Секрет печерних крабів розшифрований - GEOMAR - Центр досліджень океану Гельмгольца Кіль
Нове дослідження виявляє генетичний зв’язок між рідкісними печерними крабами в Ізраїлі та Італії
23 липня 2018 р./Кіль. Печерні краби розмірами лише кілька сантиметрів від видів, які зустрічаються в різних печерах Ізраїлю та Італії, пов’язані між собою, хоча вони жили в ізоляції мільйони років. Команда дослідників із Центру досліджень океану Гельмар Гельмгольца в Кілі та ізраїльських установ тепер змогла довести це за допомогою генетичних та геологічних аналізів. Сьогодні дослідження з’являється в журналі PeerJ.
Печерні мешканці живуть в іншому світі - в повній темряві, з коливаннями низьких температур і високою вологістю - цілком особливому і відокремленому світі, в якому види, які пристосувались до цих умов, часто виживають протягом тривалого часу. Вони також включають чотири типи сліпих печерних крабів Тифлокаріс, які можна знайти лише в окремих карстових печерах, що несуть підземні води, навколо Середземного моря. Два з цих лише декількох сантиметрів великих видів є в Ізраїлі - Typhlocaris galileaв печері в Табха, недалеко від Галілейського моря, і Typhlocaris ayyaloniв печері Аялон, яка була виявлена в 2006 році в прибережній рівнині Ізраїлю. Два інших види зустрічаються в печерній системі поблизу Лечче на південному сході Італії та в печері поблизу Бенгазі в Лівії. Група вчених із Ізраїлю та Центру досліджень океану Гельмар Гельмгольца Кіль змогла продемонструвати тісний взаємозв'язок між видом в Ізраїлі та Італією за допомогою генетичних та геологічних досліджень. Дослідження з’являється сьогодні в журналі PeerJ.
" Тифлокаріс-Види - це «живі скам’янілості», нащадки виду, який існував мільйони років тому в доісторичному морі Тетіс », - пояснює д-р. Тамар Гай-Хаїм з GEOMAR та Національного інституту океанографії в Хайфі, Ізраїль, провідний автор дослідження. "З тих пір вони зберігаються в ізольованих умовах в унікальній екосистемі, яка відрізана від зовнішнього світу", - продовжує Гай-Хаїм. На відміну від більшості екосистем, які покладаються на сонячне світло як джерело енергії для рослин, вони функціонують хемоавтотрофно в печерах і засновані на сульфід-окислюючих бактеріях як джерелі їжі. Тифлокаріс-Краби є головними хижаками в печерах і харчуються переважно дрібними крабами, які в свою чергу живуть на сульфідних бактеріях.
“Порівнявши генетичні маркери, ми виявили, що це один із ізраїльських видів, Typhlocaris ayyaloni, з Італії, що мешкає на відстані більше тисячі кілометрів - Typhylocaris salientina, генетично ближче, ніж інші ізраїльські види, Typhlocaris galilea, який живе лише за 120 кілометрів », - пояснює проф. Яїр Ахітов з Університету Бар-Ілан, Ізраїль, співавтор дослідження.
Щоб пояснити цю дивовижну генетичну взаємозв'язок, дослідники датували дивергенцію видів на основі віку геологічного утворення в районі печери Галілея. Так і було Typhlocaris galileaВідокремлено від інших видів сім мільйонів років тому під час підняття центрального хребта в Ізраїлі. Близько 5,7 мільйонів років тому, під час так званої Месинської кризи солоності, коли Середземне море було майже повністю висушене, ізраїльські види тоді розійшлися Typhlocaris ayyalonта італійська Typhylocaris salientinaдвома окремими способами.
Крім того, дослідники розрахували швидкість еволюції Тифлокаріста інших ракоподібних, що мешкають у печерах, і виявили, що вони були особливо низькими в порівнянні з ракоподібними, які не мешкають у печерах. Дослідники підозрюють, що унікальні умови в печерах - стабільність умов навколишнього середовища (таких як температура), відсутність світла та низький рівень обміну речовин - призводять до уповільнення темпів еволюційних змін.
Тифлокаріс-Види класифікуються як зникаючі та занесені до Червоного списку МСОП (Міжнародного союзу охорони природи та природних ресурсів). Печери, в яких вони живуть, піддаються серйозним змінам через забруднення, просочування солонуватою водою внаслідок інтенсивного видобування підземних вод та зміни клімату. Селекційна програма для Тифлокарісстворений для збереження виду на випадок, якщо всі зусилля по забезпеченню природної популяції зазнають краху.
Оригінальна робота:
Гай-Хаїм, Т., Н.Саймон-Блехер, А.Фрумкін, І.Неаман та Ю.Ачітув, 2018: Множинні переступи і повільна еволюція формують філогеографічний малюнок сліпих печерних креветок Тифлокаріс. PeerJ, 6: e5268, doi: 10.7717/peerj.5268