کلید پیش بینی فرگشت گونه های جانوری کشف شد - تور چین ارزان

تینا مزدکی: از زمانی که چارلز داروین نظریه فرگشت را منتشر کرد، زیست شناسان زیادی مجذوب مکانیسم های پیچیده ای شده اند که فرگشت را امکان پذیر می نماید. آیا مکانیسمی که باعث فرگشت گونه ها طی چند نسل می گردد و به خُردفرگشت (mircoevolution) معروف است، می تواند شرح دهد که چطور کلان فرگشت رخ می دهد و گونه ها به هزاران یا میلیون ها نسل توسعه می یابند؟

مطالعه ای تازه که نتایج آن در نشریه ساینس منتشر شده، نشان می دهد توانایی جمعیت های جانداران برای فرگشت و سازگار شدن با محیط در طول فقط چند نسل، که ازآن به فرگشت پذیری (evolvability) یاد می گردد، به ما یاری می نماید تا بفهمیم فرگشت در مقیاس های زمانی بسیار طولانی، چطور می تواند تاثیر بگذارد.

به گزارش خبرنگاران ، با گردآوری و تجزیه وتحلیل مجموعه داده های بزرگ از گونه های موجود و بعلاوه آنالیز فسیل ها، محققان توانسته اند نشان دهند که فرگشت پذیریِ عاملِ خردفرگشتِ بسیاری از صفات مختلف، می تواند میزان تغییرات مشاهده شده بین جمعیت ها و گونه های جداشده را تا یک میلیون سال بعد پیش بینی کند.

داروین می گفت گونه ها به تدریج فرگشت پیدا می نمایند؛ اما مشاهدات اخیر دانشمندان حاکی از آن است که هرچند جمعیت های جانداران در کوتاه مدت به سرعت فرگشت پیدا می نمایند، اما این فرگشت های کوتاه مدت در طول زمان انباشته نمی شوند. بااین حال فرگشت جانوران در طولانی مدت، به خردفرگشت آن ها در دوره های زمانی کوتاه بستگی دارد.

توانایی پاسخگویی به انتخاب و سازگاری (انطباق) و به طور کلی فرگشت پذیری، به میزان تنوع وراثتی (ژنتیکی) بستگی دارد. محققان تجزیه وتحلیل خود را با جمع آوری مجموعه داده بزرگی با معیارهای فرگشت پذیری برای جمعیت ها و گونه های زنده انجام دادند. آن ها سپس فرگشت پذیری را در برابر جمعیت و واگرایی گونه ها برای صفات مختلف مانند میزان منقار در پرندگان، تعداد بچه ها و ابعاد در گل و گیاه و موارد دیگر ترسیم کردند.

در مرحله بعد، آن ها اطلاعات 150 دودمان مختلف فسیلی را موردآنالیز قرار دادند و بدین ترتیب، تفاوت های صفات مورفولوژیکی جانداران را از بازه های زمانی کوتاه تر از 10 سال تا 7.6 میلیون سال میزان گیری کردند. در نهایت معین شد که صفات دارای فرگشت پذیری بالاتر، در میان جمعیت ها و گونه های موجود واگراتر بودند و به احتمال زیاد بین دو نمونه فسیلی متوالی هم تفاوت داشتند. برعکس، صفات با فرگشت پذیری کم، بین جمعیت ها یا بین نمونه های فسیلی متوالی تغییر چندانی نداشت.

نوسانات محیطی، کلید فرگشت!

محققان می گویند که صفات دارای فرگشت پذیری بالاتر، به سرعت تغییر می نمایند زیرا می توانند سریع تر به تغییرات محیطی پاسخ دهند. محیط -شامل چیزهایی مانند دما، نوع غذای موجود یا هر ویژگی دیگری که برای بقا و زادآوری مهم باشد- نیروی محرک تغییرات فرگشتی است؛ زیرا جمعیت ها سعی می نمایند با محیط خود سازگارتر شوند.

محیط ها به طور معمول از سالی به سال دیگر یا دهه ای به دهه دیگر تغییر می نمایند و حول میانگین های پایدار در نوسانند. این مهم باعث ایجاد نوسان در جهتانتخاب می گردد. صفات به شدت فرگشت پذیر می توانند به سرعت به این نوسانات در انتخاب پاسخ دهند و در طول زمان با دامنه ای گسترده تر نوسان خواهند داشت. صفات کمتر فرگشت پذیر نیز نوسان خواهند داشت، اما آهسته تر و با دامنه ای محدودتر.

جمعیت ها یا گونه هایی که از نظر جغرافیایی با هم فاصله دارند، در معرض محیط هایی قرار می گیرند که نوسان های آن ها همگام نیست؛ در نتیجه، هر یک از این جمعیت ها صفت متفاوتی خواهند داشت و میزان این تفاوت به دامنه نوسان صفت بستگی دارد که درنهایت روی فرگشت پذیری این صفت تاثیر می گذارد.

پیامدهای تنوع زیستی

نتایج پژوهشگران نشان می دهد که انتخاب و محیط در گذشته نسبتاً پایدار بوده است. از آن جایی که با تغییرات آب وهوایی همه چیز به سرعت در تغییر است؛ همه این تغییرات که عمدتا هم جهت هستند، ممکن است به شدت بر الگوهای انتخاب و نحوه سازگاری گونه ها با محیط هایی که هنوز در نوسان هستند تاثیر بگذارند.

باید توجه داشت که این انتخاب و نحوه سازگاری گونه ها باید حول بهینه هایی باشد که حتی تا چند دهه دیگر پایدار نیستند و در واقع، گونه ها باید خود را با این شرایط وفق دهند. اینکه چقدر گونه ها می توانند این بهینه ها را ردیابی نمایند و سازگار شوند، نامعین است، اما به احتمال زیاد سازگاری آن ها برای تنوع زیستی، حتی در مقیاس زمانی کوتاه، پیامدهایی خواهد داشت.

منبع: phys

54323