Dešifrirana tajna špiljskih rakova

July 24, 2018 Studija pokazuje genetsku vezu između škampi koji žive u špiljama u Izraelu i Italiji

Jedini troglobitski škampi od samo nekoliko centimetara koji žive u raznim špiljama u Izraelu i Italiji povezani su, iako postoje izolirani milijunima godina. Ovo je sada dokazao tim istraživača iz GEOMAR Helmholtz centra za istraživanje oceana u Kielu i izraelskih institucija pomoću genetskih i geoloških analiza.

Troglobionti žive u drugom svijetu - u potpunom mraku, s niskim temperaturnim fluktuacijama i visokim vlaga - vrlo poseban i osamljen svijet u kojem vrste koje su se prilagodile tim uvjetima često dugo prežive. Uključuju i četiri vrste slijepog račića Typhlocaris, koji se mogu naći samo u pojedinačnim, kraškim špiljama oko Sredozemnog mora. Dvije od ovih samo nekoliko centimetara velikih vrsta postoje u Izraelu - Typhlocaris galileain u špilji u Tabghi, u blizini jezera Genezaret, i Typhlocaris ayyaloni u špilji Ayalon, koja je otkrivena 2006. u obalnoj ravnici Izraela. Druge dvije vrste nalaze se u pećinskom sustavu u blizini Leccea u jugoistočnoj Italiji i u špilji u blizini Bengazija u Libiji. Grupa znanstvenika sada je uspjela dokazati blisku vezu između vrsta u Izraelu i Italiji uz pomoć genetskih i geoloških istraživanja. Studija je nedavno objavljena u časopisu peerJ.

"Vrste Typhlocaris su 'živi fosili', potomci vrste koja je postojala u pretpovijesnom moru Tetis prije više milijuna godina", objašnjava dr. Tamar Guy-Haim , iz GEOMAR-a i Nacionalnog instituta za oceanografiju u Haifi, Izrael, glavni autor studije. "Od tada su preživjeli u izoliranim uvjetima u jedinstvenom ekosustavu odsječenom od vanjskog svijeta", nastavio je Guy-Haim. Za razliku od većine ekosustava koji se temelje na sunčevoj svjetlosti kao izvoru energije za biljke, ovi u špiljama rade kemoautotrofno i temelje se na bakterijama koje oksidiraju sulfide kao izvoru hrane. Račići Typhlocaris glavni su grabežljivci u špiljama i hrane se uglavnom malim rakovima, koji zauzvrat žive od sulfidnih bakterija.

"Uspoređujući genetske markere, otkrili smo da je jedna od izraelskih vrsta, Typhlocaris ayyoni, koja živi više od tisuću kilometara od Italije - Typhylocaris salientina, genetski je bliža od druge izraelske vrste, Typhlocaris galilea, koja živi samo 120 kilometara dalje," objašnjava prof. Yair Ahituv sa Sveučilišta Bar-Ilan, Izrael, koautor studija.

Kako bi objasnili ovaj iznenađujući genetski odnos, istraživači su datirali divergenciju vrsta na temelju starosti geološke formacije na području špilje u Galileji. Tako je Typhlocaris galilea odvojena od ostalih vrsta prije 7 milijuna godina tijekom izdizanja središnjeg grebena u Izraelu. Prije otprilike 5,7 milijuna godina, u vrijeme takozvane mesinske krize slanosti (MSC), kada je Mediteran bio gotovo potpuno dehidriran, izraelska vrsta Typhlocaris ayyalon i talijanska Typhylocaris salientina razdvojile su se u dvije zasebne vrste.

Osim toga, istraživači su izračunali stope evolucije Typhlocarisa i drugih špiljskih rakova i otkrili da su bile posebno niske u usporedbi s nešpiljskim rakovima. Istraživači sugeriraju da jedinstveni uvjeti u špiljama - stabilnost okolišnih uvjeta (kao što je temperatura), nedostatak svjetla i niske stope metabolizma - usporavaju stopu evolucijske promjene.

Vrste Typhlocaris klasificirane su kao ugrožene i uvršten na Crveni popis IUCN-a (Međunarodna unija za očuvanje prirode i prirodnih resursa). Špilje u kojima žive podložne su velikim promjenama zbog onečišćenja, infiltracije bočate vode intenzivnim crpljenjem podzemnih voda i klimatskih promjena. U Izraelu je stoga pokrenut program razmnožavanja za Typhlocaris kako bi se očuvala vrsta u slučaju da svi napori ne uspiju osigurati prirodnu populaciju.

Veza na studiju: https://peerj.com/articles/5268/.