Medlemmar av ryggradsdjursgruppen inklusive marulk är unika genom att ha en egenskap som kallas sexuell parasitism, där hanar tillfälligt fäster eller permanent smälter samman med honor för att para sig. Nu rapporterar forskare i tidskriften Current Biology den 23 maj visar att sexuell parasitism uppstod under en tid av kraftig global uppvärmning och snabb övergång för marulk från havsbotten till det djupa, öppna havet.
Fynden har implikationer för att förstå evolutionen och de effekter som den globala uppvärmningen kan ha i djuphavet, enligt forskarna.
"Våra resultat visar hur den ikoniska djuphavs marulken utvecklades från förfäder som gick längs havsbotten med hjälp av modifierade bäckenfenor", säger Chase D. Brownstein från Yale University. "Precis som valar gick tillbaka ner i vattnet, hoppade marulk tillbaka upp i det öppna vattnet från vandrande förfäder på den djupa havsbotten.
"Vi visar att detta hände mer nyligen än trott efter dinosauriernas utrotning. Efter det diversifierades marulken snabbt i havens 'midnatts' (badypelagiska) zon, vilket sannolikt är ett resultat av de ekologiska möjligheter som denna nya livsmiljö erbjuder Vi visar hur utvecklingen av en av de märkligaste aspekterna av marulkbiologi, sexuell parasitism, sannolikt underlättade, men inte direkt orsakade, denna diversifiering."
Brownstein och kollegor var nyfikna på att förstå hur viktiga ekologiska innovationer relaterar till utvecklingen av nya arter. Istället för att betrakta en egenskap isolerat, ville de förstå hur kombinationer av funktioner interagerar. De fokuserade sin uppmärksamhet på marulk, som de beskriver som en av de mest kända och artrika invånarna i djuphavet. För att bättre förstå relationerna och åldrarna mellan marulk-arter analyserade de DNA-sekvensdata i genomskala från över 100 arter tillsammans med fossila bevis.
Deras analyser visar att den snabba övergången av bottenlevande eller bottenlevande marulk till öppet hav eller pelagiska livsmiljöer inträffade under en period av kraftig global uppvärmning för 50 till 35 miljoner år sedan. De rapporterar också att denna övergång sammanföll med ursprunget till sexuell parasitism, som tros öka sannolikheten för framgångsrik reproduktion när en partner har hittats i midnattszonen.
"Vi visar att denna sexuella parasitism är förfäder för alla djuphavs marulk och verkar ha utvecklats som en synergistisk kombination av förfäders labilitet i den genetiska grunden för det adaptiva immunsystemet och kroppsstorleksdimorfism," säger Brownstein och noterar att kvinnlig marulk. avvisa inte män som främmande kroppar, vilket tillåter fusion. "Detta förklarar ursprunget till ett så udda drag."
"Jag var ganska upphetsad av implikationen att sexuell parasitism verkligen är en kombination av en massa olika egenskaper från olika fysiologiska, anatomiska och andra system som kom samman", säger han.
Fynden ger en ny nivå av insikt i livets utveckling i djuphavet. De kan också vara en varning för att den globala uppvärmningen i dag kan förändra djuphavslivets gång i miljoner år framöver. Forskarna planerar nu att titta på fler grupper av djuphavsfiskar för att rekonstruera deras evolutionära historia.
"Vi är verkligen vid startlinjen för undersökningar av utvecklingen av de flesta djuphavslivsformer, och de genomiska data vi har nu för vissa grupper tyder på att evolutionära historier i djuphavet kan skilja sig mycket från våra initiala hypoteser," säger Brownstein .
"Till exempel, tanken att allt djuphavsliv är uråldrigt är helt klart fel; marulk simmade bara in i det öppna vattnet i den bathypelagiska zonen under de senaste 50 till 60 miljoner åren. Det här är länge sedan, för att vara säker, men det är mycket nyare – i storleksordningen 50–60 miljoner år – än vi tidigare drog slutsatsen genom att använda mindre DNA-datauppsättningar och mindre informativa fossiler."
Mer information: Synergistiska innovationer möjliggjorde strålning från marulk i det djupa öppna havet, nuvarande biologi (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.066. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(24)00576-1
Journalinformation: Nuvarande biologi
Tillhandahålls av Cell Press
