它们能够抵御致命的辐射、极地温度、太空真空，甚至子弹的撞击。你可以在有水的地方找到它们——海洋、淡水以及植物和土壤中。但由于这些微观生物、主要是水生生物的化石记录稀少，被称为缓步动物（tardigrades）的进化根源一直是个谜。

现在，对两块嵌入同一颗豌豆大小白垩纪琥珀中的缓步动物化石的重新分析，照亮了这些微小生物的家族树。研究人员在本周的《通讯生物学》杂志上报告的发现还表明，到了1.8亿年前，这些动物已经进化出了它们的超能力：能够进入一种对外界条件免疫的休眠状态。

“缓步动物的化石非常非常少，也非常罕见，”未参与该研究的莫德纳和雷焦艾米利亚大学的生物学家罗伯托·圭代蒂说。事实上，总共只有三个被广泛接受的化石，全部被困在琥珀中。圭代蒂说，关于其中两个的新结果揭示了这些动物在数百万年来几乎没有变化。

缓步动物，俗称“水熊虫”，是一群多样的八足无脊椎动物，体长可达半毫米。“它们看起来像带腿的小香肠，”哈佛大学比较动物学博物馆的古生物学家哈维尔·奥尔特加·埃尔南德斯说。缓步动物之所以吸引了大众的想象，部分原因是它们几乎可以长时间暂停自己的新陈代谢——这一壮举被称为隐生态——以忍受恶劣的条件。

尽管研究人员已经研究了数十年活着的水熊虫，但在1960年代，生物学家肯尼斯·库珀使用光学显微镜描述并命名了第一个被化石化的缓步动物，它被嵌入一块来自加拿大、大约在白垩纪时期8000万年前的琥珀石中。库珀将这个生物命名为Beorn leggi，以J.R.R. 托尔金创造的一个能变成熊形态的奇幻角色命名。库珀得出结论B. leggi属于真缓步动物——一种主要生活在淡水和陆地环境中的缓步动物分支——但他无法清楚地看到化石的细节以进行详细描述。同一块琥珀中还有第二只缓步动物，但它“卷曲在自己身上并且干瘪”，库珀无法描述；它至今未被命名。

奥尔特加·埃尔南德斯和研究生马克·马帕洛使用激光共聚焦显微镜重新检查了这块琥珀，这种方法允许研究人员使用特定波长的窄光束以惊人的细节研究微小结构的三维结构。当受到激光照射时，构成缓步动物保护性外壳的几丁质会自然发出荧光。通过测量荧光，研究人员重建了缓步动物的三维图像，包括它们的鱼钩状爪子的细节，科学家用这些细节来区分物种。

奥尔特加·埃尔南德斯说，这些图像是目前为止获得的分辨率最高的缓步动物化石图像。B. leggi的图像——测量为310微米，大约是人类头发宽度的两倍——展示了七个保存良好的爪子。向身体弯曲的爪子比向外弯曲的要小，这是现代Hypsibiidae家族缓步动物的一种模式。团队因此确认了它在真缓步动物分支中的位置。

第二个先前未识别的标本，测量约100微米，前三对腿上的爪子长度相似，但第四对腿上外侧的爪子更长。这种模式也是现代Hypsibioidea超科的特征。团队将其命名为Aerobius dactylus，来自“aero”意味着与空气相关，因为化石看起来好像在琥珀中漂浮在空中，“dactylo”或手指，因为它的长爪而得名。

“[这块琥珀]是一个小东西，却包含了两种物种——占了缓步动物化石记录的一半，”奥尔特加·埃尔南德斯说。这就像是“黑色星期五对缓步动物来说的二合一”。这表明，8000万年前缓步动物就已经多样化了，他说，补充道“这些动物肯定和恐龙一起游荡。”

尽管这两个物种属于真缓步动物内的同一家族，但它们的时代帮助科学家重新调整了不同缓步动物群体演化出关键特征和随时间分化的时间线。例如，这表明陆地真缓步动物和更多样化且主要是海洋的异缓步动物——另一个主要群体之间的分裂发生的时间比之前认为的晚，大约在5亿年前。

研究人员此前曾提出隐生态在两个缓步动物谱系中独立演化，但无法确定这是何时发生的。通过重新校准的家族树，奥尔特加·埃尔南德斯及其团队首次估计，水熊虫的超能力至少在1.8亿年前就已演化出来，可能早在4.2亿年前就已出现。他们补充说，这些能力可能帮助缓步动物幸存下来几次灭绝浪潮。

圭代蒂说，修订后的进化时间表“相当重要，听起来相当可靠”。他希望研究人员搜索更多琥珀中的标本，这可能提供其他问题的答案，比如为什么缓步动物随着时间的推移逐渐缩小。

奥尔特加·埃尔南德斯同意这一点。“我们必须非常仔细地寻找正确的地方，”他说。“它们真的很小很可爱，[但]...尽管它们可能看起来不重要，它们是地球上动物生存的伟大故事之一。”

A Specimen photographed with transmitted light under compound microscope. B Specimen photographed with autofluorescence under confocal microscope at 639 nm; different colors indicate z-depth, with violet to red gradient representing the shallowest to deepest planes, respectively. C Schematic drawing. Ln leg number.

Cretaceous amber inclusions illuminate the evolutionary origin of tardigrades | Communications Biology (nature.com)