Undersøgelse viser, at seksuel parasitisme hjalp havtaske med at invadere dybhavet i en tid med global opvarmning

Medlemmer af hvirveldyrgruppen, herunder havtaske, er unikke ved at besidde en egenskab kendt som seksuel parasitisme, hvor hannerne midlertidigt binder sig til eller permanent smelter sammen med hunnerne for at parre sig. Nu rapporterer forskere i tidsskriftet Current Biology den 23. maj viser, at seksuel parasitisme opstod i en tid med stor global opvarmning og hurtig overgang for havtaske fra havbunden til det dybe, åbne hav.

Resultaterne har betydning for forståelsen af ​​evolutionen og de effekter, som global opvarmning kan have i dybhavet, ifølge forskerne.

"Vores resultater viser, hvordan den ikoniske dybhavs havtaske udviklede sig fra forfædre, der gik langs havbunden ved hjælp af modificerede bækkenfinner," siger Chase D. Brownstein fra Yale University. "Ligesom hvaler gik ned i vandet igen, sprang havtaske igen op i det åbne vand fra gående forfædre på den dybe havbund.

"Vi viser, at dette skete for nylig end antaget efter udryddelsen af ​​dinosaurerne. Derefter diversificerede havtaske hurtigt i den 'midnatlige' (bathypelagiske) zone af havene, hvilket sandsynligvis er et resultat af de økologiske muligheder, som dette nye habitat giver. Vi viser, hvordan udviklingen af ​​et af de mærkeligste aspekter af havtaskebiologi, seksuel parasitisme, sandsynligvis lettede, men ikke direkte forårsagede, denne diversificering."

Brownstein og kolleger var nysgerrige efter at forstå, hvordan centrale økologiske innovationer relaterer sig til udviklingen af ​​nye arter. I stedet for at betragte en egenskab isoleret, ønskede de at forstå, hvordan kombinationer af funktioner interagerer. De fokuserede deres opmærksomhed på havtaske, som de beskriver som en af ​​de mest berømte og artsrige beboere i dybhavet. For bedre at forstå forholdet og alderen for havtaskearter analyserede de DNA-sekvensdata i genomskala fra over 100 arter sammen med fossile beviser.

Deres analyser viser, at den hurtige overgang af forfædres bundlevende eller bentiske havtaske til åbent hav eller pelagiske levesteder fandt sted under en periode med stor global opvarmning for 50 til 35 millioner år siden. De rapporterer også, at denne overgang faldt sammen med oprindelsen af ​​seksuel parasitisme, som menes at øge sandsynligheden for vellykket reproduktion, når en mage er blevet fundet i midnatszonen.

"Vi viser, at denne seksuelle parasitisme-egenskab er forfædre for alle dybhavs havtaske og ser ud til at have udviklet sig som en synergistisk kombination af forfædres labilitet i det genetiske grundlag for det adaptive immunsystem og kropsstørrelse dimorfisme," siger Brownstein og bemærker, at kvindelige havtaske afvis ikke mænd som fremmedlegemer, hvilket tillader fusion. "Dette forklarer oprindelsen af ​​sådan et mærkeligt træk."

"Jeg var ret begejstret over implikationen af, at seksuel parasitisme virkelig er en kombination af en masse forskellige træk fra forskellige fysiologiske, anatomiske og andre systemer, der kom sammen," siger han.

Resultaterne giver et nyt niveau af indsigt i livets udvikling i dybhavet. De kan også være en advarsel om, at global opvarmning i dag kan ændre forløbet af dybhavslivet i millioner af år fremover. Forskerne planlægger nu at se på flere grupper af dybhavsfisk for at rekonstruere deres evolutionære historie.

"Vi er virkelig ved startlinjen for undersøgelser af udviklingen af ​​de fleste dybhavslivsformer, og de genomiske data, vi har nu for nogle grupper, tyder på, at evolutionære historier i dybhavet kan være meget forskellige fra vores oprindelige hypoteser," siger Brownstein .

"For eksempel er tanken om, at alt dybhavsliv er gammelt, klart forkert; havtaske svømmede kun ind i det åbne vand i den bathypelagiske zone i de sidste 50 til 60 millioner år. Det er ganske vist længe siden, men det er meget nyere – i størrelsesordenen 50-60 millioner år – end vi tidligere udledte ved at bruge mindre DNA-datasæt og mindre informative fossiler."

Flere oplysninger: Synergistiske innovationer muliggjorde stråling fra havtaske i det dybe åbne hav, aktuel biologi (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.066. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(24)00576-1

Journaloplysninger: Nuværende biologi

Leveret af celletryk