Идентифицирован неизвестный род насекомых, «застрявший» в янтаре на 35 миллионов лет

- admin · 10.10.2022

Профессор Хавьер Альба-Терседор с кафедры зоологии Университета Гранады провел решающее исследование с использованием микрокомпьютерной томографии для получения четких изображений, что позволило изучить и идентифицировать насекомое.

Идентифицирован неизвестный род насекомых Calliarcys antiquus, "застрявший" в янтаре на 35 миллионов лет — Calliarcys antiquus

Благодаря международному исследовательскому сотрудничеству с участием Университета Гранады (UGR) был обнаружен и описан до сих пор не описанный вид насекомых: Calliarcys antiquus, который относится к порядку Ephemeroptera (майские мухи). Сам образец был обнаружен Арнольдом Станичеком из Государственного музея естественной истории Штутгарта в куске балтийского янтаря, возраст которого оценивается в 35-47 миллионов лет. А благодаря помощи профессора Хавьера Альба-Терседора с кафедры зоологии УГР, который с помощью микротомографии получил четкие изображения насекомого, его удалось подробно изучить и описать.

Такие растения, как хвойные (и некоторые бобовые), защищают себя, выделяя смолу — густую, липкую жидкость — в качестве реакции на повреждение коры. Поскольку насекомые часто попадают в эту смолу, даже те из них, которым миллионы лет, могут быть найдены и по сей день, сохранившись в затвердевшей, окаменевшей смоле, которую мы знаем как янтарь. Месторождения янтаря находятся в разных частях света, в том числе в северной Испании, но наиболее многочисленны те, что расположены в Балтийском регионе.

«Сохранность образцов, заключенных в янтаре, зачастую превосходна, а прозрачность материала, который их окружает, позволяет изучать их под микроскопом в мельчайших подробностях», — объясняет профессор Альба-Терседор. «Но в других случаях уровень прозрачности не очень хороший, потому что образующиеся области непрозрачности не позволяют рассмотреть некоторые детали», — комментирует Альба-Терседор. Когда такая ограниченная прозрачность проблематична, рентгеновская микротомография (метод, подобный тому, который используется в больницах для изучения органов пациентов) оказывает неоценимую помощь в изучении ископаемых образцов, сохранившихся в янтаре.

Когда Арнольд Станичек — известный специалист по Ephemeroptera, имеющий большой опыт в изучении насекомых, сохранившихся в янтаре, — наблюдал этот конкретный экземпляр из Балтики, он был абсолютно прозрачным. Однако само насекомое имело определенные «гиалиновые» (полупрозрачные) участки вокруг некоторых частей тела, которые важны для характеристики образца и отличия одного вида от другого, например, конец брюшка, где расположен мужской репродуктивный аппарат (гениталии). Поскольку эта полупрозрачность затрудняла процесс идентификации, Станичек обратился к Альба-Терседору в качестве специалиста и благодаря его признанному опыту в использовании компьютерной микротомографии (micro-CT) для изучения насекомых.

Находясь в отделении микротомографии кафедры зоологии UGR, профессор Альба-Терседор реконструировал все насекомое, включая те участки, которые невозможно рассмотреть из-за непрозрачности янтаря. Этот конкретный экземпляр принадлежит к роду Calliarcys, первый (официально описанный) вид которого найден на Пиренейском полуострове. Благодаря экспертным знаниям Романа Годунко из Института энтомологии Чешской академии наук, изучение ранее не описанного вида майского жука было завершено путем сравнения его с существующими видами рода. Кроме того, учитывая важность молекулярных исследований для характеристики видов и определения их эволюционного положения, было решено привлечь польских специалистов из Лодзинского университета. Таким образом, исследователи Михал Грабовски и Томаш Ревич завершили исследование анализом ДНК сохранившихся видов рода.

«Короче говоря, все началось с обнаружения прекрасного насекомого, сохранившегося в янтаре, которое привлекло внимание опытного взгляда ученого. И что в конечном итоге потребовало энтузиазма и детективной работы пяти ученых из исследовательских центров, расположенных в четырех странах, которые, применив новейшие методы, смогли, наконец, назвать и описать насекомое, которое оставалось запертым внутри капли янтаря на протяжении миллионов лет», — вспоминает профессор Альба-Терседор.

Что такое микротомография?

Микротомография — это метод получения трехмерного изображения с помощью рентгеновских лучей. Она использует тот же метод, что и компьютерная томография (КТ) в медицине, но в меньшем масштабе и с гораздо более высоким разрешением. В то время как КТ обеспечивает разрешение, измеряемое в миллиметрах, при микротомографии достигается разрешение около 0,5 микрометра.

Действительно, новые нано-КТ еще больше увеличивают разрешение и расширяют возможности технологии. Микротомография основана на трехмерной микроскопии, которая позволяет неинвазивно запечатлеть внутреннюю структуру чрезвычайно мелких объектов. Не требуется никаких физических срезов или сложной предварительной обработки: всего за одно сканирование можно получить несколько рентгенографических снимков, чтобы получить 3D-изображения с высоким разрешением всей внутренней структуры образца. И все это при том, что образец остается неповрежденным для последующей обработки.

Проще говоря, процедура состоит из источника рентгеновского излучения, «освещающего» объект, и плоского рентгеновского детектора, фиксирующего увеличенные проекционные изображения. С помощью компьютерного программного обеспечения рентгеновские лучи, полученные от образца, преобразуются в поперечные сечения, которые затем преобразуются в трехмерные изображения с помощью программ объемной реконструкции.