دریاچه مالاوی در شرق آفریقا، خانه بیش از ۸۰۰ گونه ماهی سیکلید است که همگی از یک نیای مشترک در زمانی بسیار کوتاهتر از فاصله فرگشتی انسان و شامپانزه پدید آمدهاند. این تنوع خیرهکننده در یک دریاچه واحد، سالها زیستشناسان را متحیر کرده بود. حالا محققان دانشگاه کمبریج و دانشگاه آنتورپ مکانیسمی ژنتیکی را شناسایی کردهاند که میتواند این شتاب فرگشتی را توضیح دهد: «اَبَـرژنها».
بخشهای وارونه دیانای
تیم تحقیقاتی با تحلیل دیانای بیش از ۱۳۰۰ ماهی سیکلید، به نوعی جهش موسوم به «وارونگی کروموزومی» برخوردند. در این حالت، قطعات بزرگی از دیانای روی پنج کروموزوم بهصورت ۱۸۰ درجه وارونه میشوند. این وارونگیها فرآیند طبیعی نوترکیبی ژنتیکی را مختل میکنند و باعث میشوند گروههای خاصی از ژنها که با هم سازگارند، دستنخورده از نسلی به نسل دیگر منتقل شوند.
موریتس بلومر، نویسنده اول مطالعه از گروه ژنتیک کمبریج، این پدیده را به «جعبه ابزاری تشبیه میکند که مفیدترین ابزارها به هم چسبیدهاند» و ترکیب برنده ژنها را حفظ میکنند. این خوشههای پایدار «اَبَـرژن» نام دارند و به ماهیها امکان سازگاری سریع با محیطهای گوناگون را میدهند.
نقش اَبَـرژنها در گونهزایی
این اَبَـرژنها صفاتی مانند بینایی، شنوایی و رفتار را کنترل میکنند. برای نمونه، ماهیهایی که در اعماق ۲۰۰ متری زندگی میکنند، با فشار بالا و نور کم مواجهند و نوع متفاوتی از غذا در دسترس دارند. اَبَـرژنهایشان سازگاریهای لازم برای این شرایط خاص را حفظ میکند. حتی وقتی گونههای مختلف سیکلید با هم آمیخته میشوند، این وارونگیها میتوانند بین گونهها جابهجا شوند و صفات مفید را با خود حمل کنند.
هنس سواردال، نویسنده ارشد از دانشگاه آنتورپ، توضیح میدهد که این مکانیسم نهتنها تنوعزایی را تسریع میکند، بلکه به گونهها کمک میکند در زیستگاههای همپوشان هویت خود را حفظ کنند. این موضوع بهویژه در مناطق باز و بدون مرز فیزیکی دریاچه اهمیت دارد.
فراتر از ماهیها
این پژوهش که در مجله Science منتشر شده، تنها محدود به ماهیهای سیکلید نیست. یافتهها نشان میدهد که وارونگیهای کروموزومی میتوانند یک نیروی محرک کلی در فرگشت سریع بسیاری از موجودات باشند. از گیاهان تا حشرات، شواهد مشابهی از نقش این «شتابدهندههای فرگشتی» به دست آمده است.
با وجود اینکه این کشف به یکی از بزرگترین معماهای زیستشناسی پاسخ میدهد، هنوز پرسشهای زیادی باقی است. محققان اکنون به دنبال یافتن نمونههای بیشتری از این اَبَـرژنها در سایر گونهها هستند تا تصویر کاملتری از نحوه شکلگیری تنوع حیات روی زمین به دست آورند.
