科学家们在 1600 万年前的琥珀中发现了一种极其稀有的化石：一种前所未见的缓步动物，一种在化石记录中很少出现的矮胖的水生动物。
现代缓步动物，也被称为水熊虫或苔藓仔猪，几乎可以在任何有液态水的环境中找到，从海洋深处到覆盖陆地苔藓的薄水膜。这些微小的生物以其生存技能而闻名；通过排出体内大部分水分并大幅减慢新陈代谢，缓步动物进入了一种类似于假死的状态，在这种状态下，它们可以承受极端的温度、压力和辐射。
但是，尽管缓步动物在活着时几乎不可能被摧毁，但它们的小尺寸和缺乏硬组织意味着很少发现缓步动物化石——准确地说只有三个。在加拿大和新泽西发现的其中两种化石的物种已被正式命名；另一个在西西伯利亚发现，至今未命名。
但是现在，在周二（10 月 5 日）发表在《皇家学会会刊 B：生物科学》杂志上的一项新研究中，科学家们介绍了他们在多米尼加共和国的琥珀中发现的一种新发现的缓步动物。该化石可以追溯到中新世时期（2300 万至 530 万年前），并且保存完好，以至于该团队能够将新发现的水熊，命名为Paradoryphoribius chronocaribbeus，放置在缓步动物“生命之树”中。
北大学进化发育生物学家兼助理教授弗兰克史密斯说：“从化石记录中确实只有两个清晰的缓步动物，”指的是已知物种的两个化石，“所以找到第三个真的很令人兴奋。”佛罗里达州没有参与这项新研究。史密斯说，由于化石的质量，研究人员能够应用与识别活的缓步动物相同的技术，这有助于团队确定新发现的物种与现代水熊的关系。
缓步动物的长度不到 0.02 英寸（0.6 毫米），那么研究人员是如何发现它的呢？这真的是运气问题，第一作者、哈佛大学有机与进化生物学系的博士生 Marc Mapalo 告诉 Live Science。
Mapalo 在新泽西理工学院的合作者最初获得了琥珀以寻找在材料中捕获的蚂蚁；该团队由进化生物学家菲利普·巴登 (Phillip Barden) 领导，研究蚂蚁和白蚁等社会昆虫的进化。
“他们已经有几个月的琥珀，但他们只是在观察蚂蚁，”马帕洛说。但在某个时候，一位眼尖的实验室成员注意到一个粗短的毛毛虫状的形状，从它的下面伸出细小的爪状腿。瞧，他们发现一只缓步动物漂浮在琥珀中，旁边还有三只蚂蚁、一只甲虫和一朵花。
“他们看到它更幸运……因为这不是他们想要的东西，”马帕洛说。在了解化石后，马帕洛说他“真的很惊讶”，因为找到缓步动物化石的机会非常渺茫。作为一个非常喜欢水熊的人，他曾经写过一首关于它们的歌曲，他渴望检查为数不多的已知缓步动物化石之一。
除了找到化石外，该团队还幸运地发现，缓步动物非常靠近琥珀表面，这意味着显微镜中的光线可以很容易地到达样品。研究人员使用称为透射光和共聚焦荧光显微镜的技术，检查了外部解剖结构，例如缓步动物的爪子，以及一些内部形态，包括在小动物前肠中发现的各种坚硬结构——大致类似于它的“喉咙”。
“这是我们能够看到内部形态的第一个缓步动物化石，”马帕洛说。
根据缓步动物爪子的形状和位置，研究人员将水熊虫确定为 Isohypsibioidea 超家族的一部分，这是一个多样化的现代缓步动物群体。这使得P. chronocaribbeus成为该超家族中已知最古老的成员。
然而，水熊的内部解剖结构使其与相关的缓步动物区分开来。特别是，位于口腔和食道之间的硬质结构，称为巨板状体，具有独特的形状；其他 Isohypsibioidea 成员有 2 到 3 个厚厚的巨板体，而新的缓步动物化石只有一个薄的，标有脊。
“因此，它不对应于这个超科中任何现存的属，”马帕洛说。出于这个原因，该团队创建了一个全新的属和种来适应P. chronocaribbeus。
史密斯说，在鼎盛时期，P. chronocaribbeus可能生活在与现代水熊相似的环境中，在苔藓垫上闲逛并从植物细胞中吸食液体。“如果我们回到 1600 万年前的这个地方，我们可能会发现这个物种到处都是。” 他说，从理论上讲，更多的缓步动物化石可能潜伏在来自同一地区的多米尼加琥珀以及世界各地的其他琥珀矿床中。
Mapalo 说，到目前为止，很少有人在琥珀中寻找缓步动物化石，所以如果有更多的科学家加入，可能会发现更多的缓步动物化石。
用肉眼看，“我什至不知道它是否看起来像一粒灰尘；你可能根本看不到它，”史密斯说。因此，为了发现矮胖的海洋生物，科学家们需要在显微镜下仔细检查它们的所有琥珀样本。但一般来说，“如果你发现琥珀，很可能是在生产这种琥珀的树附近的某处生活着缓步动物……所以值得在任何琥珀样本中寻找缓步动物，”他说。
在发现更多的缓步动物化石之前，Mapalo 计划研究推动活体缓步动物生长和发育的遗传和分子机制。目前，他正在佛罗里达州访问史密斯的实验室，研究缓步动物的爪子是如何发育的。这一系列研究可以帮助揭示是什么力量推动了缓步动物的进化，导致缓步动物采用我们现在知道和喜爱的熟悉的、丰满的身体计划。
此外，马帕洛想研究有史以来发现的第一个水熊类化石，它恰好位于哈佛。作者在报告中指出，这块化石被确定为Beorn leggi物种，于 1964 年在马尼托巴省的雪松湖附近发现，大约有 7800 万年的历史，这意味着它可以追溯到上白垩纪。然而，由于当时没有高分辨率成像技术，水熊与现代物种的确切关系尚未确定。
