27 ส.ค. เวลา 09:30 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ฟอสซิลอำพันยุคครีเทเชียสของหมีน้ำเผยให้เห็นจุดกำเนิดวิวัฒนาการใหม่

หมีน้ำ หรือ Tardigrades (ทาร์ดิเกรด) เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กที่มีความหลากหลายและเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่า มีความสามารถในการเอาชีวิตรอดได้สูง นาฬิกาโมเลกุลบ่งชี้ว่า หมีน้ำ แตกต่างไปจาก panarthropods อื่นๆ (arthropods, tardigrades, velvet worms และ lobopodians) ก่อนยุคแคมเบรียน
แต่หลักฐานฟอสซิลของพวกมันยังมีน้อยมาก ปัจจุบัน นักบรรพชีวินวิทยาได้บรรยายถึงสายพันธุ์ใหม่ของ Tardigrade และบรรยายสายพันธุ์ที่รู้จักก่อนหน้านี้ใหม่อีกครั้ง คือ Beorn leggi (ชื่อ ฟอสซิล) ซึ่งทั้งคู่มาจากอำพันยุคครีเทเชียสของประเทศแคนาดา
Tardigrades ค้นพบครั้งแรกในปี 1773 โดยเป็นสัตว์ทางจุลชีววิทยาที่มีความสามารถในการเอาชีวิตรอดในสภาวะสุดขั้ว สัตว์เหล่านี้ซึ่งรู้จักกันในชื่อ หมีน้ำ (water bears) หรือ ลูกหมูมอส (moss piglets) สามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึง 60 ปี และเติบโตได้สูงสุด 0.5 มม. โดยสามารถมองเห็นได้ดีที่สุดภายใต้กล้องจุลทรรศน์
พวกมันสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึง 30 ปีโดยไม่ต้องกินอาหารหรือน้ำ อยู่ได้เพียงไม่กี่นาทีในอุณหภูมิที่ต่ำถึง -272 องศาเซลเซียสหรือสูงถึง 150 องศาเซลเซียส และอยู่ที่ -20 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหลายทศวรรษ Tardigradesสามารถทนต่อแรงกดดันตั้งแต่ 0 บรรยากาศในอวกาศไปจนถึง 1,200 บรรยากาศที่ก้นร่องลึกมาเรียนา (Marianas Trench) พวกมันมีชีวิตรอดโดยเข้าสู่สภาวะที่ร่างกายหยุดนิ่งซึ่งเรียกว่า ไบโอสตาซิส (biostasis) โดยใช้โปรตีนที่สร้างเจลภายในเซลล์และทำให้กระบวนการต่างๆ ของชีวิตดำเนินไปช้าลง
ในการศึกษานี้ ผู้เขียนได้ดูชิ้นส่วนของอำพันที่พบในแคนาดาในช่วงทศวรรษ 1960 ซึ่งมี Tardigrades ที่รู้จักในปัจจุบันชื่อว่า Beorn leggi และTardigrades อีกชนิดหนึ่งที่คาดว่ายังไม่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนในเวลานั้น พวกเขาสามารถตรวจสอบโครงสร้างขนาดเล็กของฟอสซิล Tardigrades ได้อย่างละเอียดน่าทึ่งโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคัลเลเซอร์ (confocal laser microscopy) ซึ่งเป็นวิธีการที่มักใช้ในการศึกษาชีววิทยาของเซลล์
การศึกษานี้ไม่เพียงแต่ให้การจำแนก Beorn leggi อย่างชัดเจนในลำดับวงศ์ตระกูลทาร์ดิเกรดเท่านั้น แต่ยังระบุสายพันธุ์ใหม่ได้ด้วย นั่นคือ Aerobius dactylus
“ทั้งสองสายพันธุ์นี้พบในอำพันชิ้นเดียวกันซึ่งมีอายุย้อนไปถึงยุคครีเทเชียส ซึ่งหมายความว่า หมีน้ำเหล่านี้เคยอาศัยอยู่ร่วมกับไดโนเสาร์” ดร. Javier Ortega-Hernández จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว
“ภาพของ Beorn leggi แสดงให้เห็นกรงเล็บที่ยังคงสภาพดีอยู่ 7 อัน โดยกรงเล็บที่โค้งเข้าหาลำตัวมีขนาดเล็กกว่ากรงเล็บที่โค้งออกจากลำตัว ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบใน Tardigrades ในปัจจุบัน” “ตัวอย่างที่สองซึ่งไม่เคยระบุมาก่อน มีกรงเล็บที่มีความยาวใกล้เคียงกันที่ขาคู่แรกสามคู่ แต่มีกรงเล็บด้านนอกที่ยาวกว่าที่ขาคู่ที่สี่”
ทั้งสองสายพันธุ์ทำหน้าที่เป็นจุดเทียบที่สำคัญสำหรับสิ่งที่เรียกว่า การวิเคราะห์จากนาฬิกาโมเลกุล (molecular clock analysis) ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประมาณเวลาของเหตุการณ์วิวัฒนาการที่สำคัญได้ ตัวอย่างเช่น การค้นพบล่าสุดชี้ให้เห็นว่า Tardigrades ในปัจจุบันน่าจะแยกออกจากกันระหว่างยุคแคมเบรียนเมื่อกว่า 500 ล้านปีก่อน
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
.
แหล่งอ้างอิง
[1] Cretaceous Amber Fossils Shed New Light on Evolutionary Origin of Tardigrades
[2] Cretaceous amber inclusions illuminate the evolutionary origin of tardigrades
โฆษณา