science >> Wetenschap >  >> anders

Bevinding in 100 miljoen jaar oude barnsteen onthult geslachtsgemeenschap van ostracoden

De bestudeerde ostracoden uit Myanmar-barnsteen. Krediet:NIGPAS

Kleine tweekleppige ostracoden van schaaldieren zijn de meest voorkomende fossiele geleedpotigen sinds het Ordovicium en spelen een belangrijke rol in paleomilieureconstructie en evolutionaire biologie.

De overgrote meerderheid van fossiele ostracoden wordt vertegenwoordigd door verkalkte schelpen, en hun zachte delen, die onschatbare informatie kan verschaffen over de oude ostracode-auto-ecologie, zijn uiterst zeldzaam.

Onlangs, Dr. Wang He en prof. Wang Bo, van het Nanjing Instituut voor Geologie en Paleontologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (NIGPAS), en hun medewerkers presenteerden uitzonderlijk goed bewaarde ostracoden met zachte delen (aanhangsels en voortplantingsorganen) uit het midden van het Krijt Myanmar amber (~ 100 miljoen jaar oud), die geslachtsgemeenschap van ostracoden aan het licht bracht.

De studie is gepubliceerd in Proceedings van de Royal Society B op 15 september.

De ostracode-assemblage in de barnsteen bestaat uit 39 individuen in één stuk barnsteen en omvat mannen, vrouwtjes en juvenielen.

X-ray microcomputertomografie werd gebruikt om driedimensionale beelden met hoge resolutie van hun zachte delen te verkrijgen. De micro-CT-reconstructie leverde direct bewijs van de mannelijke clasper, spermapompen (Zenker-organen), hemipenen, eicellen en vrouwelijke zaadcellen die gigantische zaadcellen bevatten.

Bewaarde lichaamsdelen in fossielen vergeleken met moderne analogen. Krediet:NIGPAS

Dit is de eerste keer dat gigantische ostracode-sperma werd gevonden in ostracode-fossielen uit het Krijt; zijn lengte was ten minste een derde van de lichaamslengte van de ostracode. Deze ontdekking is ook het vroegst bekende record van dierlijk sperma, en ongeveer 50 miljoen jaar ouder dan de vorige oudste fossielen van dierlijk sperma.

Analyses van de fossiele en bestaande ostracoden laten zien dat tijdens seksuele reproductie, het mannetje gebruikte zijn seksueel dimorfe vijfde lidmaat, die haakachtige endopoden heeft, om een ​​vrouw te grijpen terwijl ze haar hemipenen in de gepaarde vagina's van de vrouw brengt. Het paar Zenker-organen van het mannetje brachten vervolgens het uitzonderlijk lange maar onbeweeglijke sperma via de mannelijke hemipenen over in het vrouwtje.

Het Zenker-orgel wordt gemakkelijk geïdentificeerd in bestaande Cypridoïde ostracoden als een grote, doornig, gesclerotiseerd deel van het eerbiedige spermakanaal. Spiervezels naast het orgel verbinden de talrijke stekels, die vaak zijn gerangschikt in een aantal kransen die taxonomisch kenmerkend zijn op familieniveau.

Eenmaal bij het vrouwtje, het sperma wordt omhooggeduwd door de twee lange spermakanalen, elk eindigend in een zakachtige zaadhouder voor opslag van sperma; daar, ze worden eindelijk beweeglijk, rangschikken zich in een meer georganiseerde verzameling en bevruchten eieren tijdens het eilegproces.

Artist's reconstructie van parende ostracoden. Krediet:YANG Dinghua

Onderzoek toont aan dat het repertoire van reproductiegedrag bij ostracoden, die gepaard gaat met aanzienlijke morfologische aanpassingen, is gedurende ten minste 100 miljoen jaar onveranderd gebleven - een uitstekend voorbeeld van evolutionaire stasis.

Het verschijnen van een complex voortplantingsmechanisme met gigantisch sperma verbeterde het paringssucces en heeft mogelijk een belangrijke bijdrage geleverd aan de late Mesozoïsche explosieve straling van de superfamilie Cypridoidea, die tegenwoordig de overgrote meerderheid van niet-mariene ostracode-soorten omvat.