发现了拥有一亿年历史的巨型精细胞-最古老的已知精细胞

时间：2022-05-10 15:25:05 来源：

另一个深远的令人着迷的快照，一个国际古生物学家团队报告说，发现了可追溯到白垩纪（大约一亿年前）的微小甲壳类动物标本，保存在缅甸琥珀的样本中。最壮观的发现是单身女性，经过仔细检查后发现其生殖道中含有巨大的精子细胞。

实际上，这是已经确定地鉴定出精子细胞的最古老的化石。此外，该标本代表了以前未知的甲壳类动物，已被命名为缅甸Myanmar。辉氏藻是一种成龙，如形成甲壳的成对的钙质瓣清楚地表明，其形状让人联想到贻贝的壳。

兽脚类动物已经存在了大约5亿年，并且已经描述了成千上万的现代物种。它们存在于海洋，淡水湖泊和河流中。这些甲壳类动物的化石壳绝非稀有，但保存在缅甸琥珀中的标本揭示了它们内部器官的细节，包括与生殖有关的器官。

慕尼黑地球生物学家Renate Matzke-Karasz的路德维希·马克西米利安斯大学（LMU）说：“这些发现为我们提供了一个难得的机会，以了解更多有关这些器官的进化的信息。他在化石的形态分析中发挥了重要作用。

在白垩纪时期，原住民必须生活在现在缅甸的沿海和内陆水域中，这些水域以森林为生，森林以树木为主，这些树木生产大量的树脂。新近描述的标本是被困在粘稠物质渗出的斑点中的许多生物之一。

近年来，在克钦邦发现的琥珀产生了壮观的化石，包括青蛙和蛇，以及假定的恐龙的一部分（根据新证据，该标本实际上可能代表不寻常的蜥蜴）。在过去的5年中，基于这些夹杂物，已经描述了数百种以前未知的物种。实际上，他们中的许多人已迫使进化生物学家重新考虑有关系统发育和生态关系的常规假设。

在计算机辅助的3D X射线重建的帮助下，对新的兽类标本进行了分析。这些图像揭示了这些动物的解剖结构的惊人细节，从其微小的四肢到生殖器官。Matzke-Karasz和她的同事们在一个女性标本中发现了成熟的精子。这些细胞在配对后在配对的精子容器中发现，它们在雌性卵成熟后可以释放。

“这只雌性必须在被树脂包裹之前不久就已经交配了，”南京中国科学院的王宏说。X射线图像还显示了雄性成年纲动物插入雌性的双生殖孔中的精子泵和一对阴茎。

缅甸琥珀中的发现为进化专业化的出人意料的古老和高级实例提供了空前的见识。Matzke-Karasz说：“这些标本中生殖系统的复杂性提出了一个问题，即对巨精细胞的投资是否可以代表一种进化稳定的策略。大多数动物物种（包括人类）的雄性都会产生大量非常小的精子。相对较少的动物，包括一些果蝇-当然还有成年纲动物-选择了不同的方法。它们产生相对少量的超大精子，其活动尾巴比动物本身长几倍。

“为了证明使用巨精在进化方面不是奢侈的想法，而是一种可行的策略，可以赋予持久的优势，使物种能够长期生存，我们必须确定何时采用这种模式繁殖第一次出现。”马茨凯·卡拉斯（Matzke-Karasz）说。

精子化石的例子极为罕见。已知的最古老的原螯虾精子（已有新发现）有1700万年的历史，以前的记录年龄是50 Myr，是由一种蠕虫引起的。新证据将这一年龄延长了至少两倍。

Matzke-Karasz指出，动物在一亿年前就已经形成了巨大的精子，这表明这种繁殖策略确实可以（非常）长期成功。“这是一项令人印象深刻的记录，需要该物种的雄性和雌性都进行大量投资的性状。从进化的角度来看，借助巨精子进行有性生殖必须是一种完全有利可图的策略。”

参考：王贺，Renate Matzke-Karasz，David J. Horne，赵向东，曹梅珍，张海春和王波，“白垩纪龙骨中生殖器官和巨精的特殊保存”，2020年9月16日，皇家学会学报B。 DOI：
10.1098 / rspb.2020.1661

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