Des crustacés rares, que l’on croit éteints, découverts dans une grotte de 2 500 mètres

Une espèce d’écrevisse que l’on croyait éteinte a été découverte dans la grotte de Shelta, où le Dr. Matthew L. Nimiller fait de la plongée en apnée (photo ci-dessus). 1 crédit

Une grotte dans la ville de Huntsville a été découverte contenant une petite écrevisse rare que l’on croyait auparavant éteinte.

Une équipe dirigée par un professeur adjoint de l’Université de l’Alabama à Huntsville (UAH) a découvert une petite écrevisse rare qui aurait disparu depuis 30 ans dans une grotte de la ville de Huntsville, dans le nord de l’Alabama. Les écrevisses sont un type de crustacés d’eau douce qui ressemblent à de petits homards.

L’écrevisse des cavernes de Shelta, scientifiquement connue sous le nom d’Orconectes sheltae, a été découverte par le Dr. Matthew L. Niemiller lors de voyages de 2019 et 2020 à la grotte Shelta, son seul habitat.

Une étude sur les découvertes a été publiée dans la revue Biologie souterraine. L’étude a été co-écrite par le Dr. Niemiller, professeur adjoint de sciences biologiques à l’UAH, membre du système de l’Université de l’Alabama. Les auteurs incluent Nathaniel Sturm de l’Université de l’Alabama, Katherine E. Dooley et K. Denise Kendall Niemiller de l’UAH, et le Dr. Nimiller.

Un système de grottes de 2 500 pieds détenu et entretenu par la National Speleological Society (NSS) est la maison de l’écrevisse. Il est discrètement niché sous le siège national du NSS au nord-ouest de Huntsville et entouré de routes très fréquentées.

Écrevisses des grottes de Shelta

L’écrevisse de la grotte de Shelta est connue pour n’exister que dans la grotte de Shelta. Crédit : Dr. Matthew L. Nimiller

“L’écrevisse ne mesure que quelques centimètres de long avec de minuscules pinces appelées chelae”, explique le Dr. Nimiller. “Il est intéressant de noter que l’écrevisse est connue des biologistes des cavernes depuis le début des années 1960, mais n’a été formellement décrite qu’en 1997 par feu le Dr John Cooper et sa femme Martha.”

dr. Cooper, biologiste et spéléologue membre du NSS, a étudié la vie aquatique dans la grotte de Shelta avec un accent particulier sur les écrevisses pour sa thèse à la fin des années 1960 et au début des années 1970. L’écosystème aquatique de Shelta Cave était particulièrement diversifié à l’époque, avec au moins 12 espèces dépendantes des grottes documentées, dont trois espèces de homards des cavernes.

“Aucun autre système de grottes à ce jour aux États-Unis n’a plus documenté la coexistence d’écrevisses des cavernes”, a déclaré le Dr. Nimiller.

Mais l’écosystème aquatique, y compris l’écrevisse de Shelta Cave, s’est écrasé au début des années 1970. L’accident peut être lié à une porte construite pour empêcher les gens d’entrer dans la grotte tout en permettant à une population de maternité de chauves-souris grises d’entrer et de sortir librement.

“La conception originale de la porte n’était pas adaptée aux chauves-souris et les chauves-souris ont finalement quitté le système de grottes”, explique le Dr. Nimiller. “Combiné à la pollution des eaux souterraines et peut-être à d’autres facteurs de stress, tout cela aurait pu conduire à une tempête parfaite qui a conduit à l’effondrement de l’écosystème géant aquatique.”

Même avant le déclin de la communauté des grottes aquatiques, l’écrevisse des cavernes de Shelta n’était jamais commune par rapport aux deux autres espèces, l’écrevisse des cavernes du sud (Orconectes australis) et l’écrevisse des cavernes de l’Alabama (Cambarus jonesi).

“À notre connaissance, seuls 115 individus avaient été confirmés de 1963 à 1975. Depuis lors, seuls trois ont été confirmés – un en 1988 et les deux individus que nous signalons en 2019 et 2020”, a déclaré le Dr. Nimiller.

“Après quelques décennies sans observations confirmées et le déclin dramatique documenté d’autres espèces marines dans la grotte de Shelta Cave, certains, moi y compris, craignaient que les écrevisses ne soient maintenant éteintes.”

Bien qu’il soit encourageant que l’écrevisse de la grotte de Shelta existe toujours, il dit que les scientifiques n’ont toujours pas redécouvert d’autres espèces aquatiques qui vivaient autrefois dans le système de grottes, telles que la crevette de la grotte de l’Alabama et la salamandre de la grotte du Tennessee.

“Le niveau des eaux souterraines dans la grotte de Shelta est le résultat de l’eau qui se fraye naturellement un chemin à travers les couches rocheuses au-dessus de la grotte – appelée épikarst – depuis la surface”, explique le Dr Niemiller. “Cependant, l’urbanisation dans la zone au-dessus du système de grottes peut avoir modifié la vitesse à laquelle l’eau s’infiltre dans le système de grottes et également augmenté les taux de polluants, tels que les pesticides et les métaux lourds, entrant dans le système de grottes.”

L’écrevisse a été redécouverte lors d’une enquête aquatique visant à documenter toute la vie trouvée dans le système de grottes.

“Je ne m’attendais vraiment pas à trouver l’écrevisse de Shelta Cave. Mes étudiants, mes collègues et moi avions déjà visité la grotte plusieurs fois avant le voyage de mai 2019 », explique le Dr. Nimiller. “Nous aurions la chance de ne voir que quelques poissons des cavernes du sud et des homards des cavernes du sud lors d’une enquête.”

En plongeant dans environ 15 pieds d’eau à North Lake, situé dans la partie Jones Hall de la grotte, le Dr. Nimiller une petite écrevisse des cavernes en dessous de lui.

“En plongeant et en me rapprochant, j’ai remarqué que les pinces, ou pinces, étaient assez fines et allongées par rapport aux autres écrevisses que nous avions vues dans la grotte”, dit-il. “J’ai eu la chance de remonter les écrevisses avec mon filet et je suis retourné à la berge.”

C’était une femelle, mesurant moins d’un pouce de longueur de carapace, et avait des ovules en développement interne, c’était donc un adulte mature.

“Nous avons remarqué d’autres caractéristiques morphologiques, pris des photos, prélevé un échantillon de tissu et relâché l’écrevisse”, explique le Dr. Nimiller.

“La deuxième écrevisse de Shelta Cave que nous avons rencontrée était dans la région de West Lake en août 2020”, dit-il.

L’équipe avait fouillé une grande partie de la zone et n’avait pas vu beaucoup de vie aquatique. Alors qu’ils commençaient à quitter le passage vers le lac pour remonter à la surface, Nate Sturm, étudiant en maîtrise de biologie à l’Université de l’Alabama qui avait accompagné le laboratoire pour le voyage, a repéré une petite écrevisse blanche dans une zone que l’équipe avait précédemment identifié. avait traversé.

“C’était un mâle avec des pinces fines et allongées”, explique le Dr. Nimiller. « J’avais déjà marché devant la zone et je n’ai pas vu les écrevisses. Dieu merci pour les jeunes yeux !

Pour faciliter l’identification, l’équipe a analysé de courts fragments de mitochondries[{” attribute=””>DNA in the tissue samples collected.

“We compared the newly generated DNA sequences with sequences already available for other crayfish species in the region,” Dr. Niemiller says. “A challenge we faced was that no DNA sequences existed prior to our study for the Shelta Cave Crayfish, so it was a bit of a process of elimination, so to speak.”

While few crayfish are considered single-site endemics, in other words, known to exist in just one location, that’s somewhat more common in cave-dwelling species like the Shelta Cave Crayfish, he says.

“A couple other cave crayfishes are known from single cave systems in the United States. A challenge we face when trying to conserve such species is determining whether they really are known from a single cave system, or might they have slightly larger distributions but we are hampered by our ability to study life underground.”

Outside of the dissertation work done by Dr. Cooper, little about the life history and ecology of the species is known.

“The Southern Cavefish (Typhlichthys subterraneus) and Tennessee Cave Salamander (Gyrinophilus palleucus) may be predators of smaller young of the Shelta Cave Crayfish. Larger Southern Cave Crayfish and Alabama Cave Crayfish might also feed on small young,” Dr. Niemiller says.

“We know nothing of the diet of the species, but it likely is an omnivore feeding on organic matter washed or brought into the cave, as well as small invertebrates such as copepods and amphipods.”

Although this research occurred prior to the grant, Dr. Niemiller is currently conducting the first-ever comprehensive assessment of groundwater biodiversity in the central and eastern United States, a pioneering search for new species and a new understanding of the complex web of life that exists right under our feet. The research is funded by a five-year, $1.029 million National Science Foundation (NSF) CAREER award.

He says knowing the health of populations of the tiny creatures that are dependent on groundwater is important.

“Groundwater is critically important not just for the organisms that live in groundwater ecosystems, but for human society for drinking water, agriculture, etc.,” Dr. Niemiller says.

“The organisms that live in groundwater provide important benefits, such as water purification and biodegradation,” he says. “They also can act like ‘canaries in the coal mine,’ indicators of overall groundwater and ecosystem health.”

Reference: “Rediscovery and phylogenetic analysis of the Shelta Cave Crayfish (Orconectes sheltae Cooper & Cooper, 1997), a decapod (Decapoda, Cambaridae) endemic to Shelta Cave in northern Alabama, USA” by Katherine E. Dooley, K. Denise Kendall Niemiller, Nathaniel Sturm and Matthew L. Niemiller, 20 May 2022, Subterranean Biology.
DOI: 10.3897/subtbiol.43.79993

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