با پادشاه فسیل‌های زنده آشنا شوید!/ عکس

تینا مزدکی: اگر به خرچنگ نعل اسبی، ماهی کولاکانت و پلاتیپوس نوک اردکی نگاهی بی‌اندازید، در واقع به میلیون‌ها سال گذشته نگاه‌ می‌کنید. چارلز داروین این جانوران را «فسیل‌های زنده» می‌نامد، زیرا این نمونه‌های زنده تفاوت‌های فیزیکی بسیار کمی با اجدادشان در فسیل‌های مربوط به میلیون‌ها سال پیش نشان می‌دهند.

اکنون بر اساس یک نظریه ممکن است یک گروه از ماهیان پرتوبالگان به نام ماهی سرسوسماری همان فسیل‌های زنده‌ای باشند که کندتر از دیگر مهره‌داران تکامل یافته‌اند. پژوهش‌های اخیر نشان داد که آن‌ها کمترین سرعت تکامل مولکولی را در بین تمام مهره‌داران آرواره دار دارند و ژنوم آن بسیار کندتر از سایر حیوانات تغییر می‌کند.

ماهی سرسوسماری چیست؟

تا کنون هفت گونه ماهی سرسوسماری شناخته شده است. آن‌ها بیشتر در آمریکای شمالی یافت می‌شوند و می‌توانند در آب‌های شیرین و شور زندگی کنند و معمولاً در آب‌هایی با حرکت آهسته مانند مصب‌ها زندگی می‌کنند. آنها بدنی به شکل دارت و منقاری بلند دارند. همچنین تخم‌های سبز رنگی می‌گذارند که برای هر شکارچی که می‌خواهد آنها را بخورد بسیار سمی است.

هر هفت گونه زنده سرسوسماری تقریباً مشابه قدیمی‌ترین فسیل‌های شناخته شده هستند. قدمت آن‌ها به حدود 150 میلیون سال پیش و به دوره ژوراسیک می‌رسد. در اوایل 100 میلیون سال پیش یعنی دوره کرتاسه میانی، سر و کلاه یکی از دو اجداد اصلی سرسوسماری‌ها در فسیل‌ها ظاهر شد.

نگاهی به هیبریداسیون

محققان به یک مجموعه داده حاوی 1105 اگزون کد کننده DNA از نمونه‌ای از 471 گونه مهره‌دار فک‌دار را تجزیه و تحلیل کرد. آنها دریافتند که DNA ماهی سرسوسماری به طور مداوم تا سه برابر کندتر از هر گروه اصلی دیگر از مهره داران تکامل می‌یابد. ماهیان خاویاری و ماهی پوزه‌پارویی نیز سرعت تغییرات آهسته‌ای را نشان دادند، اما سرعت تغییرات آنها به آرامی ماهی سرسوسماری نبود.

محققان سپس به فرآیندی به نام هیبریداسیون نگاه کردند، که در آن دو گونه مختلف فرزندان زنده‌ای تولید می‌کنند که توانایی تولید مثل در زمان بلوغ را دارند. به عنوان مثال، اسب و الاغ دو گونه متفاوت هستند، اما می‌توانند جفت‌گیری کنند و قاطر زاده شود. با این حال، قاطرها معمولا عقیم به دنیا می‌آیند و نمی‌توانند تولید مثل کنند. با این حال برخی از گونه‌های ماهی سرسوسماری می‌توانند جفت‌گیری کنند و فرزندان آن‌ها با رسیدن به بلوغ جنسی، بارور باقی می‌مانند.

تیم محققان به بررسی تمساح ماهی و ماهی سرسوسماری، دو گونه مختلف در سیستم رودخانه برازوس و ترینیتی در تگزاس پرداختند. هر دو گونه آخرین بار حداقل 100 میلیون سال پیش اجداد مشترکی داشتند، با این حال هنوز نوزادان زنده و بارور تولید می‌کنند، اما گونه‌های جدیدی ندارند. این بازتولید موفقیت‌آمیز توسط دو گونه مختلف ماهی سرسوسماری احتمالاً به کندی تغییر DNA آنها و نگه داشتن تعداد گونه‌های آنها در تنها 7 گونه مرتبط است.

هرچه ژنوم یک گونه کندتر جهش می‌یابد، احتمال بیشتری وجود دارد که بتواند با گونه‌های جداگانه‌ای که از نظر ژنتیکی از آنها جدا شده‌اند آمیخته شود. بر اساس این پژوهش، ماهی‌های سرسوسماری دارای قدیمی‌ترین شکاف شناسایی شده والدین در بین تمام حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها هستند که می‌توانند فرزندانی تولید کنند که توانایی زنده ماندن و تولید مثل را دارند. رکوردداران قبلی دو گونه سرخس بودند و جد مشترک سرسوسماری‌ها حدود 60 میلیون سال از جد مشترک هر دو سرخس پیرتر است.

این شکل تکامل اتفاقی نیست!

این تیم معتقد است که ماهی‌های سرسوسماری دارای دستگاه ترمیم DNA غیرمعمول قوی هستند. این به ماهی اجازه می‌دهد تا جهش‌های جسمی و ژرم را اصلاح کند. این جهش‌ها تغییراتی در DNA هستند که هم قبل و هم بعد از لقاح رخ می‌دهند. ماهی‌ سرسوسماری ممکن است بتواند این جهش‌ها را به طور موثرتر از بسیاری از مهره‌داران دیگر تغییر دهد و درک این فرآیند می‌تواند پیامدهایی برای آینده و برای سلامت انسان داشته باشد.

به گفته این تیم، این مطالعه نشان می‌دهد که فسیل‌های زنده زمین فقط حوادث تکاملی عجیبی نیستند، بلکه تصاویری زنده و تنفسی از نحوه عملکرد تکامل در طبیعت هستند. این نه تنها به ما کمک می‌کند تا تنوع زیستی سیاره را بهتر درک کنیم، بلکه می‌تواند روزی در تحقیقات پزشکی و بهبود سلامت انسان استفاده شود.

منبع: popsci

227323