Hufeisenkrabben werden oft als „lebende Fossilien“ unseres Planeten bezeichnet – die vier bekannten Arten, darunter drei in Asien und eine in Nordamerika, bleiben fast identisch mit ihren alten Verwandten von vor Hunderten von Millionen von Jahren.
Diese Arthropoden sind ein grundlegender Baustein der Küsten -Meeresökosysteme. Ihre Eier beispielsweise dienen als Hauptnahrungsquelle für Shorvögel, von denen einige sich weiterentwickelt haben, um ihre Migrationen zu zeitlich mit Spitzen -Hufeisen -Krabben -Laichaktivitäten zusammenzufassen. Neben ihrer ökologischen Rolle werden auch Hufeisenkrabben in Biomedizin verwendet, um schädliche Toxine in Impfstoffen zu testen.
Unter den vier Arten wurde nur die Atlantik -Hufeisenkrabbe (Limulus polyphemus), die an der Atlantikküste der Vereinigten Staaten und des Golfs von Mexiko zu finden ist, ausführlich untersucht.
Im Gegensatz dazu sind wissenschaftliche Informationen über die drei asiatischen Arten so spärlich und verstreut, dass die IUCN -Rote Liste, die das Aussterbenrisiko von Arten auf der ganzen Welt verfolgt, zwei von ihnen (die Mangroven -Hufeisenkrabbe und die Küstenhörekrabbe) als „Daten als“ Daten als „Daten) aufgeführt hat, als“ Daten) als „Daten). mangelhaft. “ Diese Bezeichnung zeigt unzureichende Daten an, um das Aussterbenrisiko zu bewerten. Andererseits gilt die Tri-Spine Hufeisenkrabbe als gefährdet.
Verständnis der lebendigen Fossilien unseres Planeten
Um diese Wissenslücken zu schließen, führte ein Forschungsteam unter der Leitung von Associate Professor Frank Rheeindt vom Department of Biological Sciences der NUS -Fakultät für Wissenschaft die erste umfassende Bevölkerungsgenomie aller drei asiatischen Hufeisenkrabbenarten durch: den Mangroven -Hufeisenkrabben (Carzinoscorpius Rotundicauda), Coastal Horseshoe Crab (Tachypleus Gigas) und Tri-Spine Horseshoe Crab (Tachypleus tridentatus).
Die Studie unterstreicht die Bedeutung des Sunda-Regals in Südostasien, einer flach-marinen Region, als kritischer Küstenlebensraum. Wichtig ist, dass diese Region seit Jahrtausenden das Überleben dieser alten Arthropoden aufrechterhalten und weiterhin als Zuflucht für asiatische Hufeisenkrabben inmitten des beschleunigenden anthropogenen Klimawandels fungieren könnte.
Die Forscher haben auch den ersten genomischen Grundliniendatensatz für diese Arten etabliert, die den Grundstein für die gezielte Erhaltungsplanung basieren. Ihre Ergebnisse, die für jede Art unterschiedliche Erhaltungsstrategien vorschlagen, waren veröffentlicht In Erhaltungsbriefe am 16. Dezember 2024.
Zurück zu den Grundlagen: Füllung von Datenlücken, um die Erhaltungsbemühungen voranzutreiben
„Um diese Arten zu schützen und zu sparen, ist es wichtig, dass wir die Grundlagen zuerst abdecken-ihre Bevölkerungsstruktur, ihre evolutionären Geschichten und ihre Klimawandelanfälligkeiten zu verstehen“, sagte Assoc Prof. Rheeindt. „Dieses grundlegende Wissen wird es uns ermöglichen, gezielte Erhaltungsstrategien zu entwickeln und Lebensräume zu priorisieren, die für ihr Überleben entscheidend sind.“
Die Verfolgung und Überwachung von asiatischen Hufeisenkrabben ist an und für sich eine herausfordernde Leistung. Sie verbringen den größten Teil ihres Lebens mit dem Meeresboden und machen es schwierig, sie zu beobachten, und es dauert 14 Jahre, bis sie reifen – zu lange, um die Bevölkerungsänderungen durch traditionelle Umfragen effektiv zu bewerten. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wandten sich die Forscher den genomischen Ansätzen der Bevölkerung zu, wo sie DNA von 251 Hufeisenkrabben analysierten, die an 52 Standorten in 11 Ländern gesammelt wurden.
Mit diesen Daten erstellten NUS -Forscher den ersten genomischen Basis -Datensatz für asiatische Hufeisenkrabben. Dieser Datensatz ermöglichte es dem Team, Populationsstrukturen zu kartieren und genetische Grenzen unter den drei Arten abzugrenzen.
„Solche Unterschiede sind wichtig, da sie Populationen hervorheben, die einzigartige genetische Merkmale beherbergen, die für die Anpassung an bestimmte lokale Umgebungen essentiell sind“, sagte Dr. Tang Qian, der erste Autor der Studie. „Genomische Daten helfen uns auch, Küsten -Hotspots zu bestimmen, die für die Erhaltung priorisiert werden sollten.“
Die Studie ergab auch, wie Hufeisenkrabben im Laufe der Zeit auf Umweltschwankungen reagiert haben. Das Sunda -Regal wurde in Zeiten des vergangenen Klimawandels als wichtiger Zufluchtsort für Hufeisenkrabben. Durch die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte der Arten stellten die Forscher fest, dass die Region nicht nur die genetische Vielfalt bewahrt hat, sondern auch als Migrationskorridor diente, was es den Populationen ermöglichte, trotz Umweltveränderungen verbunden zu bleiben.
Zu maßgeschneiderte Erhaltungsstrategien benötigt
In der Studie wurde hervorgehoben, dass der zukünftige Klimawandel unterschiedliche Risiken für die drei Arten asiatischer Hufeisenkrabben darstellt. Während alle verwundbar sind, unterscheidet sich ihre Fähigkeit zur Anpassung. Zum Beispiel ist die Mangroven-Hufeisenkrabbe mit seiner begrenzten Ausbreitungskapazität im Vergleich zu den mobilen Krabben der Küsten- und Tri-Brenner-Hufeisen höhere Bedrohungen durch lokales Aussterben ausgesetzt.
Basierend auf diesen Ergebnissen haben die Forscher maßgeschneiderte Erhaltungsstrategien vorgeschlagen, um jede Art bei der Anpassung an den Klimawandel zu unterstützen:
Mangroven -Hufeisenkrabben:
Küsten -Hufeisenkrabben:
Tri-Spine Hufeisenkrabben:
Nächste Schritte
„Unsere Studie bietet einen wichtigen Impuls und die notwendigen Basisdaten für die Erhaltung der wichtigsten Lebensräume für das zukünftige Überleben von Hufeisenkrabben“, sagte Dr. Tang. „Als wichtiger Einschränkung beruht unsere Arbeit jedoch nur auf Umweltfaktoren und berücksichtigt nicht zukünftige menschliche Aktivitäten, die die Lebensräume wie die Entwicklung der Küsten direkt verändern können. Das Überleben von Hufeisenkrabben wird daher kritisch von Interventionen abhängen, die auf lokaler Grundlage basieren Kontexte. „
Mit Blick auf die Zukunft planen die Forscher, das evolutionäre Potenzial asiatischer Hufeisenkrabben weiter zu untersuchen. Dies beinhaltet die Untersuchung, wie spezifische funktionelle Gene zu ihrer Fähigkeit beitragen, sich an lokale Umgebungen anzupassen und Klimazonen zu verändern.
„Wir haben den Hufseshoe Crab Global Biorepository mit seiner physischen Sammlung im Lee Kong Chian Natural History Museum bei NUS eingerichtet, um laufende und zukünftige Forschung zu unterstützen“, fügte Assoc Prof. Rheeindt hinzu.
„Durch diese Ressource hoffen wir, die Kooperationen zu fördern und die Finanzierung zu sichern, um die genomischen Forschung zu Hufeisenkrabben voranzutreiben. Wir arbeiten derzeit mit der chinesischen Universität von Hongkong an genomischen Forschungen zusammen, die sich speziell auf die Tri-Spine Horshoem-Krabbe konzentrieren.“
Weitere Informationen:
Qian Tang et al., Evolution und Lebensfähigkeit von asiatischen Hufeisenkrabben erscheinen eng mit der geoklimatischen Dynamik im Sunda -Regal verbunden. Erhaltungsbriefe (2024). Doi: 10.1111/conl.13074