Учёные открыли новый вымерший вид муравьёв в янтаре
Международная команда учёных обнаружила ранее неизвестный вымерший вид муравьёв, заключённый в уникальном куске африканского янтаря. Исследователи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера, Университета Ренна (Франция), Гданьского университета (Польша) и Центра Гельмгольца Хереон (Германия) с помощью рентгеновского источника PETRA III в Немецком синхротроне (DESY) в Гамбурге изучили останки 13 особей в янтаре и поняли, что их нельзя отнести ни к одному известному виду.
Новому виду и роду дали название †Desyopone hereon gen. et sp. nov., увековечив в нём два исследовательских центра — DESY и Hereon, — чьи современные методы визуализации внесли значительный вклад в открытие. Идентифицировать новый таксон удалось только благодаря сочетанию обширных фенотипических данных со сканирования и недавних результатов геномного анализа современных муравьёв. Об открытии сообщается в журнале Insects.
Отнесение к Ponerinae вместо Aneuretinae
Первоначальные анатомические сравнения привели учёных к гипотезе, что животные относятся к подсемейству Aneuretinae, почти вымершему и известному в основном по окаменелостям и одному современному виду с Шри-Ланки. Однако эту идентификацию пересмотрели благодаря высокодетальным изображениям, полученным с помощью синхротронной микро-компьютерной томографии.
«Сложный сегмент талия и крупные, но рудиментарные мандибулы — части ротового аппарата — более характерны для Ponerinae, доминирующей группы хищных муравьёв», — поясняет Брендон Будино, работающий в Йенском университете по стипендии фонда Гумбольдта. Поэтому новый вид и род отнесли к этому подсемейству, несмотря на уникальный внешний вид: длинная талия и в целом не перетянутое брюшко больше напоминают Aneuretinae.
Результаты исследования также помогают привлечь больше внимания к самцам муравьёв в эволюционных исследованиях. «Из-за сильно отличающейся от рабочих особей (все они — самки) формы тела их долго игнорировали. Самцов часто просто упускают из виду, так как их сложно правильно классифицировать», — говорит Будино. Работа не только обновляет данные по идентификации самцов, но и показывает, что, понимая их специфические черты (например, форму мандибул), можно больше узнать об эволюционных паттернах самок.
В данном исследовании учёные выявили фундаментальный паттерн, характерный для всех муравьёв: мандибулы самцов и самок у большинства видов следуют одной схеме развития, даже если выглядят по-разному.
Уникальный янтарь
Дата находки также представляла сложность, поскольку сам янтарь уникален, как и организмы внутри него. «Этот кусок с муравьями происходит из единственного в Африке месторождения янтаря, содержащего включения ископаемых организмов. В целом, ископаемых насекомых с этого континента известно очень мало. Хотя местные жители давно используют янтарь как украшение, его научная значимость стала ясна исследователям лишь около 10 лет назад», — объясняет Венсан Перришо из Университета Ренна.
Образец предлагает уникальный на данный момент взгляд на древнюю лесную экосистему Африки. Его возраст — ранний миоцен, 16–23 млн лет. Сложную датировку провели косвенно, определив возраст ископаемых палиноморфов (спор и пыльцы), заключённых в янтаре.
Современные методы для взгляда в далёкое прошлое
Подобные открытия возможны только благодаря использованию новейших технологий. Поскольку генетический материал окаменелостей проанализировать нельзя, особенно важны точные данные о морфологии. Их получают с помощью высокодетальных методов визуализации, таких как микро-компьютерная томография (КТ).
«Поскольку исследуемые муравьи в янтаре очень малы и обладают крайне слабым контрастом в классической КТ, мы провели томографию на нашей специализированной измерительной станции для микро-КТ», — поясняет Йорг Хаммель из Центра Гельмгольца Хереон. Это позволило получить набор снимков, показывающих образец слой за слоем.
На их основе создали детальные трёхмерные изображения внутренней структуры животных, что позволило с высокой точностью реконструировать анатомию. Только так удалось выявить детали, которые в итоге привели к определению нового вида и рода.