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【新华网】古生物学家发现1亿年前的动物精子
2020年9月17日 来源：新华社
新华社南京9月17日电（记者王珏玢）记者17日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，中、德、英三国古生物学者最近在1亿年前的白垩纪缅甸琥珀中，发现了早期动物的精子。这是迄今人类发现的最早的动物精子，将相关化石记录时间前推了约5000万年。
介形虫交配行为复原图。新华社发（中国科学院南京地质古生物研究所杨定华绘制）
相关研究成果已于16日以封面论文的形式发表在英国《皇家学会生物学分会学报》（Proceedings of the Royal Society B：Biological Sciences）上。
此次发现的远古动物精子来自一类水生甲壳动物：介形虫。这类动物体型微小，体长通常只有约1毫米，但它们数量众多、分布广泛，在海洋、湖泊、沼泽、河流、池塘中，都能发现它们的身影。介形虫种群生存能力特别强大，从4.5亿年前一直延续至今。它们在地层中留下丰富的化石，成为科学家研究古环境和古生物演化的重要依据。
不同介形虫的三维复原图。新华社发（中国科学院南京地质古生物研究所供图）
在本研究里，科研团队在一枚白垩纪缅甸琥珀中，首次发现了介形虫的精子。这枚琥珀化石重0.676克，其中保存了39个介形虫标本。研究者在其中发现了多枚介形虫精子，这是目前已知最早的动物精子，将相关化石记录的时间前推了大约5000万年。
进一步分析比对显示，远古和现代介形虫精子的形态十分相似，其长度可达介形虫体长的三分之一以上，大约相当于现代人类精子长度的4倍。这说明，1亿年前的介形虫已经能和现在的后代一样，产生巨型精子，并进行有性生殖行为。
介形虫有性生殖器官对比图（左起一三列为化石，二四列为现代类群）。新华社发（中国科学院南京地质古生物研究所供图）
“体型巨大的精子能有效提高交配成功率，这有可能是促成一部分介形虫种群繁盛的重要原因。”参与此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所王贺博士说。（完）2020-09-22 -
【现代快报】世界最古老的精子现身，长度是身体的1/3
2020年9月17日来源：现代快报
一亿年前的虫虫如何做“羞羞的事”？近日，中科院南京地质古生物研究所的科研人员与德国和英国科研人员合作，在一枚距今约一亿年的琥珀中发现了39只被称为介形虫的水生微型甲壳类动物。
它们体内保存着巨型精子，精子长度竟达到身体长度的三分之一。科研人员称，这是迄今发现的最古老的动物精子，将其化石记录提前了至少5000万年。9月16日，相关研究成果作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》上。
这枚琥珀共保存了39个介形虫化石标本
39只小虫藏身琥珀一亿年
琥珀是古代动物和昆虫的名副其实的“宝库”。中科院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的博士王贺告诉现代快报记者，此次他们在一枚距今约一亿年的缅甸琥珀中首次发现了保存有软躯体的介形虫化石。
介形虫精子
王贺向记者展示了这枚长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，重量仅为0.676克的琥珀。虽然体量不大，但是其中却包含着39只介形虫，清晰可见。“这枚琥珀化石保存完好，其中最大的介形虫个体达0.59毫米，最小的0.24毫米。”王贺介绍，介形虫自4.5亿年前就已经出现，并延续至今。它们个体小，形态多样，广泛分布在江河湖海。
介形虫到底长啥样？王贺拿出一杯装有现代介形虫、水和藻类的烧杯给记者看。“介形虫在哪里？”盯着烧杯看了半天，记者也没见到任何像虫子一样的东西。“这一个个白色的小点就是介形虫，用肉眼看的话，确实很小。”王贺说，通过与现代介形虫的生活环境对比，他们认为一亿年前的这些介形虫生活在靠近海边的泻湖环境中。“它们平时吃一些藻类植物维持生命。”
在一年多的时间里，研究团队利用显微CT扫描了藏身于琥珀之中的11只介形虫，和它们来了一场跨时空的“约会”。
杯子里是现生的介形虫
最早的动物精子记录提前至少5000万年
在高科技的手段下，这些小虫形态毕现。琥珀中的介形虫归属于三个不同的类群。科研人员精细还原了11只介形虫的壳体和软躯体（包括附肢、抱握器、曾克氏器（精子泵）、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子）的形态特征。
相对于介形虫的体型而言，它的精子显得非常大。“这些精子长度约为0.2毫米，是介形虫体长的三分之一。想象一下，一个人的精子达到身高的三分之一，这是很夸张的。”科研人员也对这一发现感到十分意外，因为动物精子的结构精细又脆弱，一般很难以化石的形式保存下来。
介形虫交配行为复原图
研究人员通过分析观察认为，其中一类化石介形虫在进行有性生殖时，雄性通过钩状抱握器抓住雌性并将半阴茎伸入雌性个体内。交配中，雄性通过曾克氏器（精子泵）将巨型精子送入雌性体内。巨型精子将储存在雌性储精囊内，随后精子开始具有活性完成受精过程。
介形虫精子细节结构
“这种包含巨型精子的复杂生殖行为，提高了介形虫交配的成功率。”王贺说，研究显示，与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在一亿年前就已形成，并且一亿年来没有发生改变。”同时，也进一步表明介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已经存在，为生殖行为的演化停滞现象提供了一个重要实例。”
现代快报记者了解到，此前科学家在南极洲发现一种具有5000万年历史的虫茧化石，里面藏有的精子被称为是“世界上最古老的精子”。而此次新发现的动物精子化石可以追溯到1亿年前，直接将最早的动物精子记录提前了至少5000万年。2020-09-21 -
【江苏科技报】科学家发现1亿年前 最早的动物精子化石
2020年9月18日 来源：江苏科技报
本报讯（记者陶韬通讯员盛捷）介形虫是一类具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物，在地球上已经生存了将近5亿年。地层中保存其双瓣壳的化石非常丰富，但其软体部分通常不易保存。最近，来自中、德、英的研究团队，利用高分辨率显微断层扫描技术对产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石标本进行了研究，表明介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，同时该结果也使已知最早的动物精子记录提前了至少5000万年。相关研究成果于2020年9月16日作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊--B辑》上。
介形虫大小通常1毫米左右。自奥陶纪以来，介形虫就是地质记录中最丰富的节肢动物化石之一。介形虫化石不仅具有重要的生物地层学意义，是油气勘探中不可或缺的化石门类之一，而且在古环境重建和生物演化研究中也扮演着重要的角色。然而，绝大多数介形虫化石只保存有钙化的壳，软体部分（附肢和身体等）通常难以保存下来。但这些软体结构往往能够提供许多重要的古行为学信息，如生殖行为。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的王贺博士和王博研究员等，与德国和英国科研人员合作，首次报道了产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石。
该枚琥珀重0.676克，长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，共保存了39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米，最小0.24毫米。这些介形虫归属于三个不同的类群，并含有从幼年到成年的较完整的发育序列。通过与现生介形类的生活环境对比，研究认为这些介形虫当时生活在靠近海边的潟湖环境中。
研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术（显微CT）对其中的11个标本进行分析，通过近一年的高精度三维图像重建工作，精细还原了这些介形虫的壳体和软躯体（包括附肢、抱握器、曾克氏器（精子泵）、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子）的形态特征。基于化石功能形态学分析和现生介形虫的形态和生态学观察，研究认为其中一类化石介形虫在进行有性生殖时，雄性通过钩状抱握器抓住雌性并将半阴茎伸入雌性个体内，交配中，雄性通过曾克氏器（精子泵）将巨型精子送入雌性体内。曾克氏器因其具有发达的肌肉和螺纹状的刺，极易从现生个体中发现。巨型精子将储存在雌性储精囊内，随后精子开始具有活性完成受精过程。
本研究首次在白垩纪介形虫化石中发现介形虫的巨型精子，其长度至少相当于介形虫体长的三分之一。该发现也是已知最早的动物精子记录，将其化石记录提前了至少5000万年。该化石研究表明与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白垩纪中期就已形成，其形态特征在一亿年间没有发生改变，同时也进一步表明介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，为生殖行为的演化停滞现象提供了一个重要实例。本研究还认为这种包含巨型精子的复杂生殖行为提高了介形虫交配的成功率，促进了非海相介形类在晚中生代的辐射演化。2020-09-21 -
【荔枝网】1亿年前最早的动物精子化石长这样！
介形虫 大约1毫米大小
中国科学院南京地质古生物研究所今天（9月16日）发布了一项最新研究，首次报道了产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石，并发现了其中介形虫的巨型精子，该发现也是已知最早的动物精子记录，将其化石记录提前了至少5000万年。相关研究成果于2020年9月16日作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》（Proceedings of the Royal Society B）上。
不同介形虫的三维复原图
介形虫是一类具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物，在地球上已经生存了将近5亿年。地层中保存其双瓣壳的化石非常丰富，然而，绝大多数介形虫化石只保存有钙化的壳，软体部分（附肢和身体等）通常难以保存下来。但这些软体结构往往能够提供许多重要的古行为学信息，如生殖行为。
介形虫有性生殖器官对比图（左为化石，右为现代类群）：a和b：抱握器；c和d：卵的横截面；e和f：精子泵；g和h：介形虫的精子；i和j：半阴茎；k和l：介形虫精子细节结构
中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的王贺博士和王博研究员等，与德国和英国科研人员合作，利用高分辨率显微断层扫描技术对产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石标本进行了研究。
该枚琥珀重0.676克，长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，共保存了39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米，最小0.24毫米。这些介形虫归属于三个不同的类群，并含有从幼年到成年的较完整的发育序列。通过与现生介形类的生活环境对比，研究认为这些介形虫当时生活在靠近海边的泻湖环境中。
介形虫交配行为复原图（杨定华绘制）
研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术（显微CT）对其中的11个标本进行分析，通过近一年的高精度三维图像重建工作，精细还原了这些介形虫的壳体和软躯体（包括附肢、抱握器、曾克氏器（精子泵）、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子）的形态特征。
基于化石功能形态学分析和现生介形虫的形态和生态学观察，研究认为其中一类化石介形虫在进行有性生殖时，雄性通过钩状抱握器抓住雌性并将半阴茎伸入雌性个体内，交配中，雄性通过曾克氏器（精子泵）将巨型精子送入雌性体内。曾克氏器因其具有发达的肌肉和螺纹状的刺，极易从现生个体中发现。巨型精子将储存在雌性储精囊内，随后精子开始具有活性完成受精过程。
介形虫精子大约200微米 大约是人类精子的20倍
研究员王贺告诉记者，巨型精子其长度至少相当于介形虫体长的三分之一，同时也进一步表明，介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，为生殖行为的演化停滞现象提供了一个重要实例。
本研究还认为这种包含巨型精子的复杂生殖行为提高了介形虫交配的成功率，促进了非海相介形类在晚中生代的辐射演化。
（来源：江苏广电融媒体新闻中心/黄蒙 编辑/高若婷）
2020-09-17 -
【新华网】法媒：科学家在缅甸琥珀中发现世界上“最古老”精子
据法新社柏林9月15日报道，一个古生物学家团队认为，他们发现了世界上最古老的动物精子。1亿年前，它们被冻在缅甸一团树脂里的一个微小甲壳纲动物体内。
中国科学院南京地质古生物研究所王鹤带领的专家团队说，之前已知的最古老动物精子化石只有1700万年的历史。他们在英国皇家学会学报上发表的一篇论文中说，这些精子是在一种甲壳纲动物中发现的。
报道称，今天在许多海洋里还能发现这种动物。专家们说，他们在一只雌性标本的体内发现了这些精子，这表明她刚刚完成受精就被困在琥珀中了。
报道称，令这一发现更特别的是，这些精子还被形容为“巨大”，大小是雄性的4.6倍。研究报告的作者之一、慕尼黑大学的雷纳特·梅茨凯-卡拉斯说：“这相当于一个身高1.7米的人产生7.30米的精子，因此产生这些精子需要大量能量。”2020-09-17 -
【中新网】科学家发现1亿年前动物精子化石为目前已知最早
介形虫交配行为复原图（南古所 杨定华绘制）南古所 供图
中新网南京9月16日电 (杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所16日消息，由该所研究人员参与的中、德、英研究团队通过对缅甸琥珀的研究发现，介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，该结果使已知最早的动物精子记录提前了至少5000万年。
相关研究成果于当天作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》(Proceedings of the Royal Society B)上。
介形虫是一类具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物，在地球上已经生存了将近5亿年。地层中保存其双瓣壳的化石非常丰富，但其软体部分通常不易保存。
近日，该所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的王贺博士和王博研究员等，与德国和英国科研人员合作，首次报道了产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石。
介形虫有性生殖器官对比图(左为化石，右为现代类群)：a和b：抱握器；c和d：卵的横截面；e和f：精子泵；g和h：介形虫的精子；i和j：半阴茎；k和l：介形虫精子细节结构。南古所 供图
报道称，该枚琥珀重0.676克，长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，共保存了39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米，最小0.24毫米。这些介形虫归属于三个不同的类群，并含有从幼年到成年的较完整的发育序列。
研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术对其中的11个标本进行分析，通过近一年的高精度三维图像重建工作，精细还原了这些介形虫的壳体和软躯体(包括附肢、抱握器、曾克氏器、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子)的形态特征。
该研究首次在白垩纪介形虫化石中发现介形虫的巨型精子，其长度至少相当于介形虫体长的三分之一。该发现也是已知最早的动物精子记录，将其化石记录提前了至少5000万年。
研究人员认为，该化石表明与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官至少在白垩纪中期就已形成，其形态特征在一亿年间没有发生改变，同时也进一步表明介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，为生殖行为的演化停滞现象提供了一个重要实例。
本研究工作由中国科学院、国家科学技术部和国家自然科学基金委资助。(完)2020-09-17 -
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【科技日报】80多种远古海洋生物诉说3亿年前生物礁的秘密往事
2020年9月17日 来源：科技日报
3.85亿年前的中泥盆世，在现今的贵州独山大河口地质公园下，曾有一片温暖的浅海，那里聚集着各种海洋生灵，在礁石中穿梭往来......
这是一个风平浪静的日子，碧蓝的海水轻轻拍打着沙滩，距离海岸线不远处，是一片绵延上千公里的庞大生物礁体系。
潜入水下，就像是置身于海底总动员的世界，一簇簇随着海浪翩翩起舞的珊瑚和层孔虫，招手打着招呼，各种海洋生灵在礁石中穿梭往来、生息不止……
这不是著名的澳大利亚大堡礁，而是我国华南地区的鸡窝寨。“3.85亿年前的中泥盆世，在贵州独山的大河口鸡窝寨地区，曾有一片温暖的浅海，孕育了种类丰富的生物。”中国科学院南京地质古生物研究所副研究员梁昆告诉科技日报记者。
8月中旬，中、英学者在国际地质学期刊《三古》上发表论文称，他们在鸡窝寨生物礁化石群中，新发现80多种远古海洋生物化石。
中泥盆世的生物礁有什么特点，这个时期的物种间生态关系还有哪些未解之谜？鸡窝寨生物礁的最新研究揭开了这一时期生物间哪些生态关系？作为此次研究的带头人之一，梁昆9月7日接受了记者采访，讲述了这项研究的重要进展。
泥盆纪地球迎来生命演化重要阶段
站在群山环绕的贵州独山大河口地质公园，脚下的这片土地，经过数亿年的地质运动，已是沧海桑田、海枯石烂。
在4.19亿—3.58亿年前的泥盆纪，地球迎来了生命演化的重要阶段。这一时期，陆地上裸蕨类植物开始繁茂，海洋中更是精彩纷呈：无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫等继续繁盛外，还出现了原始的菊石。脊椎动物中鱼类空前发展，让泥盆纪获得“鱼类时代”之称。到了泥盆纪晚期，原始两栖类动物开始出现。
我们再将目光转移到华南地区，那时，这里还是一片海洋。当时地球的海洋中发育了生命起源以来最大规模的后生动物礁体系。全球共有12个长度达1500公里以上的巨型生物礁带，而华南地区就是其中之一。
“鸡窝寨生物礁的多样性程度堪比今天全球旅游爱好者向往的澳大利亚大堡礁。”梁昆介绍，在中泥盆世吉维特期，地球海洋中发育了显生宙以来最大规模的后生动物礁体系。
生物礁包含海洋中最为复杂多样的生态系统，也是地球生命演化中最为重要的基因宝库，拥有最高级别的物种多样性、生境多样性、群落结构和功能多样性。
从吉维特中晚期开始, 后生动物礁的规模迅速减少, 到弗拉期末，后生动物生物礁生态系统彻底崩溃。经过数亿年的地质运动，远古的生物礁保存状况不尽相同。幸运的是，我国华南地区的生物礁得到较好的保存，包括广西、贵州和湖南，比较著名的有广西南丹大厂龙头山生物礁、贵州布寨生物礁、湖南新邵巨口铺生物礁等，这与当地独特的地形地貌与气候条件有一定的关联。
“3.85亿年前，华南是一片浅海台地，可以理解成‘海中的高原’，这里深度较浅、形状平坦、风浪不大，适合海洋动物生存。”梁昆说，特殊的埋藏特征与地质构造背景使得这些生物化石被良好地保存了下来。也正因如此，科学家才有足够的原位样本开展远古时期生物礁的生态统计与复原工作。
不同物种间经常上演“战争与和平”
今天看来，构成生物礁的珊瑚与层孔虫都是较为低等的动物，但是，通过科研团队的研究发现，在3亿多年前，这些低等生物之间，却也在不断上演“战争与和平”。
过去，由于相应的化石证据不多，这一时期生物礁的生物多样性、生物之间的复杂生态关系以及生物礁群落的构建等方面尚缺少较为细致的研究工作。因此，对关键地质时期的生物礁及生物多样性演化模式的进一步认识也受到一定程度的限制。
“这次研究主要针对鸡窝寨当地的生物礁化石群，新发现了80多种远古海洋生物化石。其化石数量之多、保存之完好、多样性之丰富，在全国乃至世界范围内都名列前茅。”梁昆告诉记者。
梁昆介绍，科研团队运用精细采样的方法，在这一生物礁化石群中的7平方米范围内选取28个样方，原位采样665块，制得化石薄片2804张，基于大量系统数据，开展了高精度的生物多样性和群落古生态统计工作。
“截至目前，在鸡窝寨生物礁化石群内我们已经识别出83种远古海洋生物，隶属于8个门类、44个属，包括四射珊瑚、层孔虫、横板珊瑚、苔藓虫等。”梁昆介绍说，当时海洋中鱼类也比较多，最大的鱼长度达到十几米，但是因为保存原因，很难在生物礁中看到它们的化石。
通过进一步研究，他们发现这一化石群不仅包含多样化的物种，而且存在复杂的生态关系。比如，不同物种之间既会“争夺地盘”，也会相互依存、共同生活，许多生物内部常常能看到存有其他生物的骨骼，这为研究远古海洋生态提供了重要参考。
“我们研究发现，当时的生态关系主要有空间竞争、共生、寄生这三种类型。”梁昆说，空间竞争主要体现在珊瑚和层孔虫为了抢夺生存空间相互排挤，往往层孔虫占据上风；珊瑚虫、层孔虫又可友好相处、共栖共生在一起；蠕虫也加入到这个欣欣向荣的生态系统中来，往往生活在层孔虫内；但是蠕虫也并非对谁都友好，研究发现它们与珊瑚相处过程中，就是典型的寄生关系，会延缓珊瑚的发育生长。
延伸阅读
生物礁是矿产资源的“指路牌”
生物礁不仅是地球生命演化最为重要的基因宝库，也是人类勘探矿产资源的“指路牌”。
梁昆介绍，生物礁的发育、分布和演化与造礁生物演替和气候环境变化密切相关，泥盆纪全球范围内发生了20余次生物事件或环境事件，对泥盆纪生物礁生态系统产生了重大影响。
比如，在中泥盆世吉维特中晚期全球范围内发生了一次重要的灭绝事件，这次事件带来全球海平面的快速上升，造成了生物礁的衰落。其中，约有50%的四射珊瑚和横板珊瑚属消失，以及约16%的层孔虫属灭绝。全球多条生物礁带也开始消退。
到了晚泥盆世弗拉期和法门期之交，全球发生了显生宙五次生物大灭绝事件之一的F/F大灭绝事件，一些残存的后生动物礁也惨遭灭绝，盛极一时的珊瑚—层孔虫后生动物礁生态系统彻底崩溃。
我国的生物礁从寒武纪至今均有发育，目前所发现的生物礁遍及西北、西南及华北地区。其中，泥盆纪、二叠纪和新近纪时期礁体发育最盛，数目众多。
“生物礁与油气藏、金属矿床不仅仅存在空间联系，还有成因上的联系。”梁昆说，近几年，我国南海北部大陆架上礁型油气藏的勘探成果显示了生物礁油气藏勘探的巨大潜力。同时，古生物礁体也成为寻找矿床的重要新领域，已有研究证实，生物礁—白云岩化—膏盐—油气—金属矿床之间有着密切的联系。比如，在陕南地区镇旬盆地泥盆纪地层中的层控型铅锌矿床和广西大厂锡石—多金属硫化物矿床，就是受碳酸盐台缘生物礁控制的典型实例。
因此，加强中国生物礁的发育、成因和分布规律研究具有重要的科学意义，能对促进自然资源利用的生产实践提供理论指导。同时，社会可持续发展也会进一步推动现代生物礁的保护等领域的深入研究。2020-09-17 -
【EurekAlert】100-million-year-old amber reveals sexual intercourse of ostracods2020年9月16日 来源：EurekAlert
Small bivalved crustacean ostracods are the most abundant fossil arthropods since the Ordovician and play an important role in paleoenvironmental reconstruction and evolutionary biology.
The vast majority of fossil ostracods are represented by calcified shells, and their soft parts, which can provide invaluable information about ancient ostracod autoecology, are extremely rare.
Recently, Dr. WANG He and Prof. WANG Bo, from the Nanjing Institute of Geology and Palaeontology of the Chinese Academy of Sciences (NIGPAS), and their collaborators presented exceptionally well-preserved ostracods with soft parts (appendages and reproductive organs) from mid-Cretaceous Myanmar amber (~100 million years old), which revealed sexual intercourse of ostracods.
The study was published in Proceedings of the Royal Society B on Sept. 15.
The ostracod assemblage in the amber is composed of 39 individuals in one amber piece and includes males, females and juveniles.
X-ray micro-computed tomography was used to obtain high-resolution three-dimensional images of their soft parts. The micro-CT reconstruction provided direct evidence of the male clasper, sperm pumps (Zenker organs), hemipenes, eggs and female seminal receptacles containing giant sperm.
This is the first time that giant ostracod sperm was found in Cretaceous ostracod fossils; its length was at least one-third of the body length of the ostracod. This discovery is also the earliest known animal sperm record, and approximately 50-million years older than the previous oldest fossil records of animal sperm.
Analyses of the fossil and extant ostracods show that during sexual reproduction, the male used its sexually dimorphic fifth limb, which has hook-like endopods, to grasp a female while introducing its hemipenes into the female's paired vaginas. The male's pair of Zenker organs then transferred the exceptionally long but immotile sperm via the male hemipenes into the female.
The Zenker organ is readily identified in extant cypridoidean ostracods as a large, spiny, sclerotized part of the deferent sperm duct. Muscle fibers alongside the organ connect the numerous spines, which are often arranged in a number of whorls that are taxonomically characteristic at the family level.
Once in the female, the sperm are pushed up the two long sperm canals, each ending in a sac-like seminal receptacle for sperm storage; there, they finally become motile, arrange themselves into a more organized assemblage and fertilize eggs during the process of oviposition.
Research reveals that the repertoire of reproduction behavior in ostracods, which is associated with considerable morphological adaptations, has remained unchanged over at least 100 million years - a paramount example of evolutionary stasis.
The appearance of a complex reproductive mechanism involving giant sperm improved mating success and may have been an important contributor to the late Mesozoic explosive radiation of the superfamily Cypridoidea, which today includes the vast majority of nonmarine ostracod species.
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This research was supported by the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences, the Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research, and the National Natural Science Foundation of China.
2020-09-16 -
【光明网】南京古生物所等通过丁氏花为花朵演化提供重要证据
2020年9月14日 来源：光明网
百余年来，达尔文的生物进化论深入人心，但花朵如何演化是进化生物学家的难解之题，花朵演化之谜被Science列为125个世界级科学难题之一。植物学界认为，花是一个纵向压缩的枝。这得到很多植物学家的认可，也得到现代植物学研究的支持，相关化石证据却一直缺席。
近日，《古昆虫学》（Palaeoentomology）发表了中国学者领导的中西国际研究团队合作完成的题为《中新世琥珀里的独特化石为花朵演化提供新的启示》的论文。中国科学院南京地质古生物研究所、福建农林大学、西班牙比戈大学、抚顺琥珀研究所的五位学者在论文中报道中美洲多美尼加中新世（2000-1500万年前）琥珀中的花朵化石——五数丁氏花Dinganthus pentamera。该化石命名为丁氏花，是为纪念北京大学原校长、数学家丁石孙（1927-2019）。目前，丁氏花的标本保存于抚顺琥珀研究所。
丁氏花化石很小，只有3-4毫米，立体保存于多美尼加中新世地层中出产的琥珀中。良好的保存状态和现代先进的微CT技术，使人们可以清晰地观察到花朵的主要特征：连接到花轴上的苞片、花被片、雄蕊和雌蕊四轮器官。该花具有五枚边缘相扣的花被片，十枚向内弯曲的雄蕊，中央是带有弯曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一个很长的花丝，其顶上有一个包含四个药室的花药。这种花属于较常见的真双子叶植物。
此前报道过的静子花已把真双子叶植物的历史追溯到大约1亿年前的白垩纪中期，但这些花朵是如何演化而来，却一直缺乏有意义的化石证据证实和支持。丁氏花和普通的真双子叶植物的花的重要区别在于：在一般的花朵中花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊这四轮器官一般都紧密地“挤”在花轴的同一个部位——花托上；而丁氏花中花轴是伸长的，各轮器官之间的间距被拉开，好像这些器官长在一个枝上似的。因此，虽然年代较新，但是丁氏花的这种独特形态首次用化石证据向人们表明：几百年来，关于花的本质的猜想可能是合理的，即花是一个纵向压缩的枝。
该研究有利于确认关于花朵本质的解读，且有利于理解看似怪异的早期被子植物化石（如辽宁古果、雨含果）。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）和国家自然科学基金的支持。
丁氏花与丁石孙先生。左图是丁氏花在微CT中的图像，右图是前北京大学校长、著名数学家丁石孙先生
丁氏花的三维复原图
2020-09-16