science >> Wetenschap >  >> Biologie

Lege schelpen van weekdieren bevatten het verhaal van evolutie, zelfs voor uitgestorven soorten - nu kunnen we het decoderen

Nieuw ontwikkelde technieken kunnen de genetische geheimen van weekdieren zoals de Nieuw-Zeelandse pāua ontsluiten. Credit:Guy Frederik/University of Otago, auteur verstrekt

De meeste mensen hebben schelpen verzameld op het strand. Sommigen zijn zelfs een schelpenverzameling begonnen. Maar weinig mensen realiseren zich dat deze schelpen een unieke genetische hulpbron zijn waar wetenschappers nog maar net gebruik van beginnen te maken.

Al meer dan tien jaar is het mogelijk om oud DNA te extraheren en te sequencen uit lege schelpen van weekdieren tot tienduizenden jaren oud. Deze technieken zijn tot nu toe echter erg duur en onbetrouwbaar gebleken.

Ons nieuwe internationale onderzoek is een grote stap vooruit om dit consistent en (relatief) goedkoop te doen. We hebben deze methoden gebruikt om de evolutionaire relaties tussen verschillende populaties van de kleinste abalone/pāua-soort van Aotearoa Nieuw-Zeeland, Haliotis virginea, beter te begrijpen.

Onze resultaten laten zien dat de evolutionaire geschiedenis in deze groep veel gecompliceerder was dan het leek. Begrijpen hoe verschillende populaties aan elkaar verwant zijn en welke soort ze zijn, is van cruciaal belang bij het beheren en behouden van mariene gebieden en hulpbronnen.

Natuurhistorische collecties over de hele wereld bevatten tientallen miljoenen schelpen van weekdieren. Bredere toepassing van onze methoden zou het aandeel monsters in museumcollecties dat kan worden gebruikt voor genetisch onderzoek met verschillende ordes van grootte vergroten. Normaal gesproken worden alleen vers verzamelde en geconserveerde weefsels gebruikt voor genetisch onderzoek.

We kunnen nu DNA sequensen van duizenden soorten weekdieren die nooit levend zijn gevonden, inclusief die welke recentelijk zijn uitgestorven, of die leven op moeilijk bereikbare plaatsen zoals in diepzeebergen. Dergelijke paleogenetische studies van schelpen kunnen onthullen hoe soorten en populaties door de tijd heen zijn veranderd.

Veel van de gigantische landslakken van Nieuw-Zeeland worden ernstig bedreigd, waaronder Powelliphanta hochstetteri van de top van het Zuidereiland. Credit:Kerry Walton/University of Otago, auteur verstrekt

Een rijke en gevarieerde biologische menagerie

Weekdieren zijn een buitengewoon diverse dierengroep, waaronder slakken, kokkels en octopussen.

In Nieuw-Zeeland worden cultureel belangrijke kaimoana-soorten (zeevruchten) zoals groenlipmosselen op grote schaal gekweekt en zijn ze honderden miljoenen dollars waard voor de economie.

Weekdieren kunnen ook vleesetend zijn, zoals de gigantische, wormetende Powelliphanta-slakken uit Nieuw-Zeeland, waarvan er vele ernstig worden bedreigd.

Blauwe zeedraken drijven in de open oceaan en voeden zich met gevaarlijke bluebottle-kwallen. Sommige kegelslakken schieten vergiftigde pijlen om vis te vangen, en het is bekend dat ze mensen doden. Gelukkig is het onwaarschijnlijk dat de mensen in Nieuw-Zeeland dodelijk zijn.

Weekdieren kunnen ook parasitair zijn, binnen leven of gehecht zijn aan andere mariene soorten. Tropische vampierslakken zuigen het bloed van haaien terwijl ze slapen.

Blauwe zeedraak - een schelploze zeeslak die zich voedt met gevaarlijke kwallen. Krediet:Sylke Rohrlach/Wikipedia, auteur verstrekt

Slakken met geschubde voeten scheiden metalen schubben af ​​als een harnas. Andere soorten vertrouwen op camouflage voor bescherming. Dragerschelpen lijmen rotsen en andere schelpen op hun eigen schelp om op te gaan in de zeebodem.

De meeste weekdieren zijn erg klein. Kleine, bijna transparante slakken, vaak nog geen millimeter groot, zelfs als ze volgroeid zijn, leven diep onder de grond in watervoerende lagen en grotten. Omgekeerd kunnen reuzen zoals de kolossale inktvis, die in Antarctische wateren leven, meer dan 500 kg wegen en een calamaresring produceren die groter is dan een hoelahoep.

De levende doden van natuurhistorische collecties

Sommige weekdieren die vandaag de dag leven, werden geboren voordat Europeanen in Nieuw-Zeeland aankwamen. Van IJslandse mosselen wordt al meer dan 500 jaar geregistreerd.

De dood is misschien niet het einde van hun verhaal. De meeste soorten weekdieren produceren een robuuste schaal die duizenden jaren in de omgeving kan blijven bestaan. Weekdieren zijn dan ook zeer goed vertegenwoordigd in het fossielenarchief en hebben ons begrip van de veranderingen in de biodiversiteit in de loop van de tijd aanzienlijk verbeterd.

  • De Nieuw-Zeelandse draagschelp - een soort die zichzelf bedekt met rotsen en andere schelpen voor camouflage. Credit:Kerry Walton/University of Otago, auteur verstrekt

  • Maagdelijke pāua leeft in subtidale habitats overal in Nieuw-Zeeland, ook op geïsoleerde eilanden, wat het nemen van monsters bemoeilijkt. Credit:Kerry Walton/University of Otago, auteur verstrekt

Verbazingwekkend genoeg is slechts de helft van de ongeveer 4.000 levende weekdieren in Nieuw-Zeeland levend gezien of verzameld. Dit omvat kleine slakken die op de top van bomen leven die uit bladafval zijn gezeefd, of schelpen die uit sedimenten zijn geschept rond de basis van onderzeese bergen die te rotsachtig zijn om direct te bemonsteren.

Een groot deel van de bekende weekdiersoorten heeft nog geen wetenschappelijke naam gekregen.

Natuurhistorische collecties vormen een onschatbare en ondergewaardeerde bron:een archief van kennis en de oplossingen voor vragen die nooit eerder voor mogelijk waren gehouden, of die werden tegengehouden door technologische beperkingen van die tijd.

Met congruente klimaat- en biodiversiteitscrises zijn museumcollecties niet alleen maar fantasieën uit het Victoriaanse tijdperk. Ze zijn van cruciaal belang om ons te helpen onze unieke fauna en flora beter te begrijpen en te beschermen. Deze collecties zijn essentieel om huidige en toekomstige generaties te verbinden met deze verbazingwekkende soorten. + Verder verkennen

Nieuwe groep 'geschubde' slakkensoorten na opvallende ontdekkingen uit Maleisisch Borneo

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.