Le secret des crabes des cavernes décodé

July 24, 2018 Une étude montre un lien génétique entre les crevettes troglobionnaires d'Israël et d'Italie

Les crevettes troglobionnaires de quelques centimètres seulement qui vivent dans diverses grottes en Israël et en Italie, sont apparentées, bien qu'elles existent de façon isolée depuis des millions d'années. C'est ce que vient de prouver une équipe de chercheurs du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel et d'institutions israéliennes à l'aide d'analyses génétiques et géologiques.
 
Les troglobiontes vivent dans un autre monde - dans l'obscurité totale, avec de faibles fluctuations de température et une forte humidité - un monde très spécial et isolé dans lequel les espèces qui se sont adaptées à ces conditions survivent souvent longtemps. Ils comprennent également quatre espèces de crevettes aveugles Typhlocaris, que l'on ne trouve que dans des cavernes karstiques individuelles autour de la mer Méditerranée. Deux de ces espèces, qui ne mesurent que quelques centimètres, existent en Israël : Typhlocaris galileain dans une grotte à Tabgha, près du lac Genezareth, et Typhlocaris ayyaloni dans la grotte d'Ayalon, qui a été découverte en 2006 dans la plaine côtière d'Israël. Les deux autres espèces se trouvent dans un réseau de grottes près de Lecce, dans le sud-est de l'Italie, et dans une grotte près de Benghazi, en Libye. Un groupe de scientifiques a maintenant pu démontrer l'existence d'une relation étroite entre les espèces d'Israël et d'Italie à l'aide d'études génétiques et géologiques. L'étude est récemment parue dans la revue peerJ.

"Les espèces de Typhlocaris sont des "fossiles vivants", des descendants d'une espèce qui existait dans la mer de Téthys préhistorique il y a des millions d'années", explique le Dr Tamar Guy-Haim, de GEOMAR et de l'Institut national d'océanographie de Haïfa, en Israël, auteur principal de l'étude. "Ils ont depuis survécu dans des conditions isolées, dans un écosystème unique coupé du monde extérieur", poursuit Guy-Haim. Contrairement à la plupart des écosystèmes basés sur la lumière du soleil comme source d'énergie pour les plantes, celles-ci fonctionnent dans les grottes de façon chimio-autotrophe et se basent sur les bactéries oxydant les sulfures comme source de nourriture. Les crevettes Typhlocaris sont les principaux prédateurs des grottes et se nourrissent principalement de petits crabes, qui vivent à leur tour des bactéries sulfurées.
 
"En comparant les marqueurs génétiques, nous avons découvert qu'une des espèces israéliennes, Typhlocaris ayyoni, vivant  ; à plus de mille kilomètres de l'Italie - Typhylocaris salientina, est génétiquement plus proche que l'autre espèce israélienne, Typhlocaris galilea, qui ne vit qu'à 120 kilomètres de là", explique le Prof. Yair Ahituv de l'université Bar-Ilan, en Israël, coauteur de l'étude.
 
Pour expliquer cette surprenante relation génétique, les chercheurs ont daté la divergence des espèces en se basant sur l'âge d'une formation géologique située dans la zone de la grotte en Galilée. Ainsi, Typhlocaris galilea a été séparée des autres espèces il y a 7 millions d'années lors du soulèvement de la crête centrale en Israël. Il y a environ 5,7 millions d'années, au moment de la crise de salinité dite messinienne (CSM), lorsque la Méditerranée était presque entièrement déshydratée, l'espèce israélienne Typhlocaris ayyalon et l'espèce italienne Typhylocaris salientina ont divergé en deux espèces distinctes.
 
En outre, les chercheurs ont calculé les taux d'évolution de Typhlocaris et d'autres crustacés cavernicoles et ont constaté qu'ils étaient particulièrement faibles par rapport aux crustacés non cavernicoles. Les chercheurs suggèrent que les conditions uniques qui règnent dans les grottes - stabilité des conditions environnementales (comme la température), manque de lumière et faible taux métabolique - ralentissent le taux d'évolution.
 
Les espèces de Typhlocaris sont classées comme étant en danger et inscrites sur la liste rouge de l'UICN (Union internationale pour la conservation de la nature et de ses ressources). Les grottes dans lesquelles elles vivent sont soumises à des changements majeurs dus à la pollution, à l'infiltration d'eau saumâtre par l'extraction intensive des eaux souterraines et au changement climatique. En Israël, un programme d'élevage de Typhlocaris a donc été lancé pour préserver le genre au cas où tous les efforts échoueraient à sécuriser la population naturelle.

Lien à l'étude: https://peerj.com/articles/5268/.