极为罕见的缓步动物化石以前所未有的细节呈现

借助高倍显微镜工具，如今可以以前所未有的高分辨率详细观察多种古老而灭绝的缓步动物（又称“水熊”）。研究人员相信，通过这些新观察，他们已经帮助解开了这些微小无脊椎动物历史上许多未解之谜。

缓步动物是地球上最有韧性和最古老的生物之一。专家认为，这种微型动物最早的祖先可以追溯到 5 亿年前的寒武纪。与此同时，今天的缓步动物物种很可能在 1.55 亿至 6600 万年前首次进化，紧随其后的是白垩纪时期的（体型大得多的）恐龙。

当今的 1,100 多种缓步动物与地球上几乎所有其他动物的区别在于它们能够进行隐生。如有必要，水熊会排出体内的所有水分，同时将新陈代谢减慢到几乎停止，进入所谓的“吞食”状态。同时，这些节肢动物的近亲会产生一种蛋白质，在通常持续数年的极端冬眠期间保护它们的 DNA。它们已经证明自己完全有能力承受外太空严酷的、充满辐射的环境，在靠近沸腾火山口的海底生存，在北极生存，甚至被高速枪击中。

然而，缓步动物如何以及何时进化得如此强壮，古生物学家仍未完全了解。为了帮助研究这个问题，哈佛大学比较动物学博物馆的三位进化生物学家借了一块 7200 万至 8300 万年前的琥珀，里面有两个缓步动物化石。尽管这块琥珀在哈佛博物馆保存了几十年，但由于其不透明的颜色、化石的大小和技术限制，研究人员迄今为止几乎没有花时间研究它们。

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用牙科蜡将标本固定在载玻片上后，研究小组在每侧涂上甘油，以形成共聚焦荧光显微镜的视野。然后将一系列缓步动物的摄影“切片”混合在一起，形成高清合成图像。

这两种古老的缓步动物属于不同的物种， Beorn leggi和Aerobius dactylus ，这两种动物早已灭绝。尽管如此，它们的物理特征为进化生物学家提供了前所未有的细节，表明它们与当今两种水熊科的共同点。在根据物理特征和详细的年代测定方法估计出这两种化石物种在整个缓步动物家族树中的位置后，该团队能够“探索使用它们来估计主要缓步动物群体分化时间的意义”。

具体来说，通过对琥珀化石和现代缓步动物的比较，研究小组还确定，至少有两群不同的水熊在遥远的过去进化出了隐生能力——一群在 1.75 亿至 4.3 亿年前，另一群在 1.75 亿至 3.82 亿年前。

该团队现在还确信Beorn leggi和Aerobius dactylus属于同一个超家族群 Hypsibioidea，这为“研究缓步动物的起源提供了一个关键的化石校准点”。研究人员表示，这种重要的进化联系和隐生现象的共同发展“可能是帮助 [缓步动物] 彻底逃脱灭绝的因素之一”。

不幸的是， Beorn leggi和Aerobius dactylus是迄今为止发现的四块缓步动物化石中的两块，这意味着进化生物学家在研究水熊虫的进化历程时仍然没有太多材料可供参考。不过，随着共聚焦荧光显微镜等技术的进步，专家们比以往任何时候都更愿意在再次发现水熊虫时对其进行研究。