Как талитриды перешли из моря в горы: Легенда о наземном ракообразном

Исследователи под руководством профессоров Хоу Чжунъэ и Ли Шуцяна из Института зоологии Китайской академии наук раскрыли морфологические и генетические изменения, произошедшие при переходе животных из морской среды к наземному образу жизни. Исследование опубликовано в Science Advances 23 июня.

Для изучения перехода «море–суша» и связанных с ним биологических адаптаций учёные исследовали талитрид — группу мелких ракообразных, обитающих в различных регионах и средах: в океане, вдоль побережья и в горных районах. Они использовали современные полногеномные данные, чтобы понять эволюцию талитрид.

Согласно исследованию, талитриды зародились в море и независимо колонизировали горные местообитания как минимум четыре раза в течение олигоцена и миоцена. Движение тектонических плит и формирование вулканических островов сыграли значительную роль в этом переходе, приведя к диверсификации видов талитрид в горных районах. Эти новые места обитания стали центрами высокого биоразнообразия со множеством эндемичных видов.

При освоении суши у талитрид развились специфические генетические адаптации (конвергентные вариации), связанные с органами дыхания (жабрами) и энергетическим метаболизмом. Эти изменения помогли им выжить в более холодных условиях и закрепиться в различных местообитаниях по всему миру.

Исследователи также использовали метод генного редактирования CRISPR-Cas9, чтобы подтвердить, что конкретный ген SMC3 ответственен за наблюдаемые изменения формы дыхательных органов талитрид, аналогичные изменениям структур у других ракообразных.

В целом, это исследование углубляет понимание биологического происхождения морских организмов и даёт ценную информацию о том, как талитриды эволюционировали и адаптировались к жизни на суше, и как гены регулировали их способность выживать в различных условиях.