Bí mật của cua hang được giải mã

July 24, 2018 Nghiên cứu cho thấy mối liên hệ di truyền giữa tôm sống trong hang động ở Israel và Ý

Loài tôm troglobitic lớn chỉ vài cm sống trong các hang động khác nhau ở Israel và Ý có liên quan với nhau, mặc dù chúng tồn tại bị cô lập hàng triệu năm. Điều này hiện đã được chứng minh bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR Helmholtz Kiel và các tổ chức của Israel bằng cách sử dụng các phân tích di truyền và địa chất.

Troglobiont sống ở một thế giới khác - trong bóng tối hoàn toàn, với nhiệt độ dao động thấp và nhiệt độ cao độ ẩm - một thế giới rất đặc biệt và hẻo lánh, trong đó những loài thích nghi với những điều kiện này thường tồn tại lâu dài. Chúng cũng bao gồm bốn loài tôm mù Typhlocaris, chỉ có thể được tìm thấy trong các hang động núi đá vôi riêng lẻ quanh Biển Địa Trung Hải. Hai trong số những loài lớn chỉ vài cm này tồn tại ở Israel - Typhlocaris galileain một hang động ở Tabgha, gần hồ Genezareth, và Typhlocaris ayyaloniin trong hang Ayalon, được phát hiện vào năm 2006 ở vùng đồng bằng ven biển của Israel. Hai loài còn lại được tìm thấy trong hệ thống hang động gần Lecce ở đông nam Italy và trong một hang động gần Benghazi ở Libya. Một nhóm các nhà khoa học hiện đã có thể chứng minh mối quan hệ chặt chẽ giữa các loài ở Israel và ở Ý với sự trợ giúp của các cuộc điều tra di truyền và địa chất. Tiến sĩ Tamar Guy-Haim giải thích: “Loài Typhlocaris là 'hóa thạch sống', hậu duệ của một loài tồn tại ở Biển Tethys thời tiền sử hàng triệu năm trước". , từ GEOMAR và Viện Hải dương học Quốc gia ở Haifa, Israel, tác giả chính của nghiên cứu. Guy-Haim tiếp tục: “Kể từ đó, chúng đã sống sót trong điều kiện biệt lập trong một hệ sinh thái độc đáo tách biệt với thế giới bên ngoài”. Không giống như hầu hết các hệ sinh thái dựa vào ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng cho thực vật, chúng hoạt động trong hang động theo cơ chế hóa tự dưỡng và dựa vào vi khuẩn oxy hóa sunfua làm nguồn thức ăn. Tôm Typhlocaris là loài săn mồi hàng đầu trong các hang động và ăn chủ yếu là cua nhỏ, chúng sống nhờ vi khuẩn sunfua.

"Bằng cách so sánh các dấu hiệu di truyền, chúng tôi phát hiện ra rằng một trong những loài ở Israel, Typhlocaris ayyoni, sống cách Ý hơn một nghìn km - Typhylocaris salientina, gần về mặt di truyền hơn so với loài khác của Israel, Typhlocaris galilea, chỉ sống cách đó 120 km", Giáo sư Yair Ahituv của Đại học Bar-Ilan, Israel, đồng tác giả của nghiên cứu, giải thích. nghiên cứu này.

Để giải thích mối quan hệ di truyền đáng ngạc nhiên này, các nhà nghiên cứu đã xác định niên đại của sự phân kỳ loài dựa trên độ tuổi hình thành địa chất tại khu vực hang động ở Galilee. Do đó, Typhlocaris galilea đã bị tách khỏi các loài khác cách đây 7 triệu năm trong quá trình nâng cao sườn núi trung tâm ở Israel. Khoảng 5,7 triệu năm trước, vào thời điểm xảy ra cuộc khủng hoảng độ mặn Messinian (MSC), khi Địa Trung Hải gần như bị mất nước hoàn toàn, loài Typhlocaris ayyalon của Israel và loài Typhylocaris salientina của Ý đã phân tách thành hai loài riêng biệt.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã tính toán tốc độ tiến hóa của Typhlocaris và các loài giáp xác sống trong hang động khác và nhận thấy rằng chúng đặc biệt thấp so với các loài giáp xác không sống trong hang động. Các nhà nghiên cứu cho rằng điều kiện đặc biệt trong hang động - sự ổn định của điều kiện môi trường (chẳng hạn như nhiệt độ), thiếu ánh sáng và tốc độ trao đổi chất thấp - làm chậm tốc độ thay đổi tiến hóa.

Loài Typhlocaris được phân loại là có nguy cơ tuyệt chủng và được liệt kê trong Sách đỏ IUCN (Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên Quốc tế). Các hang động nơi họ sinh sống phải chịu những thay đổi lớn do ô nhiễm, xâm nhập nước lợ do khai thác nước ngầm chuyên sâu và biến đổi khí hậu. Do đó, ở Israel, một chương trình nhân giống Typhlocaris đã được triển khai để bảo tồn loài này trong trường hợp mọi nỗ lực không đảm bảo được quần thể tự nhiên.

Liên kết đến nghiên cứu: https://peerj.com/articles/5268/.