Felsbohrende Muscheln sind viel vielfältiger als nicht langweilige Weichtiere

Eine neue Studie zeigt, dass es viele Möglichkeiten gibt, wie sich Muscheln durch festes Gestein bohren, aber ein Mangel an Lebensraum kann sie in eine evolutionäre Sackgasse führen.

Trotz ihres Namens sind langweilige Muscheln viel aufregender als ihre nicht langweiligen Verwandten.

Von Riesenmuscheln wie Tridacna crocea bis hin zu kleinen Jakobsmuscheln umfassen steinerne Muscheln eine Reihe von Größen und Formen, die viel größer sind als ihre Verwandten mit anderen Lebensstilen. Die Forscher hatten vermutet, dass sie für eine so komplexe Aufgabe einige gemeinsame Merkmale aufweisen müssen, fanden aber heraus, dass sie falsch lagen.

Dr. Katie Collins, Kuratorin des Museums für benthische Weichtiere und Leiterin der Forschung, sagt: „Was wir herausfanden, war völlig unerwartet ist nicht der Fall.“

„Stattdessen haben felsbohrende Muscheln unter ihren Verwandten die größte Formenvielfalt, die von Kugeln bis hin zu Zigarren- und Löffelformen reicht. Es scheint, als gäbe es keinen evolutionären Grund dafür, dass diese Tiere sich in ihrer Form ähnlicher werden, um sie besser zu optimieren.“ langweilig, was es ihnen ermöglicht, eine große Vielfalt an Formen beizubehalten.“

Die Ergebnisse der Studie wurden in veröffentlicht Verfahren der Royal Society B.

Was sind Muscheln?

Muscheln sind eine Gruppe von Mollusken, die in einer aufklappbaren, zweiteiligen Schale leben, die der Gruppe ihren Namen gibt. Sie sind nicht nur eine wichtige Nahrungsquelle für Menschen und andere Tiere, sondern erfüllen auch wichtige Funktionen als Ökosystemingenieure.

Ihre Filterfütterung kann Wasser reinigen und Schadstoffe wie Mikroplastik entfernen, während ihr Graben und Bohren die Umwelt verändert, um Lebensräume für andere Arten zu schaffen.

Dieselben Fähigkeiten, die es ihnen ermöglichen, eine positive Kraft in der Umwelt zu sein, können sie auch für die menschliche Ingenieurskunst problematisch machen. Unterwasser-Telekommunikationskabel und Betonfundamente können von Muscheln durchdrungen werden, was Probleme verursacht, die nicht leicht zu lösen sind.

Die Muscheln können dies, obwohl sie relativ weiche Schalen aus Kalziumkarbonat haben, dem gleichen Material wie Kalkstein. Um in Gesteine ​​wie Granit und Andesit einzudringen, die viel härter sind als ihre Schalen, mussten diese Mollusken zusätzliche Bohrmethoden entwickeln.

„Es gibt zwei Hauptmethoden zum Bohren von Felsen in Muscheln“, erklärt Katie. „Der erste ist chemisch, wo sie Verbindungen wie Mukoproteine ​​absondern, die ein bisschen wie Säuren wirken, um Gestein aufzulösen.

„Andere schleifen die Steine ​​mechanisch ab und machen ihre Schalen manchmal härter, indem sie widerstandsfähigere Verbindungen absondern, die ihnen beim Schleifen helfen, während andere Fragmente des Steins verwenden können, um ihnen beim Bohren zu helfen.“

In der gesamten Muschelgruppe hat sich diese Fähigkeit acht Mal entwickelt. Die Forscher wollten sehen, wie dies geschehen war und ob es das Ergebnis einer konvergenten Evolution ist. Dies ist der Fall, wenn Organismen, die nicht eng miteinander verwandt sind, gemeinsame Merkmale aufweisen, um eine gemeinsame Aufgabe auszuführen.

Beispielsweise hat sich die stromlinienförmige, torpedoartige Form von Delphinen und Barrakudas unabhängig voneinander entwickelt, weil beide Arten auf schnelles Schwimmen als Teil ihres Lebensstils angewiesen sind und nicht auf ein gemeinsames Erbe.

Das Team führte CT-Scans von fast 400 Muschelschalen durch, die in neun verschiedenen Museen aufbewahrt werden, darunter das Natural History Museum, das Field Museum und das Smithsonian National Museum of Natural History, um ihnen bei der Untersuchung zu helfen.

Dieses Papier ist Teil eines größeren Forschungsprogramms, für das die Forscher rund 93 % der lebenden Muschelgattungen sowie viele Fossilien aus über 450 Millionen Jahren gescannt haben, um umfassendere Fragen zu den Evolutionsprozessen zu beantworten.

Warum sind langweilige Muscheln nicht häufiger?

Während die Forscher angenommen hatten, dass die Muscheln gemeinsame Merkmale aufweisen würden, um die Aufgabe des Bohrens zu erfüllen, waren sie stattdessen sehr unterschiedlich.

So wie eine Vielzahl von Arten wie Spechte, Finken und Lemuren in der Lage sind, Beute aus Rinde zu extrahieren, scheint es keine Körperform zu geben, die speziell für das Felsbohren optimiert ist.

„Es scheint, dass jede Fähigkeit, sich in Felsen zu bohren, selbst in geringem Maße, erhebliche Vorteile bietet“, sagt Katie. „Viele Muscheln graben sich in flüssigkeitsgefüllte Sedimente ein, die einen extrem hohen Druck erfordern, um hineinzukommen, und stoßen zurück.“

„Stein schlägt nicht so zurück, also können Steinbohrer sie ein wenig auf einmal zermahlen und erhebliche Mengen an Energie sparen. Das wirft natürlich eine neue Frage auf – warum haben sich nicht mehr Muscheln in diese Richtung entwickelt?“

Die Forscher glauben, dass es einfach nicht genug Unterwassergestein gibt, um mehr Muscheln zu unterstützen, die diese Fähigkeit entwickeln. Der größte Teil des Meeresbodens, insbesondere in der Tiefsee, ist mit Sedimenten bedeckt und bietet eine größere Vielfalt an Nischen in der Umwelt, in denen andere Muscheln gedeihen können.

Evolutionäre Möglichkeiten für langweilige Muscheln sind in der Regel mit einer Zunahme der Verbreitung und Vielfalt von Korallen verbunden, die zusätzliche harte Oberflächen bieten, in die sich die Weichtiere eingraben können.

Langweilig scheint auch so etwas wie eine evolutionäre Sackgasse zu sein, die Muscheln in diese einzigartige Lebensweise einschließt. Nur eine Gruppe, die Schiffswürmer, ist jemals vom Gesteinsbohrer zu einem anderen Medium übergegangen, in diesem Fall Holz, und eine Art, Lithoredo abatanica, ist seitdem in die andere Richtung zurückgekehrt.

Das Fehlen spezifischer Anpassungen, die für das Bohren in Gestein erforderlich sind, bedeutet, dass diese Lebensweise trotz der relativ geringen Anzahl von Arten, die dazu in der Lage sind, seit Hunderten von Millionen Jahren besteht. Die kontinuierliche Erforschung dieser ungewöhnlichen Tiere durch die Malakologen könnte dazu beitragen, weitere Einblicke in die Natur ihrer Evolution zu gewinnen.

Diese Geschichte wird mit freundlicher Genehmigung des Natural History Museum neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier