ถอดรหัสลับถ้ำปู

July 24, 2018 การศึกษาแสดงให้เห็นการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างกุ้งที่อาศัยอยู่ในถ้ำในอิสราเอลและอิตาลี

กุ้งโทรโกลบิติกขนาดใหญ่เพียงไม่กี่เซนติเมตรที่อาศัยอยู่ในถ้ำต่างๆ ในอิสราเอลและอิตาลีมีความสัมพันธ์กัน แม้ว่าจะมีอยู่จริงก็ตาม โดดเดี่ยวมานานหลายล้านปี ขณะนี้สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วโดยทีมนักวิจัยจาก GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel และสถาบันของอิสราเอลโดยใช้การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมและธรณีวิทยา

Troglobionts อาศัยอยู่ในโลกอื่น - ในความมืดสนิท โดยมีความผันผวนของอุณหภูมิต่ำและสูง ความชื้น - โลกที่พิเศษและเงียบสงบซึ่งสายพันธุ์ที่ปรับตัวเข้ากับสภาวะเหล่านี้มักจะมีชีวิตอยู่ได้นาน นอกจากนี้ยังรวมถึง Typhlocaris กุ้งตาบอดสี่สายพันธุ์ ซึ่งสามารถพบได้เฉพาะในถ้ำคาร์สต์ที่อยู่รอบๆ ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเท่านั้น สองสายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่เพียงไม่กี่เซนติเมตรนี้มีอยู่ในอิสราเอล - Typhlocaris galilea ในถ้ำใน Tabgha ใกล้ทะเลสาบ Genezareth และ Typhlocaris ayyaloni ในถ้ำ Ayalon ซึ่งถูกค้นพบในปี 2549 ในที่ราบชายฝั่งของอิสราเอล อีกสองสายพันธุ์พบอยู่ในระบบถ้ำใกล้เลชเชทางตะวันออกเฉียงใต้ของอิตาลี และในถ้ำใกล้เบงกาซีในลิเบีย ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งสามารถแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างสายพันธุ์ในอิสราเอลและอิตาลีด้วยความช่วยเหลือจากการตรวจสอบทางพันธุกรรมและธรณีวิทยา การศึกษานี้เพิ่งปรากฏในวารสาร peerJ

"สายพันธุ์ Typhlocaris เป็น 'ฟอสซิลที่มีชีวิต' ซึ่งเป็นลูกหลานของสายพันธุ์ที่มีอยู่ในทะเล Tethys ยุคก่อนประวัติศาสตร์เมื่อหลายล้านปีก่อน" ดร. Tamar Guy-Haim อธิบาย จาก GEOMAR และสถาบันสมุทรศาสตร์แห่งชาติในเมืองไฮฟา ประเทศอิสราเอล ผู้เขียนหลักของการศึกษานี้ “ตั้งแต่นั้นมา พวกเขารอดชีวิตมาได้ในสภาพที่โดดเดี่ยวในระบบนิเวศที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวที่ถูกตัดขาดจากโลกภายนอก” กาย-ฮาอิมกล่าวต่อ ต่างจากระบบนิเวศส่วนใหญ่ที่ใช้แสงแดดเป็นแหล่งพลังงานสำหรับพืช สิ่งเหล่านี้ทำงานในถ้ำโดยอาศัยเคมีบำบัดและอาศัยแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์ด้วยซัลไฟด์เป็นแหล่งอาหาร กุ้ง Typhlocaris เป็นสัตว์นักล่าอันดับต้นๆ ในถ้ำและกินปูตัวเล็กเป็นอาหารเป็นหลัก ซึ่งกุ้งจะมีชีวิตอยู่จากแบคทีเรียซัลไฟด์

"เมื่อเปรียบเทียบเครื่องหมายทางพันธุกรรม เราพบว่าหนึ่งในสายพันธุ์อิสราเอล Typhlocaris ayyoni ซึ่งอยู่ห่างจากอิตาลีมากกว่าหนึ่งพันกิโลเมตร - Typhylocaris salientina นั้นมีความใกล้ชิดทางพันธุกรรมมากกว่า Typhlocaris galilea สายพันธุ์อื่นๆ ของอิสราเอล ซึ่งอาศัยอยู่ห่างออกไปเพียง 120 กิโลเมตร" ศาสตราจารย์ Yair Ahituv จากมหาวิทยาลัย Bar-Ilan ประเทศอิสราเอล ผู้เขียนร่วมของ การศึกษา

เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่น่าประหลาดใจนี้ นักวิจัยได้ลงวันที่ความแตกต่างของสายพันธุ์โดยพิจารณาจากอายุของการก่อตัวทางธรณีวิทยาในบริเวณถ้ำในกาลิลี ดังนั้น Typhlocaris galilea จึงถูกแยกออกจากสายพันธุ์อื่นเมื่อ 7 ล้านปีก่อนระหว่างการยกสันเขากลางในอิสราเอล ประมาณ 5.7 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่เรียกว่าวิกฤตความเค็มเมสซิเนียน (MSC) ซึ่งเป็นช่วงที่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนขาดน้ำเกือบหมด สายพันธุ์ Typhlocaris ayyalon ของอิสราเอล และ Typhylocaris salientina ของอิตาลี แยกออกเป็นสองสายพันธุ์แยกกัน

นอกจากนี้ นักวิจัยได้คำนวณอัตราการวิวัฒนาการของไทฟโลคาริสและสัตว์จำพวกครัสเตเชียนชนิดโพรงอื่นๆ และพบว่าพวกมันมีค่าต่ำเป็นพิเศษเมื่อเทียบกับสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่ไม่ใช่ถ้ำ นักวิจัยแนะนำว่าสภาพที่เป็นเอกลักษณ์ในถ้ำ - ความเสถียรของสภาพแวดล้อม (เช่น อุณหภูมิ) การขาดแสงและอัตราการเผาผลาญต่ำ - อัตราการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการช้าลง

สายพันธุ์ Typhlocaris ถูกจัดประเภทเป็นสัตว์ใกล้สูญพันธุ์และ อยู่ใน ระบุ แดงของ IUCN (สหภาพระหว่างประเทศเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติและทรัพยากรธรรมชาติ) ถ้ำที่พวกมันอาศัยอยู่อาจมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่อันเนื่องมาจากมลภาวะ น้ำกร่อยแทรกซึมผ่านการสกัดน้ำบาดาลอย่างเข้มข้น และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ดังนั้นในอิสราเอลจึงมีการเปิดตัวโครงการปรับปรุงพันธุ์ Typhlocaris เพื่อรักษาสายพันธุ์ไว้ในกรณีที่ความพยายามทั้งหมดล้มเหลวในการรักษาประชากรตามธรรมชาติ

ลิงก์ไปยังการศึกษา: https://peerj.com/articles/5268/ " title="" target="_blank"> https://peerj.com/articles/5268/