Новые виды тихоходок в янтаре: найдены чрезвычайно редкие окаменелости с беспрецедентной детализацией

Тихоходки — микроскопические беспозвоночные, известные своей невероятной выносливостью. Эти создания, близкие родственники онихофор и членистоногих, способны выживать в экстремальных условиях: от космического вакуума до низких температур. Несмотря на свою повсеместную распространенность в современной биосфере, их ископаемые останки крайне редки, что затрудняет изучение их эволюции. Их микроскопические размеры и хрупкое тело делают крайне маловероятным сохранение в виде окаменелостей. До недавнего времени было известно лишь несколько ископаемых находок тихоходок, заключенных в янтаре, и только две из них имели четкое таксономическое положение, позволяющее использовать их для построения эволюционных деревьев.

Микроскопические «пленники» янтаря раскрывают свои секреты

Однако недавно ученым из Гарвардского университета удалось получить новые ценные данные о древних тихоходках, проливающие свет на их эволюционную историю. Предметом исследования стали два экземпляра, найденные в канадском янтаре мелового периода (около 80 миллионов лет назад). Для изучения этих микроскопических «пленников» была использована конфокальная флуоресцентная микроскопия, позволяющая получать высококачественные изображения с высоким разрешением. Благодаря этому методу удалось детально рассмотреть строение когтей, важного диагностического признака для классификации тихоходок.

Один из изученных экземпляров, Beorn leggi, был впервые описан еще в 1964 году, но его точное место на древе эволюции тихоходок оставалось неясным. Новые данные показали, что строение его когтей характерно для представителей семейства Hypsibiidae, включающего множество ныне живущих видов. Это открытие позволило опровергнуть гипотезу о принадлежности Beorn leggi к вымершему семейству Beornidae и с уверенностью отнести его к семейству Hypsibiidae, представители которого обитают на нашей планете и по сей день.

Второй экземпляр оказался настолько уникальным, что ученые выделили его в новый род и вид — Aerobius dactylus. Особенностью этого вида является необычное строение когтей задних ног, которые отличаются по форме и размеру от когтей передних ног. Такой диморфизм конечностей не встречается у современных тихоходок, что делает Aerobius dactylus уникальным представителем древней фауны.

Новые горизонты в изучении эволюции тихоходок

Чтобы определить положение этих двух ископаемых видов на филогенетическом древе тихоходок, ученые провели анализ, основанный на морфологических признаках (включая строение когтей) и данных о последовательностях 18S рРНК. Результаты показали, что оба вида относятся к надсемейству Hypsibioidea, объединяющему множество современных тихоходок.

Полученные данные имеют важное значение не только для понимания эволюционной истории тихоходок, но и для молекулярного датирования — метода, позволяющего оценить время расхождения эволюционных линий. Использование Beorn leggi в качестве калибровочной точки в молекулярных часах позволило уточнить время дивергенции основных групп тихоходок.

Результаты анализа предполагают, что разделение тихоходок на две основные группы — Eutardigrada и Heterotardigrada — произошло в среднем кембрии, около 500 миллионов лет назад. Это указывает на то, что характерный для современных тихоходок четырехногий план строения тела сформировался уже в кембрии.

Интересно, что линии наземных тихоходок — эутардиград и эхинискоидных гетеротардиград — колонизировали сушу независимо друг от друга. Первые вышли на сушу в верхнем девоне — нижнем карбоне, а вторые — в нижней юре. Примечательно, что эти периоды совпадают с периодами массовых вымираний, что может свидетельствовать о роли криптобиоза — способности впадать в состояние анабиоза — в выживании тихоходок в условиях экологических катастроф. Дивергенция большинства современных групп тихоходок приходится на юрский и меловой периоды, что коррелирует с бурным развитием мхов и печеночников, создавших для тихоходок новые экологические ниши.