一种被称为介形虫的微小甲壳类动物有一个不同寻常的特点：它们会产生动物界中最长的精子。某些Cypridocopina亚目的介形虫的精子长度可达10毫米——相比之下，人类的精子（包括其鞭毛）长度约为55微米。1微米等于千分之一毫米。因此，介形虫的精子是极其巨大的，而且它们甚至没有鞭毛。有些介形虫甚至能产生比自身体型还大的精子。
这种奇怪的结构是如何以及为何演化而来的？科学家们一直无法确定，部分原因是他们不知道这一特征存在了多久。现在，来自五个国家的科学家团队可能找到了一些答案，这得益于迄今为止发现的最古老的巨型配子化石。这项发现要归功于蝙蝠粪便，也就是蝙蝠的粪便。
介形虫在任何水生环境中都很常见，它们拥有含钙的外骨骼，因此很容易形成化石。已经发现了许多介形虫化石，但它们通常不包含内部器官等软组织。与大多数化石一样，这些组织在几十万年的时间里通常会因微生物分解或蛋白质降解而消失，尽管偶尔也有例外。
在一篇新论文中，德国路德维希-马克西米利安大学的Renate Matzke-Karasz领导的科学家报告称，他们在澳大利亚一个古老蝙蝠洞的富含磷酸盐的石灰岩沉积物中发现了化石介形虫。这些化石距今约1600万至2300万年。在这些化石中，科学家们发现了保存完好的内部结构——包括精子。一个雌性标本的生殖受精囊中含有大量的精子，这表明该动物在死亡前不久曾发生过某种形式的交配。
这如何可能？研究团队将目光投向了蝙蝠粪便来解释。发现含精子化石的这个已倒塌的古老洞穴中，还发现了数千具代表八种不同蝙蝠的化石。团队表示，这些化石附近的石灰岩沉积物含有高含量的磷、锌和其他元素。他们将此归因于多年来大量蝙蝠粪便落入洞穴地板上。
“考虑到同一沉积物中存在数千具蝙蝠化石，该洞穴的水很可能因大量蝙蝠粪便产生的磷而富集，”他们写道。磷有助于钙化外骨骼以及软组织的矿化。
这有什么意义？这些化石是最古老的矿化配子，代表着一个重要的证据，表明这种不寻常的生殖系统在很久以前就已经演化，并且在数千万年里没有发生改变。介形虫投入大量精力来产生、储存和运输这些巨大的精子细胞，但它们存在了如此之久这一事实表明，这样做是成功的。“这与其他类群的精子显示出显著的演化分歧形成了鲜明对比，”作者们写道。“因此，介形虫巨型精子的起源和功能不仅是生物学上的谜团，其缺乏演化也是一个谜团本身。”
这项研究于5月14日在《英国皇家学会会报B辑》在线发表。
