Undersøgelse afslører fylogeni og tilpasningsdygtig evolution af smykker til dybhavs-kemosyntetiske levesteder

Barnacles er specielle krebsdyr, som normalt er omsluttet af kalkholdige plader, og fæstner sig fast til marine substrater såsom sten, både og andre dyr.

De er en unik gruppe, der har udviklet sig i parallelle identiske somatotyper (sessile, stilkede og asymmetriske) i både normale og kemosyntetiske miljøer.

For nylig udførte et forskerhold ledet af prof. Li Xinzheng fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) en omfattende mitogenomisk analyse for at udforske den evolutionære historie af ildhuder og for at karakterisere de genetiske adaptive egenskaber ved ildhuder, der lever i det barske marine kemosyntetiske habitat.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Frontiers in Marine Science den 15. september.

De fylogenetiske slutninger og topologitesten viste den fælles oprindelse af pollicipedider, kalanticider og balanomorfer. Fylogenetiske, morfologiske og fossile beviser indikerer imidlertid en alternativ oprindelse for verrukomorfer, nemlig de kan stamme fra arkæolepadomorfer i det øvre trias (225 millioner år siden).

To distinkte slægter, der beboer kemosyntetiske habitater, blev gendannet baseret på mitokondrielle genomdata, hvilket indikerer, at smykker har koloniseret dybhavskemosyntetiske habitat mindst to gange i historien.

Selektive trykanalyser viser, at begge to slægter havde gennemgået relativt høje selektive tryk, da deres forfædre koloniserede den kemosyntetiske biotop. Men de specifikke selektive steder for disse to slægter var forskellige. Dette fænomen afslører, at genomisk respons på miljøændringer ikke kun afhænger af eksterne faktorer, men også relaterer til dem selv.

Forskerne fandt ud af, at divergenstiden for kemosyntetiske afstamninger fandt sted lige bagefter Kridt-Paleogen-masseudryddelsen og Cenomanian/Turonian oceanisk anoxisk begivenhed. Disse begivenheder havde i høj grad reduceret mangfoldigheden af ​​marine organismer, så mange økologiske nicher ville være blevet skabt efter disse begivenheder.

"Kombineret med vores resultater, spekulerer vi i, at økologisk niche ledighed, sitotaxis og genspecificitet i adaptive stressresponser bidrager til oprindelsen og diversificeringen af ​​ildhuder i kemosyntetiske økosystemer," sagde Gan Zhibin, førsteforfatter af undersøgelsen.

"Vores undersøgelse skitserer en troværdig evolutionær historie for barnacle-slægter, især for de kemosyntetiske afstamninger, og giver ny indsigt i barnacles fylogeni. Det er desuden bekræftet, at udviklingen af ​​dyr fremmes af flere faktorer," sagde prof. Li. + Udforsk yderligere

Forskere genopbygger livets træ for ferskvandsmakroinvertebrater på det europæiske kontinent