瑞典斯德哥尔摩自然历史博物馆的研究人员表示，在一个五千万年前的未知蠕虫物种的化石化茧内保存的长而细的细胞遗骸代表了有史以来发现的最古老的动物精子。
本杰明·博姆弗勒尔和他的同事在使用电子显微镜检查茧化石的内表面时发现了精子碎片，该化石是由阿根廷探险队在南极半岛附近的西摩岛上采集的。他们的发现今天发表在《生物学快报》上。
由于精子细胞的脆弱性，它们在化石中非常罕见。此前最古老的动物精子来自保存在波罗的海琥珀中的跳虫，大约有四千万年的历史。（植物精子化石可以追溯到更久远，苏格兰早期陆地植物的标本有四亿年历史。）
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令人惊讶的发现
博姆弗勒尔说，这一发现是一个惊喜——“我们笑了”，他说，在看到显微镜图像时——“但事后看来，在化石茧中发现它们作为常见的内含物是有道理的”。茧由包括蚯蚓和水蛭在内的一些蠕虫分泌，它们将精子和卵子沉积在茧内。然后每个茧都会硬化，形成发育中胚胎的保护壳。
研究人员不知道是什么种类的蠕虫留下了精子。扫描电子显微镜图像显示出类似于钻头的螺旋结构和串珠状的尾巴，这是淡水龙虾身上寄生的鳌虾蠕虫产生的精子的特征。但是这些动物仅在北半球发现，因此如果它们在五千万年前存在于南极洲，那将令人惊讶，博姆弗勒尔说。“它可能是一种已灭绝的近亲，具有相似类型的精子。”
博姆弗勒尔补充说，精子碎片中不会残留可提取的 DNA，因为有机材料的化学成分会在如此长的时间内从其原始成分发生变化。但他的团队预计，他们在显微镜下看到的细胞不仅仅是原始细胞形状的矿化外壳，而且会保留其内部结构。
分类学工具
数十年来，精子细胞的结构一直被研究作为确定蠕虫物种之间进化关系的一种方法。该团队无法使用超高分辨率仪器，这些仪器可能比电子显微镜下看到的揭示更多关于精子微观结构的细节。但如果精子的精细结构通常保存在茧内并且可以成像，博姆弗勒尔认为，未来的研究可能会为分泌茧的蠕虫类型的进化提供重要的见解。“如果事实证明我们可以获得这些信息，那么我们突然之间基本上解锁了一个几乎没有任何可识别化石的群体的整个化石记录，”他说。包括线虫在内的通常不化石化的软体微生物也被发现在茧内保存，但很少有研究人员研究它们。
英国布里斯托尔大学研究无脊椎动物进化的雅各布·文瑟同意，茧化石可能代表着一个尚未充分探索的途径，可以了解蚯蚓和水蛭的起源。“我认为我们可能在这里有一个非常有趣的系统，它可以成为通往过去的隐藏窗口，”他说。“那些茧内可能隐藏着许多潜在的瑰宝。”
本文经许可转载，并于2015年7月15日首次发表。