Анализ двух уникальных окаменелостей тихоходок, сохранившихся в янтаре, позволил учёным сделать сенсационное предположение. Согласно новым данным, их легендарная способность впадать в криптобиоз — состояние почти полной остановки жизненных процессов — сформировалась ещё в каменноугольном периоде, то есть между 359 и 299 миллионами лет назад. Это означает, что тихоходки обладали этим «суперсилой» задолго до пермского массового вымирания, самого катастрофического события в истории планеты. Именно эта адаптация, по мнению исследователей, позволила им пережить ту эпоху и развить уникальные стратегии выживания, которые наблюдаются у их современных потомков.
Тихоходки, или «маленькие водяные медведи», — это микроскопические восьминогие существа, поражающие своей невероятной живучестью. Они способны существовать в условиях, смертельных для большинства других форм жизни: на дне океана, в космическом вакууме, в антарктических льдах и даже под воздействием высокой радиации. Ключ к этому выживанию — криптобиоз. Это состояние биологического анабиоза, при котором метаболизм практически останавливается до наступления благоприятных условий.
Механизм выживания: от обезвоживания до космоса
Классический пример — ангидробиоз, состояние, в которое тихоходки впадают при обезвоживании. Они способны вывести почти всю воду из организма, свернувшись в бочонок (тун), и в таком виде ждать возвращения влаги. В то время как многие организмы для защиты от высыхания используют сахара, тихоходки вырабатывают уникальные белки, которые буквально «стекленеют», защищая клеточные структуры и ДНК от разрушения. Изучение этих белков открывает перспективы для криоконсервации биоматериалов и даже для гипотетической биостаза человека.
Несмотря на то, что предки тихоходок появились ещё в кембрийский период, а современное разнообразие (более 1100 видов) сформировалось гораздо позже, вопрос о времени возникновения их главной «суперспособности» долго оставался открытым. Главная проблема — крайняя редкость окаменелостей этих существ. На сегодняшний день известно лишь четыре ископаемых вида тихоходок, и все они найдены в янтаре.
Технологический прорыв: взгляд сквозь непрозрачный янтарь
Команда исследователей из Гарварда применила передовые методы визуализации, чтобы изучить два таких образца с беспрецедентной детализацией. Образцы в кусочках янтаря возрастом 72–83 миллиона лет десятилетиями хранились в музеях, но их изучение было затруднено из-за непрозрачности смолы и микроскопических размеров самих окаменелостей.
Образцы голотипов, полученные с помощью различных методов визуализации
Учёные использовали конфокальную флуоресцентную микроскопию, которая позволила получить изображения высокого разрешения. Этот метод помог реконструировать внешнюю морфологию древних существ. Особое внимание было уделено когтям — ключевому признаку для классификации тихоходок. Анализ выявил ранее незамеченные детали, что позволило идентифицировать один образец как новый вид — Aerobius dactylus, а второй — как вид Beorn leggi, описанный ещё в 1963 году. Оба вида были отнесены к надсемейству Hypsibiidae.
Обратите внимание: Мировые банки внедряют технологию Blockchain, чтобы не потерять конкурентноспособность.
Датировка «суперсилы»: криптобиоз как наследие карбона
Проведя филогенетический анализ и определив место новых видов на эволюционном древе, исследователи смогли оценить время расхождения их эволюционных линий. Это, в свою очередь, позволило вычислить вероятный период возникновения способности к криптобиозу. Расчёты показали, что эта адаптация появилась в интервале между 430 и 175 миллионами лет назад.
Филогенетические взаимоотношения Beorn leggi и Aerobius dactylus. А. Филогенетические результаты. Б. Художественная реконструкция двух ископаемых экземпляров Франца Антони.
Таким образом, наиболее вероятно, что криптобиоз сформировался у тихоходок именно в каменноугольном периоде. Это произошло задолго до пермско-триасового вымирания около 252 миллионов лет назад, которое уничтожило 96% морских и 70% наземных видов. Учёные полагают, что именно эта древняя и совершенная способность позволила тихоходкам пройти сквозь горнило самого страшного катаклизма и сохраниться до наших дней практически в неизменном виде.
Авторы исследования подчёркивают, что для окончательного подтверждения этой гипотезы необходимо найти и изучить больше ископаемых образцов. «Я надеюсь, что наша работа вдохновит других палеонтологов осознать, что окаменелости тихоходок существуют и их ещё предстоит обнаружить», — отметил ведущий автор исследования Марк А. Мапало в интервью для Scientific American.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.