Løsning af hulerejemysteriet:Geologi og evolution i aktion

Huler er et meget specielt miljø præget af fuldstændig mørke, lave temperaturudsving og høj luftfugtighed. Arter, der lever der, har tilpasset sig disse forhold og har udviklet unikke egenskaber:de er øjenløse eller har degenererede øjne, og de mangler pigmenter. Tit, disse dyr er endemiske - deres udbredelse er begrænset til et bestemt område, nogle gange kun til én hule. Tilsvarende de fire arter af blindhulereje Typhlocaris kan kun findes i individuelle karstiske grundvandshuler omkring Middelhavet. To af arterne findes i Israel - Typhlocaris galilea i en hule i Tabgha, nær Galilæas Sø, og Typhlocaris ayyaloni i Ayalon-hulen, som blev opdaget i Israels kystslette i 2006. De to andre arter findes i et hulesystem i det sydøstlige Italien, nær Lecce, og i Libyen i en hule nær Benghazi. En gruppe forskere fra Israel og fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har nu været i stand til at bevise et tæt slægtskab mellem en art i Israel og i Italien ved hjælp af genetiske og geologiske undersøgelser. Studiet er offentliggjort i dag i det videnskabelige tidsskrift PeerJ .

" Typhlocaris arter er "levende fossiler", rester af en forfader-rejeart, der eksisterede i det gamle Tethys hav, millioner af år siden", forklarer Dr. Tamar Guy-Haim, hovedforfatter fra GEOMAR og National Institute of Oceanography i Haifa, Israel. "De har overlevet siden da under isolerede forhold i et unikt økologisk system, afskåret fra det ydre miljø", Gy-Haim fortsætter. I modsætning til de fleste økosystemer, der er baseret på sollys som energikilde for planter, disse hulesystemer er kemoautotrofe, baseret på sulfidoxiderende bakterier som fødekilde. Det Typhlocaris rejer er top-rovdyrene i hulerne, lever mest på små krebsdyr, der lever af sulfidbakterierne.

"Ved sammenligning af genetiske markører i Typhlocaris arter vi fandt, at en af ​​de israelske arter, Typhlocaris ayyaloni , var genetisk tættere på arten fra Italien", forklarer professor Yair Ahituv fra Bar-Ilan Universität, Israel, medforfatter til undersøgelsen. "Selvom Typhylocaris salientina , bor mere end tusinde kilometer væk er den tættere beslægtet end med de andre israelske arter Typhlocaris galilea , som er kun 120 kilometer væk", Ahituv fortsætter.

For at forklare denne mærkelige genetiske affinitet, forskerne daterede artsdivergensen baseret på en geologisk formations alder i hulens område i Galilæa. Derfor, Typhlocaris galilea blev adskilt fra stamfaderrejen for syv millioner år siden, under hævningen af ​​Israels centrale bjergryg. Derefter, for omkring 5,7 millioner år siden, på tidspunktet for Messinian Salinity-begivenheden, når Middelhavet er næsten helt udtørret, Typhlocaris ayyalon og Typhylocaris salientina opdelt i to separate arter.

Ud over, forskerne beregnede udviklingshastighederne i Typhlocaris og andre hulelevende krebsdyr og fandt, at de var særligt lave sammenlignet med ikke-hulekrebsdyr. Forskerne antager, at de unikke forhold i hulerne - stabilitet af miljøforhold (såsom temperatur), mangel på lys, og lave stofskiftehastigheder - førte til en opbremsning i tempoet for evolutionære ændringer.

Det Typhlocaris arter er klassificeret som truede og er opført på IUCNs rødliste (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources). Hulerne, de bor i, er udsat for alvorlige trusler såsom forurening, intensiv grundvandspumpning efter infiltration af brakvand, og klimaændringer. Israels natur- og parkmyndighed, i samarbejde med Jerusalem Biblical Zoo, har etableret et avlsprogram i fangenskab af Typhlocaris , for at bevare det i tilfælde af, at alle bestræbelser på at redde det fra udryddelse i naturen mislykkes.