Международная группа ученых обнаружила ранее неизвестный вымерший вид муравьев, заключенный в уникальный кусок янтаря из Африки. Используя источник рентгеновского излучения PETRA III на Немецком электронном синхротроне (DESY) в Гамбурге, исследователи из Университета Фридриха Шиллера в Йене, Университета Ренна во Франции, Университета Гданьска в Польше, а также Центра Гельмгольца. в Гестахте, Германия, исследовали важные ископаемые останки 13 отдельных животных в янтаре и пришли к выводу, что их нельзя отнести к какому-либо ранее известному виду.
Название, данное новому виду и роду, «† Desyopone при этом род. и др. ноя. Таким образом, ученые отдают дань уважения двум участвующим исследовательским институтам — DESY и Hereon, — которые внесли значительный вклад в эту находку с помощью современных методов визуализации. В конечном счете, идентифицировать новый вид и род можно было только с помощью комбинации обширных данных о фенотипе, полученных в результате сканирования, и недавних результатов анализа генома живых муравьев. Команда сообщает о своем открытии в исследовательском журнале Insects.
Понерины вместо аневретин
Первоначальные анатомические сравнения привели ученых к гипотезе о том, что животные были видом Aneuretinae, почти вымершим подсемейством муравьев, известным до сих пор только по окаменелостям и по одному живому виду из Шри-Ланки. Но они пересмотрели эту идентификацию благодаря изображениям высокого разрешения, полученным с помощью синхротронной микрокомпьютерной томографии.
«Сложный сегмент талии и большие, но рудиментарные нижние челюсти — ротовой аппарат — более знакомы нам по Ponerinae, доминирующей группе хищных муравьев», — говорит Брендон Будино, который в настоящее время работает в Йенском университете в исследовательской стипендии Гумбольдта. . «По этой причине мы отнесли новый вид и род к этому подсемейству, несмотря на то, что он имеет уникальный внешний вид, поскольку длинная талия и в остальном ничем не ограниченный живот больше напоминают Aneuretinae».
Настоящие результаты исследования также способствуют тому, что самцы муравьев находятся в центре внимания эволюционных исследований. «Поскольку у них совершенно другая форма тела по сравнению с рабочими муравьями, все из которых самки, исследования долгое время игнорировали их. Это потому, что самцов слишком часто упускают из виду, потому что они не могут быть должным образом классифицированы», — говорит эксперт по муравьям Будино. «Наши результаты не только обновляют литературу по идентификации самцов муравьев, но также показывают, что, понимая характерные для самцов особенности, такие как форма нижней челюсти, специфичная для пола, мы можем больше узнать об эволюционных закономерностях самок муравьев».
Это связано с тем, что в настоящем исследовании ученые выявили фундаментальную закономерность, которая встречается у всех муравьев, а именно то, что нижние челюсти самцов и самок развиваются по одному и тому же образцу у большинства видов, даже если они выглядят очень по-разному.
Уникальный янтарь
Датировка находки также поставила ученых перед некоторыми проблемами, поскольку сам янтарь так же уникален, как и организмы внутри него. «Кусок с этими муравьями — из единственного месторождения янтаря в Африке, где во включениях были обнаружены ископаемые организмы. В целом с этого континента осталось всего несколько ископаемых насекомых. Хотя янтарь уже давно используется местными жителями в качестве украшений, его научное значение стало ясно исследователям только в последние 10 лет или около того», — объясняет Винсент Перришо из Реннского университета.
«Поэтому образец предлагает то, что в настоящее время является уникальным взглядом на древнюю лесную экосистему в Африке». По словам Перришо, он датируется ранним миоценом, и ему от 16 до 23 миллионов лет. Его сложная датировка была возможна только косвенно, путем определения возраста ископаемых палиноморф — спор и пыльцы, заключенных в янтаре.
Современные методы заглянуть в далекое прошлое
Такие результаты исследований возможны только при использовании самых современных технологий. Поскольку генетический материал окаменелостей не поддается анализу, особое значение имеют точные данные и наблюдения за морфологией животных. Всеобъемлющие данные можно получить с помощью методов визуализации с высоким разрешением, таких как микрокомпьютерная томография (КТ), в которой рентгеновские лучи используются для просмотра всех слоев образца.
«Поскольку муравьи, заключенные в янтарь, которые предстоит исследовать, очень малы и показывают очень слабый контраст на классической КТ, мы провели КТ на нашей измерительной станции, которая специализируется на такой микротомографии», — объясняет Йорг Хаммель из Центр Гельмгольца Хереон. «Это предоставило исследователям стопку изображений, которые в основном показывали исследуемый образец послойно».
Собранные вместе, они создали подробные трехмерные изображения внутренней структуры животных, которые исследователи могли использовать для точной реконструкции анатомии. Это был единственный способ точно идентифицировать детали, которые в конечном итоге привели к определению нового вида и рода.
Исследование, первоначально опубликованное на MDPI (Многопрофильный институт цифровых публикаций), Сентябрь 01, 2022.
