Estudo revela filogenia e evolução adaptativa de cracas ao habitat quimiossintético do fundo do mar

Topologia filogenética inferida a partir das sequências de aminoácidos combinadas dos mitogenomas completos de cracas. Os clados A e B indicam as duas linhagens de cracas quimiossintéticas. A cor do nome da espécie e do ramo denota a classificação familiar do táxon. Os dígitos após o nome da espécie correspondem às fotos de amostra. Probabilidades posteriores (PP) e valores de expectativa de bootstrap de transferência (TBE) dos dados de nucleotídeos e aminoácidos são anotados usando pontos coloridos diferentes. Crédito:Fronteiras da Ciência Marinha (2022). DOI:10.3389/fmars.2022.964114

As cracas são crustáceos especiais geralmente cercados por placas calcárias e se prendem firmemente a substratos marinhos, como rochas, barcos e outros animais.
Eles são um grupo único que evoluiu em somatotipos idênticos paralelos (sésseis, pedunculados e assimétricos) em ambientes normais e quimiossintéticos.

Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Li Xinzheng do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS) realizou uma análise mitogenômica abrangente para explorar a história evolutiva das cracas e caracterizar as características genéticas adaptativas das cracas que vivem em o habitat quimiossintético marinho áspero.

O estudo foi publicado em Frontiers in Marine Science em 15 de setembro.

As inferências filogenéticas e o teste de topologia demonstraram a origem comum de policipedídeos, calanticidas e balanomorfos. No entanto, evidências filogenéticas, morfológicas e fósseis indicam uma origem alternativa para os verrucomorfos, ou seja, eles podem se originar de arqueolepadomorfos no Triássico superior (225 milhões de anos atrás).

Duas linhagens distintas de cracas que habitam habitats quimiossintéticos foram recuperadas com base nos dados do genoma mitocondrial, indicando que as cracas colonizaram o habitat quimiossintético do fundo do mar pelo menos duas vezes na história.

Análises de pressão seletiva mostram que ambas as duas linhagens sofreram pressões seletivas relativamente altas quando seus ancestrais colonizaram o biótopo quimiossintético. Mas os locais seletivos específicos dessas duas linhagens eram vários. Esse fenômeno revela que a resposta genômica à mudança ambiental não depende apenas de fatores externos, mas também se relaciona com eles mesmos.

Os pesquisadores descobriram que os tempos de divergência das linhagens quimiossintéticas ocorreram logo após a extinção em massa do Cretáceo-Paleogeno e o evento anóxico oceânico Cenomaniano / Turoniano. Esses eventos reduziram bastante a diversidade de organismos marinhos, então muitos nichos ecológicos teriam sido criados após esses eventos.

"Combinado com nossos resultados, especulamos que a vacância do nicho ecológico, a sitotaxia e a especificidade do gene nas respostas adaptativas ao estresse contribuem para a origem e diversificação de cracas em ecossistemas quimiossintéticos", disse Gan Zhibin, primeiro autor do estudo.

"Nosso estudo descreve uma história evolutiva confiável para linhagens de cracas, especialmente para as linhagens quimiossintéticas, e fornece novos insights sobre a filogenia de cracas. Além disso, confirma-se que a evolução do animal é promovida por múltiplos fatores", disse o Prof. Li. + Explorar mais