وقتی انزوا مسیر تکامل را عوض میکند؛ پرندگان جزیرهنشین اسکاتلند بزرگتر شدهاند
الیکایی اوراسیایی یکی از کوچکترین پرندگان اروپا است، اما برخی جمعیتهای جزیرهای آن اکنون تقریباً دو برابر خویشاوندان خود وزن دارند.
به گزارش دیدبان ایران، در گوشهوکنار جهان، جزایر همواره به عنوان آزمایشگاههای طبیعی تکامل عمل کردهاند. انزوا و شرایط منحصربهفرد هر جزیره، بستری فراهم میآورد که در آن جمعیتهای جداافتاده از سرزمین اصلی، مسیرهای تکاملی مستقلی را در پیش میگیرند. گاهی این تغییرات چنان عمیق است که در نهایت به شکلگیری گونههای کاملاً جدید منجر میشود.
پژوهش جدیدی که تحت سرپرستی پژوهشگران دانشگاه بیرمنگام انجام شده، نشان میدهد برخی جمعیتهای الیکایی اوراسیایی (Troglodytes troglodytes) پس از هزاران سال زندگی در جزایر دورافتاده شمال اسکاتلند نهتنها از خویشاوندان خود در سرزمین اصلی متمایز شدهاند، بلکه ممکن است در مسیر تبدیلشدن به گونههای کاملاً جدید قرار گرفته باشند.
الیکایی اوراسیایی پرندهای کوچک و حشرهخوار است که در بخش بزرگی از اروپا، آسیا و شمال آفریقا زندگی میکند. با وجود جثه کوچک، آواز بلند و پیچیدهای دارد و یکی از شناختهشدهترین پرندگان آوازخوان اروپا به شمار میرود.
آیافال ساینس، پژوهشگران جمعیتهای الیکایی اوراسیایی ساکن بریتانیای اصلی را با چهار جمعیت جزیرهای در شمال اسکاتلند مقایسه کردند (شتلند، فِر آیل، هبریدهای بیرونی و سنت کیلدا). این پرندگان برای نسلهای طولانی در جزایری دورافتاده و جدا از سرزمین اصلی زندگی کردهاند.
چهار جمعیت یادشده پیشتر نیز بهعنوان زیرگونههای متمایز شناخته میشدند، اما نتایج جدید نشان میدهد تفاوتهای ژنتیکی و زیستی آنها احتمالاً بسیار عمیقتر از چیزی است که دانشمندان تاکنون تصور میکردند و شاید حتی آنها را در مسیر تبدیل شدن به گونههای مستقل قرار داده باشد.
جمعیتهای جزیرهای الیکایی اوراسیایی در شمال اسکاتلند در مقایسه با جمعیتهای سرزمین اصلی، تفاوتهای ژنتیکی و ظاهری قابل توجهی دارند
یکی از مهمترین یافتههای پژوهش این بود که جمعیتهای شتلند و سنت کیلدا در نسلهای اخیر تقریباً هیچ نشانهای از آمیزش ژنتیکی با پرندگان سرزمین اصلی نشان نمیدهند. این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا یکی از معیارهای اصلی شکلگیری گونههای جدید، کاهش یا قطع تبادل ژنتیکی میان جمعیتهاست.
تفاوتها تنها به ژنها محدود نمیشود. این پرندگان ازنظر اندازه بدن نیز تغییرات قابلتوجهی را تجربه کردهاند. درحالیکه الیکایی معمولی در انگلستان معمولاً بین ۷ تا ۱۰ گرم وزن دارد، وزن الیکایی سنت کیلدا میتواند به ۱۶ گرم، یعنی تقریباً دو برابر برخی از خویشاوندانشان در سرزمین اصلی برسد.
افزایش اندازه فقط بخشی از داستان است. پرندگان جزیرهای همچنین آوازهای ویژه خود را توسعه دادهاند و تفاوتهای ظریفی در رنگ پرها، شکل بدن و نسبت اندامهای آنها مشاهده میشود. همه این تغییرات نشان میدهد جمعیتهای مختلف در مسیرهای تکاملی جداگانهای حرکت کردهاند.
نتایج بررسیهای ژنومی نیز این موضوع را تأیید میکند. دانشمندان با مطالعه DNA این پرندگان دریافتند که حتی جمعیتهای شتلند و سنت کیلدا، با وجود شباهتهای ظاهری، از نظر ژنتیکی از یکدیگر متمایز هستند. به گفته پژوهشگران، دادههای ژنومی نشان میدهد این دو جمعیت، با وجود شباهت ظاهری، از نظر ژنتیکی تفاوتهای قابلتوجهی دارند. این تفاوتها بیانگر آن است که بزرگتر شدن جثه آنها نتیجه تکامل موازی است.
تکامل موازی زمانی رخ میدهد که جمعیتهای جدا از یکدیگر، بدون ارتباط مستقیم، در پاسخ به شرایط محیطی مشابه ویژگیهای تقریباً یکسانی را به دست آورند. به بیان دیگر، طبیعت میتواند در مکانهای مختلف و بهطور مستقل به راهحلهای مشابهی برسد.
الیکاییهای جزیرهای اسکاتلند نمونهای کلاسیک از پدیده غولپیکری جزیرهای محسوب میشوند. این پدیده بخشی از مجموعه تغییراتی است که زیستشناسان آن را سندرم جزیرهای مینامند.
جزایر درواقع آزمایشگاههای طبیعی تکامل هستند. هنگامی که گروهی از جانوران یا گیاهان در جزیرهای مستقر میشوند، ارتباط آنها با جمعیتهای اصلی محدود یا قطع میشود. درنتیجه، انتخاب طبیعی میتواند مسیر متفاوتی را برای آنها رقم بزند. به همین دلیل بسیاری از جزایر جهان میزبان گونههایی هستند که در هیچ نقطه دیگری از زمین یافت نمیشوند.
در برخی محیطهای جزیرهای، روند تکامل میتواند باعث تغییرات چشمگیر در اندازه بدن جانوران شود. در بعضی موارد، این تغییرات به بزرگتر شدن گونهها منجر میشود. همین پدیده در نمونههایی مانند جیرجیرکهای بسیار بزرگ نیوزیلند و اژدهای کومودو در اندونزی دیده میشود. بااینحال، همیشه نتیجه یکسان نیست. در شرایط متفاوت، برخی گونهها برعکس کوچکتر میشوند. این پدیده در زیستشناسی به کوتولهگی جزیرهای معروف است.
کوتولهگی جزیرهای نیز نمونههای شناختهشدهای دارد. برای مثال، روباههای کوتولهای که در جزیره کوزومل در مکزیک زندگی میکردند، و همچنین انسانتباران باستانی جزیره فلورس در اندونزی که به دلیل جثه بسیار کوچکشان به هابیت معروف شدهاند. این انسانهای اولیه با وجود تعلق به دودمان انسانی، در اثر شرایط خاص جزیرهای بهطور قابلتوجهی کوچکتر از انسانهای امروزی و حتی سایر انسانتباران باستانی بودند.
دانشمندان هنوز بهطور کامل نمیدانند چرا برخی گونهها در جزایر بزرگتر و برخی دیگر کوچکتر میشوند. بااینحال، فرضیههای مختلفی برای توضیح این موضوع وجود دارد. برای مثال، در محیطهایی که شکارچیان بزرگ وجود ندارند و منابع غذایی نسبتاً پایدار هستند، بزرگتر شدن ممکن است مزیت تکاملی ایجاد کند. درمقابل، در جزایری که منابع محدود است، کوچکتر شدن میتواند به کاهش نیازهای انرژی و افزایش شانس بقا کمک کند.
پژوهشگران امیدوارند مطالعه الیکاییهای جزیرهای اسکاتلند بتواند به روشن شدن سازوکارهای این فرایندها کمک کند و درک بهتری از چگونگی شکلگیری تنوع زیستی در سراسر جهان ارائه دهد. ویل اسمیت، از دانشگاه ناتینگهام و یکی از نویسندگان پژوهش، میگوید: «نتایج ما نشان میدهد جزایر دارای شرایط محیطی مشابه میتوانند ازطریق مسیرهای ژنتیکی متفاوت به نتایج تکاملی مشابهی برسند. الیکاییهای اسکاتلند نمونهای ارزشمند برای درک سازوکارهایی فراهم میکنند که ازطریق آنها تنوع زیستی در جزایر سراسر جهان شکل میگیرد.»
پژوهش در ژورنال Evolutionary Journal of the Linnean Society منتشر شده است.