قورباغه ها رمزگشایی می‌کنند!

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ بحران آب و هوایی زیستگاه‌ها را به سرعت تغییر می‌دهد و حیوانات را مجبور می‌کند تا با شرایط سازگار شوند. جمعیت گونه‌هایی که تنوع ژنتیکی بیشتری دارند، آسیب پذیری ژنومی کمتری دارند: احتمال بیشتری وجود دارد که یک نوع در جایی از جمعیت وجود داشته باشد که به افراد حمل کننده آن اجازه می‌دهد با شرایط جدید مقابله کنند. دانشمندان مطالعه قورباغه تالاب آفریقای مرکزی، دریافتند که محیط‌های بسیار متنوع، برای ایجاد تغییرات ژنتیکی و کاهش آسیب پذیری ژنومی بسیار مهم هستند، که ای مسئله نشان می‌دهد حفظ این زیستگاه‌ها می‌تواند تلاش‌های حفاظت را در مواجهه با تغییرات آب و هوایی تقویت کند.

دانشمندان هشدار می‌دهند که حتی گونه‌های گسترده نیز می‌توانند از نظر ژنتیکی در برابر بحران آب و هوایی آسیب پذیر باشند. با مطالعه DNA قورباغه‌های تالاب که در جنگل‌های بارانی آفریقای مرکزی زندگی می‌کنند، محققان دریافتند که مناطق با تغییرات محیطی بالا، تغییرات ژنتیکی بالا را ترویج می‌دهند. اگر این زیستگاه‌های متنوع و قورباغه‌هایی که در آنجا زندگی می‌کنند از بین بروند، انواع ژنتیکی که می‌توانست به گونه‌ها اجازه دهد تا برای زنده ماندن در بحران آب و هوایی تکامل یابند نیز از دست خواهند رفت. در همین حال، جمعیت‌هایی با تنوع ژنتیکی کم می‌توانند به سرعت منقرض شوند و قادر به انطباق نباشند.

کورتنی میلر از دانشگاه نیواورلئان، نویسنده اصلی مطالعه در مرز‌های علوم حفاظت از طبیعت گفت: به طور کلی، هرچه تغییرات ژنومی در یک جمعیت بیشتر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که آنها بتوانند به تغییرات در محیط خود مانند تغییرات آب و هوایی آینده پاسخ دهند.

جرو تاس تابو از دانشگاه بوآ، نویسنده دوم، افزود: ما می‌خواستیم عوامل تغییرات ژنومی و چگونگی واکنش جمعیت به تغییرات آب و هوایی آینده را شناسایی کنیم.

بقای مناسب‌ترین‌ها

انتظار می‌رود بحران آب و هوایی چهره جهان را به سرعت تغییر دهد. اگر حیوانات نتوانند زیستگاه‌های مناسب پیدا کنند، باید با تکامل یا ایجاد تغییرات رفتاری سازگار شوند. هرچه تنوع ژنتیکی در یک گونه بیشتر باشد، احتمال موفقیت آن برای زنده ماندن بیشتر است.

پیش بینی می‌شود جنگل‌های گرمسیری خلیج گینه و حوضه کنگو به ویژه تحت تأثیر بحران آب و هوایی قرار بگیرند. این جنگل‌ها همچنین نقاط داغ تنوع زیستی هستند. عوامل متعددی می‌توانند با جدا کردن جمعیت یک گونه از یکدیگر به این امر کمک کنند تا با گذشت زمان متمایز‌تر شوند: فاصله، موانع فیزیکی مانند رودخانه‌های بزرگ، تغییرات محیطی و تکه تکه شدن جنگل در طول پلیستوسن. گونه‌های گسترده‌ای مانند قورباغه‌های تالاب یک مدل ایده آل برای کشف تاثیر این عوامل بر تغییرات ژنتیکی است که برای درک آسیب پذیری ژنومی گونه‌ها بسیار مهم است، چقدر احتمال دارد که آنها قادر به انطباق تکاملی با تغییرات آب و هوایی باشند.

دانشمندان ۱۹۱ قورباغه را در طیف وسیعی از مکان‌ها و زیستگاه‌های مختلف نمونه برداری کردند، DNA را استخراج کردند و وقوع انواع مختلف را نقشه برداری کردند. سپس آنها از متغیر‌های محیطی مرتبط با زیست شناسی و رفتار قورباغه‌ها برای نقشه برداری تفاوت بین زیستگاه‌های قورباغه‌ها استفاده کردند: دمای سالانه و بارندگی و میزان این تغییرات در طول سال و میزان بارندگی در سردترین سه ماهه سال. آنها از پیش بینی‌هایی استفاده کردند که چگونه این متغیر‌ها با بحران آب و هوایی تغییر خواهند کرد تا زیستگاه آینده قورباغه‌ها را مدل سازی کنند. آنها همچنین از مدل‌های آب و هوای گذشته برای درک اینکه چگونه در دسترس بودن زیستگاه در پلیستوسن می‌تواند بر تغییرات امروزی تأثیر بگذارد، استفاده کردند.

نقاط گرم زیستگاه

ترکیب این داده‌ها و تجزیه و تحلیل آن با روش‌های آماری تخصصی به دانشمندان اجازه داد تا مهمترین نیرو‌های محرک تغییرات ژنتیکی قورباغه‌های تالاب را شناسایی کنند و مناطقی را که قورباغه‌ها از نظر ژنومی آسیب پذیرتر هستند، تعیین کنند. این تیم دریافت که برای قورباغه‌های تالاب، تغییرات ژنتیکی تحت تأثیر فاصله بین سایت‌ها بود، اما در درجه اول توسط محیط آنها پیش بینی شده بود. الگو‌های فصلی بارندگی به ویژه تأثیرگذار بودند. مناظر با انواع مختلف زیستگاه در نزدیکی نیز با مناطق با تنوع ژنتیکی بالا همپوشانی دارند.

میلر گفت: تغییر در بارندگی عامل اصلی در تغییرات ژنومی مرتبط با محیط زیست برای این قورباغه است. قورباغه‌هایی که در ارتفاعات کامرون، اکوتون ساوانا جنگل در جنوب مرکزی کامرون، در سراسر خط استوا و از ساحل تا داخل گابون وجود دارند، ممکن است بیشتر با تغییرات آب و هوایی آینده همراه باشند.

دانشمندان همچنین چندین منطقه را شناسایی کردند که در آن جمعیت قورباغه‌ها ممکن است تغییرات ژنتیکی کافی نداشته باشند تا بتوانند با تغییرات ناگهانی زیستگاه سازگار شوند به عنوان مثال، در جنوب غربی گابون.

این تیم پیشنهاد می‌کند که این یافته‌ها و تحقیقات مشابه در مورد گونه‌های مختلف می‌تواند برای برنامه ریزی مداخلات حفاظت مفید باشد. با این حال، دانشمندان هشدار می‌دهند که تجزیه و تحلیل آنها تن‌ها تا حدی تغییرات ژنتیکی قورباغه‌ها را به تصویر می‌کشد و برای درک کامل تأثیر این انواع بر بقای آینده قورباغه‌های تالاب ما باید آنها را به ویژگی‌های فنوتیپیک پیوند دهیم.

تاس تابو گفت: ما نتوانستیم انواع تحت انتخاب را شناسایی کنیم، که ممکن است بینش بیشتری در مورد پتانسیل انطباقی ارائه دهد، اما تلاش‌های حفاظت می‌تواند بر حفظ مناطق با تغییرات ژنومی بالا تمرکز کند، با این فرض که این مناطق دارای افرادی هستند که ممکن است با توجه به تغییرات زیست محیطی، احتمال بیشتری برای ادامه داشته باشند.

انتهای پیام/