介形蟲(chóng)是具有雙瓣殼的水生微型甲殼類(lèi)動(dòng)物，在地球上生存了近5億年。地層中保存了較為豐富的介形蟲(chóng)雙瓣殼化石，其軟體部分通常不易保存。近期，中國、德國和英國的研究團隊，利用高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)，研究產(chǎn)于白堊紀緬甸琥珀中保存有軟軀體的介形蟲(chóng)化石標本，發(fā)現一億年前介形蟲(chóng)利用巨型精子進(jìn)行有性生殖的行為。 

　　介形蟲(chóng)是自?shī)W陶紀以來(lái)地質(zhì)記錄中最豐富的節肢動(dòng)物化石之一，其大小通常在1毫米左右。介形蟲(chóng)化石具有生物地層學(xué)意義，是油氣勘探中不可或缺的化石門(mén)類(lèi)之一，在古環(huán)境重建和生物演化研究中扮演重要角色。大多數介形蟲(chóng)化石只保存鈣化的殼，軟體部分（附肢和身體等）通常難以保存，而這些軟體結構能夠提供重要的古行為學(xué)信息，如生殖行為。 

　　近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所現代陸地生態(tài)系統起源與早期演化研究團隊博士王賀和研究員王博等，與德國和英國科研人員合作，首次報道產(chǎn)于白堊紀緬甸琥珀中保存有軟軀體的介形蟲(chóng)化石。該枚琥珀重0.676克，長(cháng)17.5毫米、寬13.5毫米、厚4毫米，共保存39個(gè)介形蟲(chóng)化石標本。介形蟲(chóng)個(gè)體最大0.59毫米，最小0.24毫米，這些介形蟲(chóng)歸屬于三個(gè)不同類(lèi)群，含有從幼年到成年的較完整的發(fā)育序列。通過(guò)與現生介形類(lèi)的生活環(huán)境對比，研究人員認為這些介形蟲(chóng)當時(shí)生活在靠近海邊的瀉湖環(huán)境中。 

　　研究人員利用高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)（顯微CT）分析其中的11個(gè)標本，通過(guò)高精度三維圖像重建工作，精細還原這些介形蟲(chóng)的殼體和軟軀體（包括附肢、抱握器、曾克氏器〔精子泵〕、半陰莖、儲精囊、卵和巨型精子）的形態(tài)特征。基于化石功能形態(tài)學(xué)分析和現生介形蟲(chóng)的形態(tài)和生態(tài)學(xué)觀(guān)察，發(fā)現其中一類(lèi)化石介形蟲(chóng)在進(jìn)行有性生殖時(shí)，雄性通過(guò)鉤狀抱握器抓住雌性并將半陰莖伸入雌性個(gè)體內，交配中，雄性通過(guò)曾克氏器（精子泵）將巨型精子送入雌性體內。曾克氏器因其具有發(fā)達的肌肉和螺紋狀的刺，易從現生個(gè)體中發(fā)現。巨型精子儲存在雌性?xún)覂龋S后，精子開(kāi)始具有活性完成受精過(guò)程。 

　　該研究首次在白堊紀介形蟲(chóng)化石中發(fā)現現介形蟲(chóng)的巨型精子，其長(cháng)度至少相當于介形蟲(chóng)體長(cháng)的三分之一；也是已知最早的動(dòng)物精子記錄，將其化石記錄至少提前5000萬(wàn)年。研究表明，與現代介形蟲(chóng)有性生殖相關(guān)的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白堊紀中期就已形成，其形態(tài)特征在一億年間未發(fā)生改變；介形蟲(chóng)的這種利用巨型精子進(jìn)行有性生殖行為在一億年前就已存在，為生殖行為的演化停滯現象提供實(shí)例；該種包含巨型精子的復雜生殖行為提高介形蟲(chóng)交配的成功率，促進(jìn)非海相介形類(lèi)在晚中生代的輻射演化。 

　　相關(guān)研究成果以2020 Exceptional preservation of reproductive organs and giant sperm in Cretaceous ostracods為題，在線(xiàn)發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì )會(huì )刊-B輯》（Proceedings of the Royal Society B）上。研究工作獲得中科院、科技部和國家自然科學(xué)基金委的資助。南京古生物所項目聘用人員吳素萍協(xié)助完成顯微CT實(shí)驗，助理工程師楊定華繪制生態(tài)復原圖。