Tajemnica krabów jaskiniowych rozszyfrowana

July 24, 2018 Badanie wykazuje genetyczne powiązanie między krewetkami zamieszkującymi jaskinie w Izraelu i we Włoszech

Krewetki troglobiontyczne o wielkości zaledwie kilku centymetrów, które żyją w różnych jaskiniach w Izraelu i we Włoszech, są spokrewnione, chociaż istnieją w izolacji od milionów lat. Zostało to teraz udowodnione przez zespół naukowców z GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel i izraelskich instytucji przy użyciu analiz genetycznych i geologicznych.

Troglobionty żyją w innym świecie - w całkowitej ciemności, przy niskich wahaniach temperatury i wysokiej wilgotności - bardzo szczególnym i odosobnionym świecie, w którym gatunki, które przystosowały się do tych warunków, często przeżywają długo. Obejmują one również cztery gatunki ślepych krewetek Typhlocaris, które można znaleźć tylko w pojedynczych jaskiniach krasowych wokół Morza Śródziemnego. Dwa z tych zaledwie kilkucentymetrowych gatunków występują w Izraelu - Typhlocaris galileain w jaskini w Tabgha, w pobliżu jeziora Genezareth, oraz Typhlocaris ayyaloni w jaskini Ayalon, która została odkryta w 2006 roku na równinie przybrzeżnej Izraela. Pozostałe dwa gatunki występują w systemie jaskiń w pobliżu Lecce w południowo-wschodnich Włoszech oraz w jaskini w pobliżu Bengazi w Libii. Grupa naukowców była teraz w stanie wykazać bliskie pokrewieństwo między gatunkami w Izraelu i we Włoszech za pomocą badań genetycznych i geologicznych. Badanie ukazało się niedawno w czasopiśmie peerJ.

"Gatunki Typhlocaris są "żywymi skamieniałościami", potomkami gatunku, który istniał w prehistorycznym Morzu Tetydy miliony lat temu" - wyjaśnia dr Tamar Guy-Haim z GEOMAR i Narodowego Instytutu Oceanografii w Hajfie w Izraelu, główny autor badania. "Od tego czasu przetrwały w odizolowanych warunkach w unikalnym ekosystemie odciętym od świata zewnętrznego" - kontynuuje Guy-Haim. W przeciwieństwie do większości ekosystemów opartych na świetle słonecznym jako źródle energii dla roślin, te w jaskiniach działają chemoautotroficznie i opierają się na bakteriach utleniających siarczki jako źródle pożywienia. Krewetki Typhlocaris są głównymi drapieżnikami w jaskiniach i żywią się głównie małymi krabami, które z kolei żyją z bakterii siarczkowych.

"Porównując markery genetyczne, odkryliśmy, że jeden z izraelskich gatunków, Typhlocaris ayyoni, żyjący ponad tysiąc kilometrów od Włoch - Typhylocaris salientina, jest genetycznie bliższy niż inny izraelski gatunek, Typhlocaris galilea, który żyje zaledwie 120 kilometrów dalej", wyjaśnia prof. Yair Ahituv z Uniwersytetu Bar-Ilan w Izraelu, współautor badania.

Aby wyjaśnić ten zaskakujący związek genetyczny, naukowcy datowali rozbieżność gatunków na podstawie wieku formacji geologicznej w obszarze jaskini w Galilei. Tak więc Typhlocaris galilea został oddzielony od innych gatunków 7 milionów lat temu podczas wypiętrzania się centralnego grzbietu w Izraelu. Około 5,7 miliona lat temu, w czasie tak zwanego mesyńskiego kryzysu zasolenia (MSC), kiedy Morze Śródziemne zostało prawie całkowicie odwodnione, izraelski gatunek Typhlocaris ayyalon i włoski Typhylocaris salientina rozdzieliły się na dwa odrębne gatunki.

Ponadto naukowcy obliczyli wskaźniki ewolucji Typhlocaris i innych skorupiaków jaskiniowych i stwierdzili, że były one szczególnie niskie w porównaniu do skorupiaków nie-jaskiniowych. Naukowcy sugerują, że unikalne warunki panujące w jaskiniach - stabilność warunków środowiskowych (takich jak temperatura), brak światła i niskie tempo metabolizmu - spowalniają tempo zmian ewolucyjnych.

Gatunki Typhlocaris są klasyfikowane jako zagrożone i wymienione na Czerwonej Liście IUCN (Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych). Jaskinie, w których żyją, podlegają poważnym zmianom z powodu zanieczyszczenia, infiltracji słonawej wody w wyniku intensywnego wydobycia wód gruntowych i zmian klimatycznych. W związku z tym w Izraelu uruchomiono program hodowlany Typhlocaris, aby zachować ten gatunek na wypadek, gdyby wszelkie wysiłki zawiodły w celu zabezpieczenia naturalnej populacji.

Link do badania: https://peerj.com/articles/5268/.