Бавноходките, известни още като тардигради или водни мечки, са разнообразна група от харизматични микроскопични безгръбначни, които са най-известни със способността си да оцеляват в екстремни условия.

Известен пример е пътуването през 2007 г. до космоса, където тардиградите са изложени на космическия вакуум и вредната йонизираща слънчева радиация и въпреки това успяват да оцелеят и да се възпроизведат след завръщането си на Земята. Бавноходките се срещат на всички континенти по света и в различни среди, включително морски, сладководни и сухоземни.

Бавноходките са оцелели през всичките пет фанерозойски събития на масово измиране, но най-ранните съвременно изглеждащи тардигради са известни едва от периода Креда, преди около 80 милиона години. Въпреки тяхната дълга еволюционна история и глобално разпространение, запасите от изкопаеми са изключително оскъдни. Поради техния микроскопичен размер и небиоминерализиращо се тяло, шансът бавноходките да се фосилизират е малък.

В документ, който е публикуван на 6 октомври 2021 г. в Proceedings of the Royal Society B, изследователите описват нов фосил, който представлява нов род и нов вид. Изследването използва конфокална лазерна микроскопия за получаване на изображения с по-висока разделителна способност на важни анатомични характеристики, които помагат при филогенетичните анализи за установяване на таксономичното положение на фосила.

^{Реконструкция на художник на Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. в мъхове. Кредит: Holly Sullivan}

Новият фосил Paradoryphoribius chronocaribbeus е едва третият кехлибар с фосил на бавноходка, който е напълно описан и официално кръстен към днешна дата. Другите два изцяло описани съвременни на вид вкаменелости са Milnesium swolenskyi и Beorn leggi, и двата известни от кехлибар от периода Креда в Северна Америка. Paradoryphoribius е първият фосил, намерен в миоцен (преди приблизително 16 милиона години) доминикански кехлибар и първият изкопаем представител на надсемейството бавноходки Isohypsibioidea.

Съавтор Филип Барден (Phillip Barden), Технологичен институт в Ню Джърси, представя фосила на водещите автори д-р Марк Мапало (Marc A. Mapalo) и професор Хавиер Ортега-Ернандес (Javier Ortega-Hernández), и двамата от катедрата по органична и еволюционна биология на Харвардския университет.

Лабораторията на Барден открива фосила и си сътрудничи с Ортега-Ернандес и Мапало, за да го анализират в детайли. Мапало, който е специализиран по бавноходките, поема водещата роля в анализа на фосилите, използвайки конфокални микроскопи в Харвардския център за биологични изображения.

„Трудността при работа с този кехлибарен екземпляр е, че той е твърде малък за разчленяване, имахме нужда от специален микроскоп, за да видим напълно фосила“, разказва Мапало. Като цяло светлината, предавана чрез дисектиращи микроскопи, работи добре, за да разкрие морфологията на по-големите включения в кехлибара като насекоми и паяци. Paradoryphoribius обаче има обща дължина на тялото само 559 микрометра или малко над половин милиметър. В такъв малък мащаб дисектиращият микроскоп може да разкрие само външната морфология на фосила.

^{Вляво: Страничен изглед на Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. гледани с пропускаща светлина под стреомикроскоп (отгоре) и с автофлуоресценция под конфокален лазерен микроскоп (отдолу). Вдясно: Фронтален изглед на Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. гледани с пропускаща светлина под стреомикроскоп (отгоре) и с автофлуоресценция под конфокален лазерен микроскоп (отдолу). Кредит: Marc A. Mapalo}

За щастие, кутикулата на бавноходката е съставена от хитин, влакнесто глюкозно вещество, което е основен компонент на клетъчните стени на гъбите и екзоскелетите на членестоногите. Хитинът е флуоресцентен и лесно се възбужда от лазери, което прави възможно напълно да се визуализира фосила на бавхоходката с помощта на конфокална лазерна микроскопия. Използването на конфокална лазерна микроскопия, вместо преминаващата светлина за изследване на фосилите, създава степени на флуоресценция, която позволява по-ясен поглед върху вътрешната морфология. С този метод Мапало успява напълно да визуализира две много важни особености на фосила - ноктите, устата и предната част на храносмилателния канал на животното, които също са направени от кутикула.

„Въпреки че външно изглежда като съвременна бавноходка, с помощта на конфокална лазерна микроскопия успяхме да видим, че притежава тази уникална организация на предната част на храносмилателния канал, която ни позволи да създадем нов род в съществуващата група надсемейства от бавноходки“, обяснява Мапало. "Paradoryphoribius е единственият род, който има това специфично уникално разположение на признаци в надсемейство Isohypsibioidea".

„Фосилите на бавноходките са рядкост“, коментира Ортега-Ернандес. „В нашето ново проучване пълният списък включва само четири екземпляра, от които само три са официално описани и наименувани, включително Paradoryphoribius. Това изследване обхваща една трета от всички известни досега фосили на бавноходки. Освен това, Paradoryphoribius предлага единствените данни за предната част на храносмилателния канал на бавноходките в цялата фосилна летопис".

Авторите отбелязват, че е много вероятно бавноходките да се запазват в кехлибар поради техните малки размери и предпочитания за местообитание. По този начин кехлибарите находища осигуряват най-надеждния източник за намиране на нови фосили, въпреки че това не означава, че намирането им е лесна задача. Откриването на фосили на бавноходки в доминикански кехлибар предполага, че и бирманските и балтийските кехлибари също могат да съдържат фосили на бавноходки. По традиция по-често се намират по-големи включения в кехлибар, тъй като включения, малки като бавноходки, са трудно забележими и изискват изключително добри наблюдателни умения, както и някои специализирани познания.

„Учените знаят къде бавноходките като цяло се вписват в дървото на живота, че са родствени на членестоногите и че имат далечен произход по време на камбрийския взрив. Проблемът е, че разполагаме с този изключително самотен тип само с три имена на фосили. Повечето фосили от този тип се намират в кехлибари, но тъй като са малки, дори да са запазени, може наистина трудно да се видят“, коментира Ортега-Ернандес.

„Ако погледнете външната морфология на бавноходките, може да предположите, че вътре в телата на бавноходките не са станали никакви промени. Но  използвайки конфокална лазерна микроскопия за визуализиране на вътрешната морфология, видяхме особености, които не се наблюдават в съществуващите видове, но се наблюдават във фосилите. Това ни помага да разберем какви промени в тялото са настъпили за милиони години. Освен това това предполага, че дори ако бавноходките са еднакви външно, някои промени се случват вътре", добавя Мапало.

Мапало и Ортега-Ернандес имат намерение да продължат да използват конфокална технология за лазерна микроскопия, за да изследват други бавноходки в кехлибар с надеждата си да разширят фосилните записи.

Справка: Mapalo MA, Robin N, Boudinot BE, Ortega-Hernández J, Barden P. A tardigrade in Dominican amber. Proc. R. Soc. B, 2021 DOI: 10.1098/rspb.2021.1760

Източник: New Species of Tardigrade (Water Bear) Discovered in 16 Million-Year-Old Dominican Amber, Harvard University

Още по темата

31/08/2021

Животът

Ето как вървят най-малките животни с крака (видео)

14/10/2020

Животът

Сияние в синьо предпазва тази бавноходка от вредната UV светлина

15/01/2020

Животът

Климатичните промени могат да повлияят дори на едни от най-устойчивите животни на планетата

09/08/2019

Космос

Лунният поход на бавноходките или откога шампионите по издръжливост всъщност са в космоса?