راز عجیب ۱۵ هزار گونه مورچه روی زمین؛ همه‌چیز به انقراض دایناسورها برمی‌گردد
محققان دریافتند که تاثیر سیارک ها و فعالیت ژن های جهش یافته پس از انقراض بزرگ، عامل کلیدی در سازگاری و ظهور هزاران گونه مورچه بر روی زمین بوده است.
امروزه بیش از ۱۵۰۰۰ گونه مورچه در سراسر جهان شناسایی شده است. این حشرات تقریباً در تمام زیستگاه های خشکی از جنگل های استوایی گرفته تا بیابان ها وجود دارند و یکی از موفق ترین گروه های جانوری محسوب می شوند. اما چه چیزی باعث شد که مورچه ها به چنین تنوع گسترده ای دست یابند؟
بر اساس گزارش Gizmodo، یک گروه بین‌المللی از محققان آلمانی، چینی و دانمارکی با بررسی تاریخچه تکاملی مورچه‌ها شواهدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد چندین دوره افزایش سریع تنوع آنها در اوایل دوره پالئوژن رخ داده است. یعنی زمانی که زمین به تازگی یکی از بزرگترین انقراض های تاریخ خود را پشت سر گذاشته بود.
علاوه بر نابودی بسیاری از گونه ها، برخورد سیارک Chicxulub به شدت اکوسیستم زمین را تغییر داد. با ناپدید شدن گروه های بزرگ حیوانات و تغییر شرایط محیطی، فرصت های جدیدی برای گسترش گونه های باقی مانده فراهم شد. محققان بر این باورند که مورچه ها نیز توانسته اند از این شرایط بهره ببرند، اما موفقیت آنها به تغییر محیط محدود نشده است.
تحقیقات جدید در مورد نقش قطعات دینا به بررسی نام عناصر متحرک پرداخته است. این قطعات ژنتیکی که به “ژن های پرش” معروف هستند، می توانند جای خود را در ژنوم تغییر دهند یا نسخه های جدیدی از خود ایجاد کنند.
دانشمندان در گذشته این عناصر را نگران‌کننده‌ترین بخش‌های دی می‌دانستند. زیرا تولید مثل و انتقال آنها ممکن است عملکرد ژن ها را مختل کند. با این حال، تحقیقات جدید نشان داده است که فعالیت این بخش‌ها گاهی اوقات می‌تواند تغییرات ژنتیکی مفیدی ایجاد کند و به ارگانیسم‌ها کمک کند تا با محیط سازگار شوند.
لوکاس شریدر، استاد زیست شناسی تکاملی مولکولی در دانشگاه مونستر آلمان و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح می دهد که برخورد سیارک باعث تغییرات گسترده در محیط زیست زمین شد. به گفته وی، یافته های جدید مکانیسم ژنتیکی را نشان می دهد که می تواند ارتباط بین این تغییرات محیطی و افزایش تنوع مورچه ها را توضیح دهد.
برای بررسی فرضیه خود، محققان ژنوم ۱۶۳ گونه مورچه از ۱۲ زیرخانواده مختلف را بررسی و مقایسه کردند. سپس با بازسازی تاریخچه تکاملی خود، تغییرات فعالیت ژن های جهش یافته در ۱۰۰ میلیون سال گذشته را بررسی کردند.
نتایج نشان داد که دوره های افزایش فعالیت این عناصر ژنتیکی با برخی از مراحل گسترش تنوع مورچه ها مرتبط است. همچنین، دودمان‌هایی با عناصر قابل انتقال بیشتر، تنوع گونه‌ای بیشتری دارند.
یکی از یافته های مهم این تحقیق این بود که ژن های جهش یافته احتمالاً در شکل گیری گیرنده های بویایی و چشایی جدید در مورچه ها نقش داشته اند. این گیرنده ها به حشرات کمک می کنند تا مواد شیمیایی موجود در محیط را شناسایی کنند.
مورچه ها برای یافتن غذا، شناسایی اعضای کلنی، تشخیص خطر و برقراری ارتباط با یکدیگر به شدت به نشانه های شیمیایی متکی هستند. بنابراین، تغییر گیرنده‌های بو و طعم می‌توانست به آنها کمک کند منابع غذایی جدید پیدا کنند، در محیط‌های مختلف زندگی کنند و به تدریج به گونه‌های بیشتری تقسیم شوند.
تأثیر احتمالی ژن های جهش یافته به دوران پس از انقراض دایناسورها محدود نشده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که این بخش‌های دینا در طول تاریخ تکامل مورچه‌ها فعال بوده‌اند و احتمالاً به آنها برای سازگاری با شرایط مختلف کمک کرده‌اند.
محققان دریافتند که دودمان مورچه هایی که ژن های جهش یافته بیشتری داشتند، تمایل به تولید گونه های متنوع تری داشتند. این رابطه نشان می دهد که عناصر قابل جابجایی ممکن است یکی از عوامل موثر در افزایش تنوع مورچه ها باشند. البته وجود چنین رابطه ای به تنهایی ثابت نمی کند که ژن های جهش یافته مستقیماً باعث پیدایش گونه های جدید شده اند.
نویسندگان این تحقیق تاکید می کنند که بخش هایی از تاریخ تکامل مورچه ها هنوز ناشناخته است. به عنوان مثال، گونه های منقرض شده ممکن است الگوهای متفاوتی از فعالیت ژن جهش یافته داشته باشند که هنگام بررسی گونه های زنده قابل مشاهده نیستند.
همچنین، مطالعه جدید تنها حدود ۱۰۰ میلیون سال تاریخ تکامل مورچه ها را پوشش می دهد. بنابراین، ممکن است در دوره های قدیمی تر، فعالیت ژن های جهش یافته به طور ناگهانی افزایش یافته باشد که دانشمندان هنوز از آن اطلاعی ندارند.
یافته های جدید تصویر متفاوتی از پیامدهای برخورد سیارک Chicxulub ارائه می دهد. رویدادی که منجر به انقراض بسیاری از گونه های روی زمین شد، احتمالاً شرایطی را برای مورچه ها ایجاد کرد تا از تغییرات ژنتیکی خود استفاده کنند و به زیستگاه های جدید راه پیدا کنند. با این حال محققان تاثیر سیارک ها را تنها عامل موفقیت تکاملی مورچه ها نمی دانند و بر نقش همزمان تغییرات محیطی و فعالیت ژن های جهش یافته تاکید می کنند.
این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.
منبع: زومیت
