На другом захватывающем снимке из глубоких времен международная группа палеонтологов сообщила об обнаружении образцов крохотного ракообразного, который датируется меловым периодом (около 100 миллионов лет назад) и сохранился в образцах янтаря из Мьянмы. Самая впечатляющая находка – одинокая самка, репродуктивный тракт которой обнаруживает гигантские сперматозоиды. Фактически, это самая старая окаменелость, в которой были окончательно идентифицированы сперматозоиды. Кроме того, экземпляр представляет собой ранее неизвестный вид ракообразных, получивший название Myanmarcypris hui.
M. hui был остракодом, на что ясно указывают парные известковые створки, образующие панцирь, форма которого напоминает раковину мидии. Остракоды существуют уже 500 миллионов лет, и были описаны тысячи современных видов.
Они водятся в океанах, пресноводных озерах и реках. Ископаемые раковины этих ракообразных отнюдь не редкость, но образцы, сохранившиеся в бирманском янтаре, раскрывают детали их внутренних органов, в том числе участвующих в воспроизводстве. «Находки дали нам чрезвычайно редкую возможность узнать больше об эволюции этих органов», – говорит геобиолог Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) из Мюнхена Ренате Мацке-Караш, сыгравшая важную роль в морфологическом анализе окаменелостей.
В меловой период остракоды, должно быть, жили в прибрежных и внутренних водах нынешней Мьянмы, которые были окаймлены лесами, в которых преобладали деревья, производящие огромное количество смолы. Недавно описанные образцы являются одними из многих организмов, которые были пойманы в сочащихся каплях липкой субстанции.
В последние годы из янтаря, найденного в провинции Качин, было обнаружено множество окаменелостей, в том числе лягушек и змей, а также часть предполагаемого динозавра (согласно новым данным, этот образец на самом деле может представлять необычную ящерицу). За последние 5 лет на основе этих включений были описаны сотни ранее неизвестных видов.
Действительно, многие из них вынудили эволюционных биологов пересмотреть общепринятые гипотезы о филогенетических и экологических отношениях.
Новые образцы остракод были проанализированы с помощью компьютерных 3D-рентгеновских реконструкций. Изображения показали удивительные детали анатомии этих животных, начиная от их крошечных конечностей и заканчивая их репродуктивными органами. — А в одном образце женского пола Мацке-Караш и ее коллеги обнаружили спелую сперму.
Клетки были обнаружены в парных резервуарах для сперматозоидов, в которых они хранились после совокупления, и были готовы к высвобождению, когда яйцеклетки самки созреют. «Эта самка, должно быть, спарилась незадолго до того, как была заключена в смолу», – говорит Хэ Ван из Китайской академии наук в Нанкине. Рентгеновские снимки также выявили насосы спермы и пару пенисов, которые самцы остракод вставляют в двойные гонопоры самок.
Находки в бирманском янтаре дают беспрецедентное понимание неожиданно древнего и продвинутого примера эволюционной специализации. «Сложность репродуктивной системы в этих образцах поднимает вопрос о том, могут ли инвестиции в гигантские сперматозоиды представлять собой эволюционно стабильную стратегию, – говорит Мацке-Караш. Самцы большинства видов животных (включая человека) производят очень большое количество очень маленьких сперматозоидов.
Сравнительно немногие животные, в том числе некоторые дрозофилы – и, конечно же, остракоды – выбрали другой подход. Они производят относительно небольшое количество сперматозоидов большого размера, подвижные хвосты которых в несколько раз длиннее, чем у самого животного.
"Чтобы доказать, что использование гигантской спермы – это не экстравагантная прихоть эволюции, а жизнеспособная стратегия, которая может дать устойчивое преимущество, позволяющее видам выживать в течение длительных периодов времени, мы должны установить, когда этот способ впервые появилась репродукция », – говорит Мацке-Караш.
Примеры окаменелых сперматозоидов крайне редки. Самым старым из известных сперматозоидов остракод (до нового открытия) 17 миллионов лет, а предыдущий рекордный возраст, 50 миллионов лет, принадлежал одному виду червей.
Новые данные продлевают этот возраст как минимум в два раза. Тот факт, что у животных уже развились гигантские сперматозоиды 100 миллионов лет назад, означает, что эта репродуктивная стратегия действительно может быть успешной в (очень) долгосрочной перспективе, отмечает Мацке-Караш. "Это довольно впечатляющий рекорд для характеристики, требующей значительных инвестиций как со стороны самцов, так и со стороны самок этого вида. Следовательно, с эволюционной точки зрения половое размножение с помощью гигантской спермы должно быть очень прибыльной стратегией."