Topologia filogenetica dedotta dalle sequenze amminoacidiche combinate dei mitogenomi completi dei cirripedi. I cladi A e B indicano i due lignaggi di cirripedi chemiosintetici. Il colore del nome della specie e del ramo denota la classificazione familiare del taxon. Le cifre dopo il nome della specie corrispondono a foto campione. I valori delle probabilità posteriori (PP) e dell'aspettativa di bootstrap di trasferimento (TBE) dai dati dei nucleotidi e degli amminoacidi sono annotati utilizzando punti colorati diversi. Credito:Frontiere nelle scienze marine (2022). DOI:10.3389/fmars.2022.964114
I cirripedi sono crostacei speciali solitamente racchiusi da placche calcaree e si attaccano saldamente a substrati marini come rocce, barche e altri animali.
Sono un gruppo unico che si è evoluto in somatotipi identici parallelamente (sessili, peduncolati e asimmetrici) in ambienti sia normali che chemiosintetici.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Li Xinzheng dell'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) ha eseguito un'analisi mitogenomica completa per esplorare la storia evolutiva dei cirripedi e per caratterizzare le caratteristiche genetiche adattative dei cirripedi che vivono in il duro habitat chemiosintetico marino.
Lo studio è stato pubblicato su Frontiers in Marine Science il 15 settembre.
Le inferenze filogenetiche e il test topologico hanno dimostrato l'origine comune di pollicipedidi, calanticidi e balanomorfi. Tuttavia, prove filogenetiche, morfologiche e fossili indicano un'origine alternativa per i verrucomorfi, vale a dire che potrebbero provenire da archeolepadomorfi del Triassico superiore (225 milioni di anni fa).
Sulla base dei dati del genoma mitocondriale sono stati recuperati due distinti lignaggi di cirripedi che abitano gli habitat chemiosintetici, indicando che i cirripedi hanno colonizzato l'habitat chemiosintetico di acque profonde almeno due volte nella storia.
Le analisi della pressione selettiva mostrano che entrambi i due lignaggi avevano subito pressioni selettive relativamente elevate quando i loro antenati colonizzarono il biotopo chemiosintetico. Ma i siti selettivi specifici di questi due lignaggi erano vari. Questo fenomeno rivela che la risposta genomica al cambiamento ambientale non dipende solo da fattori esterni, ma si riferisce anche a se stessi.
I ricercatori hanno scoperto che i tempi di divergenza dei lignaggi chemiosintetici si sono verificati appena dopo l'estinzione di massa del Cretaceo-Paleogene e l'evento anossico oceanico Cenomaniano/Turoniano. Questi eventi avevano notevolmente ridotto la diversità degli organismi marini, quindi molte nicchie ecologiche sarebbero state create in seguito a questi eventi.
"In combinazione con i nostri risultati, ipotizziamo che il posto vacante di nicchia ecologica, la sitotassi e la specificità genetica nelle risposte allo stress adattativo contribuiscano all'origine e alla diversificazione dei cirripedi negli ecosistemi chemiosintetici", ha affermato Gan Zhibin, primo autore dello studio.
"Il nostro studio delinea una storia evolutiva credibile per i lignaggi dei cirripedi, in particolare per i lignaggi chemiosintetici, e fornisce nuove intuizioni sulla filogenesi del cirripedi. È inoltre confermato che l'evoluzione degli animali è promossa da molteplici fattori", ha affermato il prof. Li. + Esplora ulteriormente
