长的时间间隔涵盖了大规模灭绝。

作者认为，这种类似死亡的生存状态可能帮助缓步动物在几次重大灭绝事件中幸存下来，这些事件可以追溯到大约2.52亿年前的二叠纪灭绝或大灭绝，当时大规模的火山爆发引发了不适宜居住的变化在地球的气候中。能够保持多年的假死状态可能有助于这些生物在环境条件改善之前保持活力。然而，这并不一定意味着缓步动物进化出隐生生物是为了在这些大规模灭绝事件中生存下来。

“我认为隐生帮助缓步动物在这些事件中生存下来，但我不能肯定地说这是它们生存的主要原因，”马帕洛说。