Naukowcy z Harvardu odkryli nowy niesporczak gatunek w bursztynie, oferując wgląd w ich historię ewolucyjną i strategie przetrwania.
Niesporczaki, znane również jako „niedźwiedzie wodne”, to ośmionożne mikroskopijne organizmy znane ze swojej niesamowitej odporności. Te niezwykłe mikrozwierzęta są w stanie przetrwać wszystko, od śmiercionośnego promieniowania, przez arktyczne temperatury, aż po próżnię kosmiczną. Chociaż można je znaleźć wszędzie na Ziemi, gdzie jest woda, historia ewolucji niesporczaków pozostaje stosunkowo tajemnicza ze względu na ich skąpy zapis kopalny.
Nowe badanie przeprowadzone przez profesora nadzwyczajnego Javiera Ortegę-Hernándeza i doktoranta Marca Mapalo (obaj z Wydziału Biologii Organizmu i Biologii Ewolucyjnej na Harvardzie) nie tylko rzuciło światło na tę historię, ale także potwierdziło inny wpis w zapisie kopalnym, który obecnie znajduje się na zaledwie cztery egzemplarze.
Nowe odkrycia w bursztynie
W ich badaniu, niedawno opublikowanym w czasopiśmie Biologia komunikacjizespół ponownie przyjrzał się kawałkowi bursztynu znalezionemu w Kanadzie w latach 60. XX wieku i zawierającemu znany kopalny niesporczak Beorn leggi i inny przypuszczalny niesporczak, którego nie można było wówczas merytorycznie opisać. Korzystając z konfokalnej mikroskopii laserowej, metody zwykle stosowanej w badaniu biologii komórki, badacze byli w stanie zbadać maleńkie struktury skamieniałych niesporczaków ze zdumiewającymi szczegółami.
Badanie Ortegi-Hernándeza i Mapalo dostarcza nie tylko ostatecznej klasyfikacji B. leggi w drzewie genealogicznym niesporczaków, ale także identyfikację nowego gatunku niesporczaków.
„Obydwa znajdują się w tym samym kawałku bursztynu, który pochodzi z r Kreda Kropka, co oznacza, że te niedźwiedzie wodne żyły obok dinozaurów” – stwierdził Ortega-Hernández. „Obrazy B. leggi wykazują siedem dobrze zachowanych pazurów, przy czym pazury zakrzywione w kierunku ciała są mniejsze niż te zakrzywione od niego, co można zaobserwować u współczesnych niesporczaków”.
Drugi, wcześniej niezidentyfikowany okaz, miał pazury podobnej długości na każdej z pierwszych trzech par nóg, ale dłuższe zewnętrzne pazury na czwartym zestawie nóg. Zespół tak nazwał Aerobius dactylusod „aero” oznaczającego powietrze – ponieważ skamielina wydaje się unosić w powietrzu w bursztynie – i „dactylo”, czyli palec, po jednym długim pazurze.
Postępy w badaniach niesporczaków
Impuls do zastosowania tej nowej technologii do znanych skamieniałości pojawił się, gdy Mapalo, samozwańczy „paleo-tardigradolog”, natknął się na książkę z 2019 r.: Niedźwiedzie wodne: biologia niesporczaków.
„W jednym z rozdziałów zamieścili zdjęcie najstarszego skamieniałego niesporczaka, które uwidoczniono zarówno przy użyciu zwykłej mikroskopii, jak i konfokalnej mikroskopii laserowej” – powiedział Mapalo. „I to podsunęło mi pomysł wykorzystania tego w przypadku skamieniałości, nad którą obecnie pracuję”.
Ta skamielina zamknięta w kawałku bursztynu z Dominikany okazała się nowym gatunkiem niesporczaka. Mapalo, wraz z Ortegą-Hernándezem i badaczami z Instytut Technologii New Jersey, opublikowany swoje ustalenia w artykule z 2021 r. opublikowanym w Materiały Towarzystwa Królewskiego B.
Wgląd w ewolucję niesporczaków
Ortega-Hernández stwierdziła, że w swoim najnowszym badaniu obie skamieniałości służą jako krytyczne punkty kalibracyjne w tak zwanej analizie zegara molekularnego, która pomaga naukowcom oszacować czas kluczowych wydarzeń ewolucyjnych.
Na przykład najnowsze odkrycia sugerują, że współczesne niesporczaki prawdopodobnie rozeszły się w okresie kambru ponad 500 milionów lat temu. Badania rzucają również światło na pochodzenie kryptobiozy – technicznej nazwy niezwykłej zdolności niesporczaków do przetrwania ekstremalnych warunków poprzez wejście w stan zastoju.
„W badaniu szacuje się, że ten mechanizm przetrwania prawdopodobnie wyewoluował w środkowym i późnym paleozoiku, co mogło odegrać kluczową rolę w pomaganiu niesporczakom w przetrwaniu masowego wymierania pod koniec permu, jednego z najpoważniejszych wymierań w historii Ziemi” – Ortega-Hernández powiedział.
Wpływ na paleontologię
Badania Ortegi-Hernándeza i Mapalo stanowią znaczący postęp w dziedzinie paleontologii, ponieważ oferują nowe możliwości badania historii ewolucji jednej z najbardziej odpornych form życia na planecie.
„Zanim zacząłem doktorat, znane były tylko trzy skamieniałe niesporczaki, a teraz jest ich cztery” – powiedział Mapalo. „Większość, jeśli nie wszystkie, skamieniałych niesporczaków odkryto tak naprawdę przez przypadek. W przypadku bursztynu dominikańskiego badacze poszukiwali skamieniałych mrówek i przypadkiem zobaczyli tam skamieniałe niesporczaki.
„Dlatego, gdy tylko mam okazję, zawsze mówię badaczom pracującym ze skamieniałościami bursztynu, aby sprawdzili, czy może nie kryje się tam kolejny niesporczak, który czeka na odkrycie”.
Odniesienie: „Inkluzje w bursztynie kredowym oświetlają ewolucyjne pochodzenie niesporczaków” Marc A. Mapalo, Joanna M. Wolfe i Javier Ortega-Hernández, 6 sierpnia 2024 r., Biologia komunikacji.
DOI: 10.1038/s42003-024-06643-2
