In einem alten Hot-Source-Aufenthaltsort der Inka-Herrscher entdeckten Forscher eine neue Art winziger, garnelenähnlicher Aasfresser, sogenannte Amphipoden, die bei Rekordtemperaturen gedeihen und andere Krebstiere zu Tode kochen können.
Obwohl Flohkrebse als Süßwassergarnelen bezeichnet werden, sind sie keine echten Garnelen. Typischerweise leben sie in kühlen aquatischen und semi-aquatischen Lebensräumen. Daher waren japanische und peruanische Forscher fassungslos, als bei einer Untersuchung der Biota heißer Quellen in Baños del Inca (Bäder der Inka) in der Nähe der alten Inkastadt San Francisco unbekannte Hyalella-Arten auftauchten Cajamarca.
„Obwohl der Flohkrebs ein Taxon mit einer großen Vielfalt an Lebensräumen ist, ist die Entdeckung einer neuen Art aus einer zuvor unerwarteten Hochtemperaturumgebung äußerst überraschend“, sagte der korrespondierende Autor der Studie, Ko Tomikawa, Professor an der Graduate School of Hiroshima University (HU). Geistes-und Sozialwissenschaften.
„Das ist ein wichtiger Befund, denn er zeigt, dass die Vielfalt der Lebensräume für Amphipoden viel größer ist als bisher angenommen.“
Die neue Art erhielt den wissenschaftlichen Namen Hyalella yashmara nach den beiden Töchtern eines der Forscher. Hyalella ist eine in Amerika endemische Flohkrebsgattung.
Gemeinsame Gemeinsamkeiten, deutliche Unterschiede
Die Forscher stellten fest, dass H. yashmara einer anderen peruanischen Flohkrebsart namens H. meinerti am ähnlichsten ist. Zu den Gemeinsamkeiten, die sie gemeinsam haben, gehören ein Kopf mit Augen und eine obere Rückenantenne, die kürzer ist als die untere Bauchantenne.
Aber er unterscheidet sich von seinen Artgenossen auch durch seine Gnathopoden 1 und 2, klauentragende Gliedmaßen, die zum Füttern, Ergreifen von Partnern und zum Bewegen verwendet werden; Atmungsstrukturen, sogenannte Sternalkiemen; Uropod 3, ein Teil des Schwanzfächers; und Telson- oder Schwanzplattenform. Eine detaillierte Beschreibung der neuen Art wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Systematik der Wirbellosen.
Hinweise zur Anpassung an den Klimawandel
Experimente zeigten, dass H. yashmara wie seine in der Kälte lebenden Gegenstücke in kühleren Gewässern mit einer Temperatur von 19,8 °C (67,64 °F) schwimmen kann. Allerdings kann es in kälteren Lebensräumen nicht länger als 24 Stunden überleben.
Die Temperaturen in Baños del Inca erreichten etwa 78 °C (172,4 °F), was dem Ursprung der Thermalquelle am nächsten liegt. Felduntersuchungen ergaben, dass diese Amphipoden in der Nähe von Becken mit einer Temperatur von 50 °C (122 °F) unweit der Quelle der heißen Quelle und in auf 35 °C (95 °F) abgekühlten Kanälen herumhängen.
Aber sie scheinen es heiß zu mögen. Forscher stellten fest, dass diese Lebewesen am frühen Morgen, wenn die Temperaturen zwischen 35 und 40 °C (95 und 104 °F) liegen, nahezu bewegungslos sind und mit zunehmender Temperatur im Laufe des Tages voller Aktivität sind.
Tests ergaben, dass sie Temperaturen von bis zu 52,1 °C (125,78 °F) überstehen können, der höchsten jemals gemessenen Höhe für Flohkrebse. Eine solche Temperatur reicht aus, um andere Krebstiere, darunter auch einige ihrer Garnelen, zu Tode zu kochen.
„Viele Tiere vertragen keine Umgebungen mit hohen Temperaturen, weil Proteine bei hohen Temperaturen thermisch denaturiert werden. Wir vermuten, dass die neue Art, die in den heißen Quellen Perus gefunden wurde, im Laufe der Evolution ein Protein erworben hat, das bei hohen Temperaturen hochaktiv ist“, erklärte Tomikawa .
Die Aufklärung seiner einzigartigen Anpassungen kann Hinweise auf die Verbesserung der Hitzetoleranz von Süßwassertieren geben, die durch unser sich erwärmendes Klima bedroht sind.
„Steigende Wassertemperaturen aufgrund der jüngsten globalen Erwärmung stellen eine Bedrohung für das Überleben von Süßwasserorganismen dar, die Kaltwasserumgebungen bevorzugen. Detaillierte Studien zur Ökologie und Physiologie von Hyalella yashmara könnten den Mechanismus der Hochtemperaturtoleranz bei Krebstieren aufdecken“, sagte Tomikawa.
„Diese Informationen sind als Grundlage für den Schutz von Kaltwasser-Süßwasserorganismen von großer Bedeutung.“
Die Entstehungsgeschichte von Gondwana entwirren
Ergebnisse ihrer molekularphylogenetischen Analysen, einer Methode zur Untersuchung evolutionärer Beziehungen auf der Grundlage von genetischem Material, ergaben einen gemeinsamen gondwanischen Vorfahren für Amphipoden in den Familien Hyalellidae, zu denen die Hyalella-Arten gehören, und Chiltoniidae, die in Australien und Neuseeland häufig vorkommen. Gondwana ist der alte Superkontinent, der die heutigen Kontinente Südamerika, Afrika und Australien zusammenfasste.
Dieser Vorfahre verließ das Meer, um im Mesozoikum (vor etwa 252–66 Millionen Jahren) neue Süßwasserlebensräume zu besiedeln – der Zeit, in der die einzige Landmasse der Erde, bekannt als Pangäa, auseinanderzudriften begann und die Kontinente bildete, die wir heute kennen.
Die Analysen legten auch nahe, dass die Hyallela-Arten in Südamerika von unterschiedlichen Vorfahren abstammen. Mittlerweile haben die Arten in Nordamerika wahrscheinlich einen jüngsten gemeinsamen Vorfahren mit H. yashmara.
„Die Entdeckung dieser neuen Art legt eine neue Geschichte der Verbreitungsausweitung der Gattung Hyalella nahe. Molekulare phylogenetische Analysen haben ergeben, dass sich die Verbreitung von Hyalella wahrscheinlich von Südamerika nach Nordamerika ausgeweitet hat, als Folge der Einführung einer südamerikanischen Klade mit Hyalella yashmara in Nordamerika verwandt sind“, sagte Tomikawa.
Ihre molekularphylogenetischen Analysen umfassten 34 Arten der neun Familien der Überfamilie Hyaloidea und vier der beiden Familien der Überfamilie Talitroidea.
Mehr Informationen:
Ko Tomikawa et al., Beschreibung einer neuen Thermalart der Gattung Hyalella aus Peru mit molekularer Phylogenie der Familie Hyalellidae (Crustacea, Amphipoda), Systematik der Wirbellosen (2023). DOI: 10.1071/IS22060