Исследовательская группа, возглавляемая доктором Хэ Ван из Китайской академии наук в Нанкине, обнаружила сперму у нового вида ракообразных, который они назвали Myanmarcypris hui. Они предсказывают, что животные занимались сексом незадолго до того, как их поймали в куске янтаря (древесной смолы), который образовался в меловой период.
Ископаемые сперматозоиды исключительно редки; ранее самым старым известным образцам было всего 17 миллионов лет.
Myanmarcypris hui – остракод, вид ракообразных, который существует уже 500 миллионов лет и обитает во всех видах водной среды, от глубоких океанов до озер и рек. Их ископаемые раковины обычны и многочисленны, но находка сохранившихся в древнем янтаре образцов с неповрежденными придатками и внутренними органами дает редкую и захватывающую возможность узнать больше об их эволюции.
Профессор Дэйв Хорн, профессор микропалеонтологии Лондонского университета королевы Марии, сказал: «Анализ ископаемых раковин остракод очень информативен об окружающей среде и климате в прошлом, а также проливает свет на эволюционные загадки, но исключительные случаи появления окаменелых мягких частей, подобных этому, приводят к замечательные достижения в нашем понимании."
В меловой период на территории современной Мьянмы остракоды, вероятно, жили в прибрежной лагуне, окаймленной деревьями, где они попали в каплю древесной смолы.
Качинский янтарь в Мьянме ранее приносил выдающиеся находки, в том числе лягушек, змей и хвост пернатого динозавра. Бо Ван, также из Китайской академии наук в Нанкине, добавил: «За последние пять лет были описаны сотни новых видов, и многие из них заставили эволюционных биологов пересмотреть давние гипотезы о том, как развивались определенные линии и как экологические отношения развивались."
Исследование, опубликованное в журнале Royal Society Proceedings B, также имеет значение для понимания эволюционной истории необычного способа полового размножения с участием «гигантских сперматозоидов»."
Новые находки остракод могут быть очень маленькими, но в определенном смысле они являются гигантами. Самцы большинства животных (включая людей) обычно производят десятки миллионов очень маленьких сперматозоидов в очень больших количествах, но есть исключения. Некоторые крошечные дрозофилы (насекомые) и остракоды (ракообразные) известны вкладом в качество, а не в количество: относительно небольшое количество «гигантских» сперматозоидов, которые во много раз длиннее самого животного, что является побочным продуктом эволюционной конкуренции за репродуктивный успех.
Новое открытие – это не только самый старый из когда-либо обнаруженных ископаемых сперматозоидов, но и показывает, что у этих остракод уже были развитые гигантские сперматозоиды и специально приспособленные органы для их передачи от мужчины к женщине 100 миллионов лет назад.
Каждый остракод меньше миллиметра в длину. Используя рентгеновскую микроскопию, команда сделала компьютерную 3-мерную реконструкцию остракод, встроенных в янтарь, выявив невероятные детали. «Результаты были потрясающими – мы не только обнаружили, что их крошечные придатки сохранились внутри их раковин, мы также смогли увидеть их репродуктивные органы», – добавил Хэ Ван. "Но когда мы идентифицировали сперму внутри женщины и зная возраст янтаря, это был один из тех особых моментов Эврики в жизни исследователя."
Команда Вана обнаружила взрослых мужчин и женщин, но это был женский образец, содержащий сперму, что указывает на то, что она должна была заниматься сексом незадолго до того, как попасть в ловушку янтаря.
Реконструкции также выявили характерные мышечные насосы спермы и пенисы (по два каждого), которые самцы остракод используют для оплодотворения самок, которые хранят их в мешочках до тех пор, пока яйцеклетки не будут готовы к оплодотворению.
Такая обширная адаптация поднимает вопрос о том, может ли размножение гигантскими сперматозоидами быть эволюционно стабильным характером. «Чтобы показать, что использование гигантских сперматозоидов для воспроизводства – это не обреченная на вымирание экстравагантность эволюции, а серьезное долгосрочное преимущество для выживания вида, нам нужно знать, когда они впервые появились», – говорит соавтор доктор Ренате Мацке. Караш из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене.
Это новое свидетельство устойчивости размножения гигантской спермой в течение ста миллионов лет показывает, что это очень успешная репродуктивная стратегия, которая развивалась только один раз в этой группе – весьма впечатляюще для характеристики, требующей таких значительных вложений как со стороны мужчин, так и женщин. , особенно если учесть, что многие остракоды могут размножаться бесполым путем, совсем не нуждаясь в самцах. «Половое размножение с помощью гигантской спермы должно быть очень выгодным», – говорит Мацке-Караш.