" Once-in-a generation " Tardigrade สายพันธ์ใหม่ในอำพัน Dominican อายุ 16 ล้านปี




นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ tardigrade สายพันธุ์ที่ไม่รู้จักมาก่อนติดอยู่ในอำพัน (Cr.ภาพ Harvard/NJIT, illustration by Holly Sullivan)

อำพัน (Amber) เป็นเรซินต้นไม้ฟอสซิลที่มีคุณค่าสำหรับคุณสมบัติด้านความงามและการรักษา ใช้เป็นอัญมณีเพื่อทำเครื่องประดับและของประดับตกแต่ง ในการแพทย์ทางเลือกและการแพทย์พื้นบ้าน อำพันได้รับการยกย่องว่าเป็นน้ำยาชำระล้างร่างกายและจิตใจ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าสาธารณรัฐโดมินิกันเป็นที่ตั้งของอำพันที่มีมูลค่ามากที่สุดในโลก

อำพัน "Dominican amber" มีแหล่งกำเนิดจาก Hymenaea Protera ต้นไม้ยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วเมื่อหลายล้านปีก่อน นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าอำพันของโดมินิกันมีอายุประมาณ 16 - 25 ล้านปี อาจฟังดูโบราณ แต่อำพันโดมินิกันเป็นหนึ่งในอำพันที่อายุน้อยที่สุด โดยอำพันที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุมากกว่า 40 ล้านปีเท่านั้น 
 
ต้นไม้ผลิตเรซินเพื่อรักษาบาดแผลและปกป้องลำต้นจากแมลงและปรสิต ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย (เช่น อากาศอบอุ่นในสาธารณรัฐโดมินิกัน) เรซินจะแข็งตัวและถูกกระแสน้ำพัดพาไป จากนั้นผสมกับดินเหนียวและหินทรายและกลายเป็นฟอสซิลในที่สุด อำพันมักประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์ เช่น แมลง พืช และแม้แต่กิ้งก่า บางคนอาจคิดว่ามันเป็นเรื่องเลวร้ายที่มีแมลงวันก่อนประวัติศาสตร์ติดอยู่ในมัน แต่นี่ทำให้อำพันมีค่ายิ่งขึ้น

Dominican amber (Cr.ภาพ nms.ac.uk)
ฟอสซิลไม้ดอก (Angiospermae) และตัวอ่อนแมลง (Insecta) ในอำพันโดมินิกัน ของยุคไมโอซีน (Burdigalian-Langhian) จากสาธารณรัฐโดมินิกัน
อำพันโดมินิกันถือเป็นอำพันที่ดีที่สุด เพราะมักจะโปร่งใสเต็มที่และประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์จำนวนมาก ความงามที่โปร่งแสงของอำพันโดมินิกันทำให้เป็นที่สนใจของนักอัญมณีและนักสะสม ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ชอบอำพันโดมินิกันสำหรับสิ่งที่เป็นฟอสซิลในยุคก่อนประวัติศาสตร์ทั้งหมด อำพันมาในสีที่ต่างกัน ที่พบมากที่สุดมีตั้งแต่สีเหลืองไปจนถึงสีน้ำตาลเข้ม โดยอำพันสีน้ำเงินหรือสีเขียวที่หายากมากจะเป็นชนิดที่มีค่าที่สุด สิ่งนี้ทำให้อำพันโดมินิกันไม่เหมือนใคร

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 5 ต.ค.2021 ที่ผ่านมา ในวารสารวิทยาศาสตร์ Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบฟอสซิลที่หายากอย่างไม่น่าเชื่ออยู่ในอำพันจากสาธารณรัฐโดมินิกัน อายุ 16 ล้านปี เป็น tardigrade สายพันธุ์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนซากดึกดำบรรพ์มีอายุย้อนไปถึงยุค Miocene (23 ล้าน - 5.3 ล้านปีก่อน) และได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดี โดยให้ชื่อหมีน้ำที่เพิ่งค้นพบนี้ว่า Paradoryphoribius chronocaribbeus ไว้ภายใน "ต้นไม้แห่งชีวิต" ของ tardigrade

tardigrades หรือที่เรียกว่าหมีน้ำ,ลูกหมูตะไคร่น้ำ (water bears or moss piglets) เป็นกลุ่มของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กที่มีเสน่ห์ดึงดูดซึ่งรู้จักกันเป็นอย่างดีในเรื่องความสามารถในการอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรง โดยการขับน้ำส่วนใหญ่ออกจากร่างกายและทำให้การเผาผลาญช้าลงอย่างมาก จากนั้น มันจะเข้าสู่สภาวะที่คล้ายกับการหยุดหายใจชั่วคราว ซึ่งพวกมันสามารถทนต่ออุณหภูมิ ความดัน และการแผ่รังสีที่รุนแรงได้


tardigrade ที่เพิ่งค้นพบ (ในสี่เหลี่ยม) ในตัวอย่างอำพันของโดมินิกัน ซึ่งมีมดสามตัว ด้วงหนึ่งตัว และดอกไม้หนึ่งตัว
(Cr. Harvard/NJIT, photo by Phillip Barden)


แม้จะมีประวัติวิวัฒนาการมายาวนานและแพร่กระจายอยู่ทั่วโลกในสภาพแวดล้อมทางน้ำและบนบก แต่นาฬิกาโมเลกุลประมาณการว่า tardigrades แตกต่างจากเชื้อสาย panarthropod อื่น ๆ เกือบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่ tardigrades จะถูกทำลายเมื่อมีชีวิตอยู่ แต่ขนาดที่เล็กและการขาดเนื้อเยื่อแข็งหมายความว่ามีการค้นพบฟอสซิล tardigrade น้อยมาก เพียงสามชิ้นเท่านั้นจากอำพันโดมินิกัน

จนถึงปัจจุบัน Frank Smith นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการและผู้ช่วยศาสตราจารย์จาก University of North กล่าวว่า มีการอธิบายที่ชัดเจนเพียงสองชนิดที่พบในแคนาดาและนิวเจอร์ซีย์และได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการแล้วคือ Milnesium swolenskyi และ Beorn leggi มีอายุย้อนไปถึง 92 และ 78 ล้านปีก่อนตามลำดับ ส่วนอีกชนิดที่พบในไซบีเรียตะวันตกยังไม่มีชื่อ

การค้นพบ tardigrade ชนิดใหม่ที่ความยาวประมาณ 0.02 นิ้ว (0.6 มม.) เป็นเรื่องของความโชคดี ของการทำงานร่วมกันของ Marc Mapalo นักศึกษาปริญญาเอกในภาควิชาชีววิทยาสิ่งมีชีวิตและวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และทีมวิจัยที่ New Jersey Institute of Technology นำโดยนักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ Phillip Barden ซึ่งกำลังศึกษาวิวัฒนาการของแมลงในสังคม เช่น มดและปลวก หลังจากได้รับอำพันมาเพื่อค้นหามดที่ติดอยู่ในวัสดุ
พวกเขาเล่าว่า ได้รับอำพันมาหลายเดือนแล้ว แต่มองดูแค่มดเท่านั้น เมื่อถึงจุดหนึ่ง สมาชิกห้องแล็บที่มีตาแหลมคมสังเกตเห็นรูปร่างที่เหมือนหนอนผีเสื้อที่มีขาเป็นกรงเล็บเล็กๆ ยื่นออกมาจากด้านล่าง มันคือ tardigrade ที่ลอยอยู่ในอำพันเคียงข้างกับมด 3 ตัว ด้วง และดอกไม้ 


ตัวอย่างได้รับการระบุว่าเป็นญาติของ superfamily ของ tardigrade สมัยใหม่ในตระกูล Isohypsibioidea
และเป็นตัวแทนของฟอสซิล tardigrade ตัวแรกที่กู้คืนจาก Cenozoic ซึ่งเป็นยุคทางธรณีวิทยาปัจจุบันเมื่อ 66 ล้านปีก่อน
ในภาพเป็นด้านข้างของ P.chronocaribbeus gen. และชนิดอื่น ๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์แบบคอนโฟคอล

   
นอกจากการค้นพบฟอสซิลแล้ว ทีมงานยังโชคดีอีกอย่างที่ tardigrade นั้นอยู่ค่อนข้างใกล้กับพื้นผิวของอำพัน ซึ่งหมายความว่าแสงจากกล้องจุลทรรศน์จะไปถึงตัวของพวกมันได้ง่าย ทีมวิจัยได้ตรวจสอบทั้งลักษณะทางกายวิภาคภายนอก เช่น กรงเล็บ และลักษณะทางสัณฐานวิทยาภายในบางส่วน รวมถึงโครงสร้างแข็งต่างๆ ที่พบในส่วนหน้าของสัตว์ ที่คล้ายกับ "คอหอย" โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์เรืองแสงแบบคอนโฟคอล (confocal fluorescence microscopy)

Mapalo กล่าวว่า นี่เป็นฟอสซิล tardigrade ตัวแรกที่เราสามารถมองเห็นสัณฐานวิทยาภายในได้ จากรูปร่างและตำแหน่งของกรงเล็บของมัน เขาระบุว่า มันเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Isohypsibioidea ซึ่งเป็นกลุ่ม tardigrade สมัยใหม่ที่หลากหลาย สิ่งนี้ทำให้มันเป็นสมาชิกที่เก่าแก่ที่สุดของ superfamily 
 
อย่างไรก็ตาม ลักษณะทางกายวิภาคภายในของหมีน้ำทำให้มันแตกต่างจากสายพันธ์ที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง macroplacoid โครงสร้างแข็งที่อยู่ระหว่างปากและหลอดอาหารที่มีรูปร่างไม่เหมือนใคร ในขณะที่สมาชิก Isohypsibioidea อื่น ๆ มี macroplacoids หนาสองถึงสามอัน แต่ฟอสซิลใหม่นั้นมีเพียงอันเดียวบาง ๆ ด้วยเหตุนี้ ทีมงานจึงได้สร้างสกุลและสายพันธุ์ใหม่เพื่อรองรับเป็น P. chronocaribbeus

P. chronocaribbeus ได้รับการเก็บรักษาไว้เป็นอย่างดี และไคตินที่ยังไม่บุบสลายในร่างกายทำให้ทีมสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องเข้าไปในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยทำมาก่อนในฟอสซิล tardigrade  และท้ายที่สุดก็เป็นข้อมูลสำคัญที่จำเป็นในการตรึงตัวอย่างชิ้นนี้ไว้เป็นหลักฐานใหม่ ทั้งชนิดและสกุล


อำพันโดมินิกันแตกต่างจากอำพันอื่นๆ โดยมีความโปร่งใสมากกว่า และมีซากฟอสซิลจำนวนมากขึ้น จากการศึกษาในปี 1990 พบว่า
อำพันนี้มีอายุระหว่าง 15 - 30 ล้านปี ตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุดมาจากพื้นที่ภูเขาทางตอนเหนือของจังหวัด Santiago de los Caballeros
อำพันนี้เป็นที่รู้จักไปทั่วโลกจากภาพยนตร์เรื่อง Jurassic Park ของ Steven Spielberg ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากชิ้นส่วนของอำพันโดมินิกัน
ที่มีแมลงยุคก่อนประวัติศาสตร์ ในภาพเป็นอำพันสีน้ำเงินที่หายาก พบมากที่สุดในเหมืองอำพันในเทือกเขารอบ Santiago สาธารณรัฐโดมินิกัน
 
 

(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)

แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่