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中國科學家發現世界上最古老的動物精子,1億年前被永久儲存在體內

一組古生物學家發現了迄今世界上最古老的動物精子,這些精子1億年前被永久儲存在緬甸琥珀中的介形蟲體內。其大小可達介形蟲整個體長的三分之一,被稱為“巨型精子”。

介形蟲交配行為復原圖

研究團隊由來自中國、德國和英國的研究人員組成。研究發現,介形蟲利用巨型精子進行有性生殖的行為在一億年前就已存在,這讓已知最古老的動物精子記錄提前了至少5000萬年。

研究成果於9月16日線上發表於英國《皇家學會會刊—B輯》(Proceedings of the Royal Society B)上。

中國科學院南京地質古生物研究所的部分人員參與了這項研究。研究人員表示,介形蟲是一類具有雙瓣殼的水生微型甲殼類動物,在地球上已經生存了近5億年,今天在許多海洋中都可以找到。地層中儲存其雙瓣殼的化石非常豐富,但是其軟體部分通常不易儲存。

研究人員發現這枚產於白堊紀緬甸琥珀中包裹了39個介形蟲化石標本,包括雄性、雌性和幼蟲,以前所未有的細節儲存了它們的生殖器官。白堊紀時期在大約1。45億年至6600萬年前。

不同介形蟲的三維復原圖

該枚琥珀重0。676克,被包裹在其中的介形蟲個體最長0。59毫米,最小0。24毫米。

研究團隊利用高解析度顯微斷層掃描技術對其中的11個標本進行分析,透過近一年的高精度三維影象重建工作,精細還原了這些介形蟲的殼體和軟軀體(包括附肢、抱握器、曾克氏器、半陰莖、儲精囊、卵和巨型精子)的形態特徵。

介形蟲有性生殖器官對比圖(左為化石,右為現代類群):a和b:抱握器;c和d:卵的橫截面;e和f:精子泵;g和h:介形蟲的精子;i和j:半陰莖;k和l:介形蟲精子細節結構

有些雌性介形蟲的儲精囊正處於擴張狀態,並且已經充滿了精子。換言之,它們剛剛成功地完成了交配,然後就被永久地保留了下來,成為1億年後科學家的研究樣本。

為何稱之為巨型精子?因為其單個長度實際上至少有200μm(0。2 mm),相當於介形蟲整個體長的三分之一。

研究認為,這一類的介形蟲已提供了確鑿證據證明,早在1億年前有性繁殖已是常態。其身體構造表明,在交配時,雄性透過鉤狀抱握器,抓住雌性然後再將巨型精子透過精子泵送入雌性體內。然後,巨型精子與卵子在雌性的儲精囊完成活性受精過程。

研究人員指出,現代介形蟲仍然以非常相似的方式進行交配,這意味著這種機制在1億多年的時間裡一直沒有改變。

動物界中的大多數雄性動物,包括人類,都能產生數以千萬計的微小精子細胞,但介形類動物不同——對它們來說,質量比數量更重要。

幾十年來,科學家們一直在研究緬甸琥珀,發現了各種保留下來的“珍寶”,包括青蛙、蛇和一條有羽毛的恐龍尾巴化石。

南都記者 史明磊

圖源:中國科學院南京地質古生物研究所網站

【來源:南方都市報】

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