Ερευνητές ανακάλυψαν ένα νέο είδος νηματώδους στη Λίμνη Great Salt Lake, το Diplolaimelloides woaabi, το οποίο φαίνεται να ζει αποκλειστικά στα αλμυρά νερά της λίμνης
Η Λίμνη Great Salt είναι διάσημη για τις γαρίδες άλμης, τις μύγες άλμης και τα τόσο αλμυρά νερά της, όπου λίγα ζώα μπορούν να επιβιώσουν.
Τώρα οι επιστήμονες πρόσθεσαν σε αυτή τη σύντομη λίστα έναν πολύ πιο παράξενο κάτοικο: ένα μικροσκοπικό σκουλήκι που φαίνεται να μη ζει πουθενά αλλού στη Γη!
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Utah περιέγραψαν επίσημα έναν νέο ελεύθερα διαβιούντα νηματώδη που βρέθηκε στους μικροβιαλίτες της λίμνης, τους υφάλους από ορυκτούς σχηματισμούς που καλύπτουν τμήματα του πυθμένα.
Το είδος, που ονομάστηκε Diplolaimelloides woaabi, έχει μήκος μικρότερο από 1,5 χιλιοστό - 0,06 ίντσες - αλλά θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικά στοιχεία για τη ζωή σε ένα από τα πιο ακραία υδάτινα περιβάλλοντα της Βόρειας Αμερικής.
Το όνομα τιμά τη Northwestern Band of the Shoshone Nation, της οποίας τα προγονικά εδάφη περιλαμβάνουν τη λίμνη.
Ο Michael Werner, επίκουρος καθηγητής βιολογίας που ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας, συμβουλεύτηκε φυλετικούς πρεσβυτέρους, οι οποίοι πρότειναν το Wo’aabi, μια αυτόχθονη λέξη που σημαίνει «σκουλήκι».
Ένα μικροσκοπικό ζώο κρυμμένο σε μια σκληρή λίμνη
Οι νηματώδεις είναι από τα πιο άφθονα ζώα στη Γη. Ζουν στο έδαφος, στους πολικούς πάγους, σε υδροθερμικές πηγές του βαθιού ωκεανού και σε πολλά άλλα περιβάλλοντα, ενώ είναι γνωστά περισσότερα από 250.000 είδη.
Ωστόσο, έως το 2022, κανένα δεν είχε επιβεβαιωθεί στη Λίμνη Great Salt.
Αυτό άλλαξε όταν η Julie Jung, τότε μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο του Werner, βρήκε νηματώδεις κατά τη διάρκεια δειγματοληπτικών αποστολών με καγιάκ και ποδήλατο.
Τα σκουλήκια ζούσαν σε μικροβιαλίτες, σκληρυμένες δομές που δημιουργούνται από μικροβιακές κοινότητες και βοηθούν στη στήριξη του τροφικού ιστού της λίμνης.
«Πιστεύαμε από την αρχή ότι αυτό ήταν πιθανότατα ένα νέο είδος νηματώδους από την αρχή, αλλά χρειάστηκαν τρία επιπλέον χρόνια εργασίας για να επιβεβαιώσουμε ταξινομικά αυτή την υποψία», δήλωσε η Jung, πλέον επίκουρη καθηγήτρια στο Weber State University.
Η ομάδα επιβεβαίωσε το είδος χρησιμοποιώντας αλληλούχιση DNA 18S και λεπτομερείς ανατομικές μελέτες με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και μικροσκοπία διαφορικής αντίθεσης παρεμβολής (DIC).
Αυτές οι μέθοδοι αποκάλυψαν μικροσκοπικά αλλά σημαντικά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων κηλίδων-ματιών, ενωμένων χειλιών, στοματικής κοιλότητας σε σχήμα χοάνης, κοντών αισθητήριων τριχιδίων και εξειδικευμένων αρσενικών αναπαραγωγικών δομών.
Μόλις η τρίτη γνωστή ομάδα ζώων στα αλμυρά νερά της λίμνης
Η ανακάλυψη καθιστά τους νηματώδεις μόλις την τρίτη γνωστή ομάδα μεταζώων που ζει στα υπεραλμυρά νερά της Λίμνης Great Salt. Οι άλλες είναι οι γαρίδες άλμης και οι μύγες άλμης, οι οποίες βοηθούν στη διατροφή τεράστιου αριθμού μεταναστευτικών πτηνών.
Το Diplolaimelloides woaabi ανήκει στην οικογένεια Monhysteridae και στην τάξη Monhysterida, ομάδες γνωστές για μέλη που μπορούν να αντέξουν αλμυρά ή άλλα ακραία περιβάλλοντα.
Το γένος του συνήθως συνδέεται με παράκτια θαλάσσια ή υφάλμυρα περιβάλλοντα, γεγονός που καθιστά την παρουσία του στη Utah ιδιαίτερα αινιγματική.
Η Λίμνη Great Salt βρίσκεται περίπου 4.200 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας και περίπου 800 μίλια από τον πλησιέστερο ωκεανό. Οι ερευνητές έχουν επίσης βρει γενετικές ενδείξεις ότι ένα δεύτερο είδος νηματώδους μπορεί να ζει στη λίμνη, αν και απαιτείται περαιτέρω μελέτη.
«Είναι δύσκολο να εντοπιστούν διακριτικά χαρακτηριστικά, αλλά γενετικά μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν τουλάχιστον δύο πληθυσμοί εκεί έξω», δήλωσε ο Werner.
Πώς έφτασε εκεί;
Η προέλευση του σκουληκιού είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια.
Μία πιθανότητα φτάνει πίσω στην Κρητιδική Περίοδο, όταν μια τεράστια θάλασσα χώριζε τη Βόρεια Αμερική και τμήματα της σημερινής Utah συνόρευαν με θαλάσσια ύδατα.
Ο συν-συγγραφέας Byron Adams, καθηγητής βιολογίας στο Brigham Young University και ειδικός στους νηματώδεις, πιστεύει ότι τα σκουλήκια μπορεί να είναι αρχαίοι επιζώντες εκείνης της εποχής.
«Άρα ήμασταν στην παραλία εδώ. Αυτή η περιοχή ήταν μέρος εκείνης της θάλασσας, και ρέματα και ποτάμια που κατέληγαν σε εκείνη την παραλία θα ήταν εξαιρετικό ενδιαίτημα για τέτοιου είδους οργανισμούς», δήλωσε ο Adams, ο οποίος έχει επίσης ένα είδος νηματώδους που πήρε το όνομά του.
«Με την ανύψωση του Colorado Plateau, σχηματίστηκε μια μεγάλη λεκάνη και αυτά τα ζώα παγιδεύτηκαν εδώ. Αυτό είναι κάτι που πρέπει να ελέγξουμε και να κάνουμε περισσότερη επιστήμη πάνω του, αλλά αυτή είναι η βασική μου εκδοχή. Η μηδενική υπόθεση είναι ότι βρίσκονται εδώ επειδή κατά κάποιον τρόπο ήταν πάντα εδώ».
Αυτή η ιδέα θα σήμαινε ότι τα σκουλήκια άντεξαν μεγάλες αλλαγές στην περιοχή, συμπεριλαμβανομένης της γλυκιάς λίμνης Bonneville, που κάλυπτε τη βόρεια Utah πριν από 20.000 έως 30.000 χρόνια.
«Εάν ο νηματώδης είναι ενδημικός από πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια, έχει επιβιώσει μέσα από αυτές τις δραματικές μεταβολές αλατότητας τουλάχιστον μία φορά, πιθανότατα αρκετές φορές», είπε ο Werner.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι τα σκουλήκια έφτασαν πιο πρόσφατα με μεταναστευτικά πουλιά, ίσως μεταφερόμενα σε φτερά ή λάσπη από άλλες αλμυρές λίμνες.
«Άρα ποιος ξέρει. Ίσως τα πουλιά μεταφέρουν μικρά ασπόνδυλα, συμπεριλαμβανομένων νηματωδών, σε τεράστιες αποστάσεις», είπε ο Werner. «Είναι κάπως δύσκολο να το πιστέψει κανείς, αλλά φαίνεται πως πρέπει να είναι ένα από αυτά τα δύο».
Ένα πιθανό σύστημα προειδοποίησης για μια λίμνη που αλλάζει
Τα σκουλήκια φαίνεται να συνδέονται στενά με τους μικροβιαλίτες, όπου ζουν σε στρώματα φυκών και τρέφονται με βακτήρια. Οι ερευνητές τα βρήκαν κυρίως στα ανώτερα λίγα εκατοστά των στρωμάτων - περίπου στην επάνω ίντσα - αλλά όχι βαθύτερα.
Αυτό το στενό ενδιαίτημα θα μπορούσε να καταστήσει το είδος ιδιαίτερα σημαντικό. Οι μικροβιαλίτες βοηθούν στην ώθηση της βιολογικής παραγωγικότητας της λίμνης, επομένως οποιοδήποτε ζώο αλληλεπιδρά με τις μικροβιακές τους κοινότητες θα μπορούσε να επηρεάζει το ευρύτερο οικοσύστημα.
Η ομάδα βρήκε επίσης μια αινιγματική αναλογία φύλων. Σε δείγματα από τη φύση, λιγότερο από το 1% των σκουληκιών ήταν αρσενικά. Σε εργαστηριακές καλλιέργειες, τα αρσενικά αποτελούσαν περίπου το μισό του πληθυσμού.
«Αυτό είναι ένα ακόμη μπερδεμένο κομμάτι της ιστορίας για εμάς. Όταν κάνουμε δειγματοληψία εκεί έξω στη λίμνη και τα φέρνουμε πίσω στο εργαστήριο, παίρνουμε λιγότερο από 1% αρσενικά. Αλλά όταν τα έχουμε καλλιεργήσει στο εργαστήριο, τα αρσενικά αποτελούν περίπου το 50% της αναλογίας φύλων», είπε ο Werner.
«Είμαστε εξαιρετικά χαρούμενοι που μπορούμε να τα καλλιεργήσουμε στο εργαστήριο, αλλά υπάρχει κάτι σε αυτό που είναι ξεκάθαρα διαφορετικό από το περιβάλλον της λίμνης».
Επειδή οι νηματώδεις συχνά αντιδρούν γρήγορα στο περιβαλλοντικό στρες, οι επιστήμονες τους χρησιμοποιούν ως βιοδείκτες ποιότητας νερού, αλατότητας, χημείας ιζημάτων και οικοσυστημικής αλλαγής.
Αυτό θα μπορούσε να καταστήσει το Diplolaimelloides woaabi πολύτιμο, καθώς η Λίμνη Great Salt αντιμετωπίζει πίεση από την ξηρασία, την εκτροπή νερού, τη συρρίκνωση της στάθμης της λίμνης και την αυξανόμενη αλατότητα.
«Όταν έχεις μόνο λίγα είδη που μπορούν να επιμείνουν σε τέτοια περιβάλλοντα και είναι πραγματικά ευαίσθητα στην αλλαγή, αυτά λειτουργούν ως πολύ καλοί taxa-φρουροί», είπε ο Adams. «Σου λένε πόσο υγιές είναι το οικοσύστημά σου».
Προς το παρόν, το Diplolaimelloides woaabi είναι τόσο ένα νέο είδος όσο και ένα νέο μυστήριο. Μπορεί να είναι απομεινάρι αρχαίων θαλασσών, ταξιδιώτης που μεταφέρθηκε από πουλιά σε ηπείρους ή μέρος ενός κρυμμένου μικροβιακού κόσμου που οι επιστήμονες μόλις αρχίζουν να κατανοούν.
www.bankingnews.gr
Τώρα οι επιστήμονες πρόσθεσαν σε αυτή τη σύντομη λίστα έναν πολύ πιο παράξενο κάτοικο: ένα μικροσκοπικό σκουλήκι που φαίνεται να μη ζει πουθενά αλλού στη Γη!
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Utah περιέγραψαν επίσημα έναν νέο ελεύθερα διαβιούντα νηματώδη που βρέθηκε στους μικροβιαλίτες της λίμνης, τους υφάλους από ορυκτούς σχηματισμούς που καλύπτουν τμήματα του πυθμένα.
Το είδος, που ονομάστηκε Diplolaimelloides woaabi, έχει μήκος μικρότερο από 1,5 χιλιοστό - 0,06 ίντσες - αλλά θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικά στοιχεία για τη ζωή σε ένα από τα πιο ακραία υδάτινα περιβάλλοντα της Βόρειας Αμερικής.
Το όνομα τιμά τη Northwestern Band of the Shoshone Nation, της οποίας τα προγονικά εδάφη περιλαμβάνουν τη λίμνη.
Ο Michael Werner, επίκουρος καθηγητής βιολογίας που ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας, συμβουλεύτηκε φυλετικούς πρεσβυτέρους, οι οποίοι πρότειναν το Wo’aabi, μια αυτόχθονη λέξη που σημαίνει «σκουλήκι».
Ένα μικροσκοπικό ζώο κρυμμένο σε μια σκληρή λίμνη
Οι νηματώδεις είναι από τα πιο άφθονα ζώα στη Γη. Ζουν στο έδαφος, στους πολικούς πάγους, σε υδροθερμικές πηγές του βαθιού ωκεανού και σε πολλά άλλα περιβάλλοντα, ενώ είναι γνωστά περισσότερα από 250.000 είδη.
Ωστόσο, έως το 2022, κανένα δεν είχε επιβεβαιωθεί στη Λίμνη Great Salt.
Αυτό άλλαξε όταν η Julie Jung, τότε μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο του Werner, βρήκε νηματώδεις κατά τη διάρκεια δειγματοληπτικών αποστολών με καγιάκ και ποδήλατο.
Τα σκουλήκια ζούσαν σε μικροβιαλίτες, σκληρυμένες δομές που δημιουργούνται από μικροβιακές κοινότητες και βοηθούν στη στήριξη του τροφικού ιστού της λίμνης.
«Πιστεύαμε από την αρχή ότι αυτό ήταν πιθανότατα ένα νέο είδος νηματώδους από την αρχή, αλλά χρειάστηκαν τρία επιπλέον χρόνια εργασίας για να επιβεβαιώσουμε ταξινομικά αυτή την υποψία», δήλωσε η Jung, πλέον επίκουρη καθηγήτρια στο Weber State University.
Η ομάδα επιβεβαίωσε το είδος χρησιμοποιώντας αλληλούχιση DNA 18S και λεπτομερείς ανατομικές μελέτες με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και μικροσκοπία διαφορικής αντίθεσης παρεμβολής (DIC).
Αυτές οι μέθοδοι αποκάλυψαν μικροσκοπικά αλλά σημαντικά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων κηλίδων-ματιών, ενωμένων χειλιών, στοματικής κοιλότητας σε σχήμα χοάνης, κοντών αισθητήριων τριχιδίων και εξειδικευμένων αρσενικών αναπαραγωγικών δομών.
Μόλις η τρίτη γνωστή ομάδα ζώων στα αλμυρά νερά της λίμνης
Η ανακάλυψη καθιστά τους νηματώδεις μόλις την τρίτη γνωστή ομάδα μεταζώων που ζει στα υπεραλμυρά νερά της Λίμνης Great Salt. Οι άλλες είναι οι γαρίδες άλμης και οι μύγες άλμης, οι οποίες βοηθούν στη διατροφή τεράστιου αριθμού μεταναστευτικών πτηνών.
Το Diplolaimelloides woaabi ανήκει στην οικογένεια Monhysteridae και στην τάξη Monhysterida, ομάδες γνωστές για μέλη που μπορούν να αντέξουν αλμυρά ή άλλα ακραία περιβάλλοντα.
Το γένος του συνήθως συνδέεται με παράκτια θαλάσσια ή υφάλμυρα περιβάλλοντα, γεγονός που καθιστά την παρουσία του στη Utah ιδιαίτερα αινιγματική.
Η Λίμνη Great Salt βρίσκεται περίπου 4.200 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας και περίπου 800 μίλια από τον πλησιέστερο ωκεανό. Οι ερευνητές έχουν επίσης βρει γενετικές ενδείξεις ότι ένα δεύτερο είδος νηματώδους μπορεί να ζει στη λίμνη, αν και απαιτείται περαιτέρω μελέτη.
«Είναι δύσκολο να εντοπιστούν διακριτικά χαρακτηριστικά, αλλά γενετικά μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν τουλάχιστον δύο πληθυσμοί εκεί έξω», δήλωσε ο Werner.
Πώς έφτασε εκεί;
Η προέλευση του σκουληκιού είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια.
Μία πιθανότητα φτάνει πίσω στην Κρητιδική Περίοδο, όταν μια τεράστια θάλασσα χώριζε τη Βόρεια Αμερική και τμήματα της σημερινής Utah συνόρευαν με θαλάσσια ύδατα.
Ο συν-συγγραφέας Byron Adams, καθηγητής βιολογίας στο Brigham Young University και ειδικός στους νηματώδεις, πιστεύει ότι τα σκουλήκια μπορεί να είναι αρχαίοι επιζώντες εκείνης της εποχής.
«Άρα ήμασταν στην παραλία εδώ. Αυτή η περιοχή ήταν μέρος εκείνης της θάλασσας, και ρέματα και ποτάμια που κατέληγαν σε εκείνη την παραλία θα ήταν εξαιρετικό ενδιαίτημα για τέτοιου είδους οργανισμούς», δήλωσε ο Adams, ο οποίος έχει επίσης ένα είδος νηματώδους που πήρε το όνομά του.
«Με την ανύψωση του Colorado Plateau, σχηματίστηκε μια μεγάλη λεκάνη και αυτά τα ζώα παγιδεύτηκαν εδώ. Αυτό είναι κάτι που πρέπει να ελέγξουμε και να κάνουμε περισσότερη επιστήμη πάνω του, αλλά αυτή είναι η βασική μου εκδοχή. Η μηδενική υπόθεση είναι ότι βρίσκονται εδώ επειδή κατά κάποιον τρόπο ήταν πάντα εδώ».
Αυτή η ιδέα θα σήμαινε ότι τα σκουλήκια άντεξαν μεγάλες αλλαγές στην περιοχή, συμπεριλαμβανομένης της γλυκιάς λίμνης Bonneville, που κάλυπτε τη βόρεια Utah πριν από 20.000 έως 30.000 χρόνια.
«Εάν ο νηματώδης είναι ενδημικός από πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια, έχει επιβιώσει μέσα από αυτές τις δραματικές μεταβολές αλατότητας τουλάχιστον μία φορά, πιθανότατα αρκετές φορές», είπε ο Werner.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι τα σκουλήκια έφτασαν πιο πρόσφατα με μεταναστευτικά πουλιά, ίσως μεταφερόμενα σε φτερά ή λάσπη από άλλες αλμυρές λίμνες.
«Άρα ποιος ξέρει. Ίσως τα πουλιά μεταφέρουν μικρά ασπόνδυλα, συμπεριλαμβανομένων νηματωδών, σε τεράστιες αποστάσεις», είπε ο Werner. «Είναι κάπως δύσκολο να το πιστέψει κανείς, αλλά φαίνεται πως πρέπει να είναι ένα από αυτά τα δύο».
Ένα πιθανό σύστημα προειδοποίησης για μια λίμνη που αλλάζει
Τα σκουλήκια φαίνεται να συνδέονται στενά με τους μικροβιαλίτες, όπου ζουν σε στρώματα φυκών και τρέφονται με βακτήρια. Οι ερευνητές τα βρήκαν κυρίως στα ανώτερα λίγα εκατοστά των στρωμάτων - περίπου στην επάνω ίντσα - αλλά όχι βαθύτερα.
Αυτό το στενό ενδιαίτημα θα μπορούσε να καταστήσει το είδος ιδιαίτερα σημαντικό. Οι μικροβιαλίτες βοηθούν στην ώθηση της βιολογικής παραγωγικότητας της λίμνης, επομένως οποιοδήποτε ζώο αλληλεπιδρά με τις μικροβιακές τους κοινότητες θα μπορούσε να επηρεάζει το ευρύτερο οικοσύστημα.
Η ομάδα βρήκε επίσης μια αινιγματική αναλογία φύλων. Σε δείγματα από τη φύση, λιγότερο από το 1% των σκουληκιών ήταν αρσενικά. Σε εργαστηριακές καλλιέργειες, τα αρσενικά αποτελούσαν περίπου το μισό του πληθυσμού.
«Αυτό είναι ένα ακόμη μπερδεμένο κομμάτι της ιστορίας για εμάς. Όταν κάνουμε δειγματοληψία εκεί έξω στη λίμνη και τα φέρνουμε πίσω στο εργαστήριο, παίρνουμε λιγότερο από 1% αρσενικά. Αλλά όταν τα έχουμε καλλιεργήσει στο εργαστήριο, τα αρσενικά αποτελούν περίπου το 50% της αναλογίας φύλων», είπε ο Werner.
«Είμαστε εξαιρετικά χαρούμενοι που μπορούμε να τα καλλιεργήσουμε στο εργαστήριο, αλλά υπάρχει κάτι σε αυτό που είναι ξεκάθαρα διαφορετικό από το περιβάλλον της λίμνης».
Επειδή οι νηματώδεις συχνά αντιδρούν γρήγορα στο περιβαλλοντικό στρες, οι επιστήμονες τους χρησιμοποιούν ως βιοδείκτες ποιότητας νερού, αλατότητας, χημείας ιζημάτων και οικοσυστημικής αλλαγής.
Αυτό θα μπορούσε να καταστήσει το Diplolaimelloides woaabi πολύτιμο, καθώς η Λίμνη Great Salt αντιμετωπίζει πίεση από την ξηρασία, την εκτροπή νερού, τη συρρίκνωση της στάθμης της λίμνης και την αυξανόμενη αλατότητα.
«Όταν έχεις μόνο λίγα είδη που μπορούν να επιμείνουν σε τέτοια περιβάλλοντα και είναι πραγματικά ευαίσθητα στην αλλαγή, αυτά λειτουργούν ως πολύ καλοί taxa-φρουροί», είπε ο Adams. «Σου λένε πόσο υγιές είναι το οικοσύστημά σου».
Προς το παρόν, το Diplolaimelloides woaabi είναι τόσο ένα νέο είδος όσο και ένα νέο μυστήριο. Μπορεί να είναι απομεινάρι αρχαίων θαλασσών, ταξιδιώτης που μεταφέρθηκε από πουλιά σε ηπείρους ή μέρος ενός κρυμμένου μικροβιακού κόσμου που οι επιστήμονες μόλις αρχίζουν να κατανοούν.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών