Exploring brain diversity in crustaceans: sensory systems of deep vent shrimps

Type Article
Date 2020-05
Language English
Author(s) Machon Julia1, Krieger Jakob2, Zbinden Magali1, Ravaux Juliette1, Harzsch SteffenORCID2
Affiliation(s) 1 : UMR CNRS MNHN 7208 Biologie des Organismes et Écosystèmes Aquatiques (BOREA) , Equipe Adaptation aux Milieux Extrêmes , Sorbonne Université , Paris , France
2 : Department of Cytology and Evolutionary Biology , Zoological Institute and Museum , University of Greifswald , Greifswald , Germany
Source Neuroforum (0947-0875) (Walter de Gruyter GmbH), 2020-05 , Vol. 26 , N. 2 , P. 73-84
DOI 10.1515/nf-2020-0009
Keyword(s) brain evolution, hydrothermal vent, neuroanatomy, place memory, Rimicaris exoculata
Abstract

The current report focuses on shrimps from deep hydrothermal vents of the Mid-Atlantic Ridge that live in an environment characterized by high hydrostatic pressure, lack of sunlight, and with hot and potentially toxic emissions of black smoker vents. Malacostracan crustaceans display a large diversity of lifestyles and life histories and a rich repertoire of complex behavioral patterns including sophisticated social interactions. These aspects promote this taxon as an interesting group of organisms for those neurobiologists interested in evolutionary transformation of brain structures and evolutionary diversification of neuronal circuits. Here, we explore how analyzing the nervous system of crustacean species from extreme habitats can provide deeper insights into the functional adaptations that drive the diversification of crustacean brain structure.

Abstract <p>Innerhalb der h&ouml;heren Krebstiere (Malacostraca) finden sich Vertreter mit einer gro&szlig;en morphologischen und &ouml;kologischen Diversit&auml;t, die sich au&szlig;erdem durch eine Vielfalt an unterschiedlichen Lebenszyklen und komplexen Verhaltensweisen auszeichnen. Diese Diversit&auml;t bietet sehr gute Voraussetzungen, um evolutive Transformationen von Gehirnstrukturen und Sinnessystemen im Spannungsfeld zwischen funktionalen und phylogenetischen Zw&auml;ngen zu analysieren. Insbesondere die Neurobiologie von Tieren aus extremen Lebensr&auml;umen kann uns neue Einblicke in funktionale Anpassungen erm&ouml;glichen, die die evolutive Diversifizierung von Gehirnstrukturen antreiben. In diesem Beitrag stellen wir die Sinnessysteme von Garnelen der Tiefsee vor, die eng assoziiert mit &bdquo;black smoker&ldquo; hydrothermalen Quellen des Mittelatlantischen R&uuml;ckens leben, einem lichtlosen und auf den ersten Blick lebensfeindlichem Habitat, dass durch hohen hydrostatischen Druck und die toxischen Emissionen der hei&szlig;en Quellen gepr&auml;gt ist.</p>
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