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目前已知最早动物精子化石被发现

  据中国科学院南京地质古生物研究所16日消息,由该所研究人员参与的中、德、英研究团队通过对缅甸琥珀的研究发现,介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在,该结果使已知最早的动物精子记录提前了至少5000万年。

  相关研究成果于当天作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》(Proceedings of the Royal Society B)上。

  介形虫是一类具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物,在地球上已经生存了将近5亿年。地层中保存其双瓣壳的化石非常丰富,但其软体部分通常不易保存。

  近日,该所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的王贺博士和王博研究员等,与德国和英国科研人员合作,首次报道了产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石。

  介形虫有性生殖器官对比图(左为化石,右为现代类群):a和b:抱握器;c和d:卵的横截面;e和f:精子泵;g和h:介形虫的精子;i和j:半阴茎;k和l:介形虫精子细节结构。南古所 供图

  报道称,该枚琥珀重0.676克,长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米,共保存了39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米,最小0.24毫米。这些介形虫归属于三个不同的类群,并含有从幼年到成年的较完整的发育序列。

  研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术对其中的11个标本进行分析,通过近一年的高精度三维图像重建工作,精细还原了这些介形虫的壳体和软躯体(包括附肢、抱握器、曾克氏器、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子)的形态特征。

  该研究首次在白垩纪介形虫化石中发现介形虫的巨型精子,其长度至少相当于介形虫体长的三分之一。该发现也是已知最早的动物精子记录,将其化石记录提前了至少5000万年。

  研究人员认为,该化石表明与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官至少在白垩纪中期就已形成,其形态特征在一亿年间没有发生改变,同时也进一步表明介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在,为生殖行为的演化停滞现象提供了一个重要实例。

  本研究工作由中国科学院、国家科学技术部和国家自然科学基金委资助。

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