😲 راز تولد گونه‌های جدید فاش شد: سهره‌های داروین و آوازهای آینده!

کاوش‌های نوین در باب تخصص‌گرایی بوم‌شناختی در میان سهره‌های داروین

می‌گن دیگه، یه نگاه که به گذشته بندازی، همیشه روشن‌تره؛ و گرچه ایده‌ی تخصص‌گرایی بوم‌شناختی، که می‌گه گونه‌های جدید در پاسخ به دگرگونی‌های بوم‌شناختی سر برمی‌آرن، توی چشم به گذشته، جذاب و درسته، اما اثباتش با آزمایش، تا حالا کار سختی بوده. ولی حالا، پژوهشگرای دانشگاه ماساچوست امهرست، تو یه تحقیق که تازگی‌ها تو مجله‌ی ساینس منتشر شده، یه ارتباط کلیدی بین بوم‌شناسی و تخصص‌گرایی در سهره‌های داروین، که ساکن‌های معروف جزایر گالاپاگوس اکوادور هستن، پیدا کردن.

تحقیقات قبلی نشون داده بود که منقارای این پرنده‌ها با محیط‌های بوم‌شناختی که دارن عوض می‌شن، خودشونو تطبیق می‌دن، و این عوض شدن منقاراشون، رو نحوه‌ی آواز خوندنشون هم اثر می‌ذاره. اما تا پیش از این مقاله، هیچ‌کی نتونسته بود با آزمایش نشون بده که این تغییرات، باعث به‌وجود اومدن گونه‌های جدید می‌شه. حالا رمز این کشف نوآورانه چیه؟ تغییرات آواز خوندن سهره‌ها در آینده.

تحقیقات جدید نشون می‌ده که تغییراتی که منقارها تو آواز ایجاد می‌کنن، می‌تونه رو تشخیص گونه‌ها اثر بذاره، و در نتیجه، جدا شدن گونه‌ها رو سریع‌تر کنه. جفری پودوس، استاد زیست‌شناسی توی دانشگاه ماساچوست امهرست، و نویسنده‌ی ارشد این مقاله، می‌گه: “من ۲۵ سال پیش کار با این پرنده‌ها رو شروع کردم. تو اولین مقاله‌ای که سال ۲۰۰۱ درباره‌ی سهره‌ها نوشتم، نشون دادم که تغییرات تو منقار سهره‌های داروین باعث تغییراتی تو آوازهایی می‌شه که می‌خونن، و حدس زدم که چون سهره‌های داروین از آواز برای جفت‌گیری استفاده می‌کنن، تغییرات آواز که با تکامل منقار در ارتباطه، می‌تونه یه جورایی تخصص‌گرایی بوم‌شناختی رو سرعت بده.”

ولی اون موقع، پودوس هیچ مدرک قانع‌کننده‌ای برای اثبات فرضیه‌اش نداشت، اینکه تغییرات ناشی از محیط تو شکل منقار، باعث به‌وجود اومدن گونه‌های جدید سهره می‌شه. قسمتی از سختی کار اینه که تخصص‌گرایی یه فرایند تاریخی‌ایه، و مستند کردنش سخته. انگار داری این فرایند رو زنده می‌بینی، مثل گرفتن رعد و برق تو یه شیشه. پودوس هم برای حل این مشکل، یه مطالعه‌ی آزمایشگاهی طراحی کرد که برمبنای شبیه‌سازی بود، و خب، یه سرنخ‌هایی هم برای کار داشت.

تغییر شکل منقارها و اثرش رو آواز پرنده‌ها

اون می‌دونست که منقار پرنده‌ها می‌تونه به دو شکل تکامل پیدا کنه: یا قوی بشه برای خورد کردن دانه‌های سخت، یا ظریف‌تر بشه که حرکت‌های سریع‌تری رو برای آداب آواز پیچیده‌تر ممکن کنه. پودوس می‌گه: «برای خوندن یه آهنگ پیچیده، مثل آواز دارکوب باتلاقی، باید حرکت کنی و یه منقار بزرگ و قدرتمند، اون‌قدرها چابک نیست که بتونه حرکت‌های لازم رو انجام بده.»

خوشبختانه به لطف ده‌ها سال تحقیق کمی که جامعه‌ی زیست‌شناسی درباره‌ی تغییرات دقیق منقارای داروین انجام داده، پودوس فهمید که می‌تونه پیش‌بینی کنه که منقارها تو آینده چه‌جوری عوض می‌شن. تو این بررسی، خشکسالی رو به‌عنوان یه عامل بوم‌شناختی انتخاب کرد که معمولاً باعث انتخاب داروین‌هایی با منقار کلفت‌تر می‌شه. همین‌طور فهمید که می‌تونه آوازهای داروین‌ها رو پیش‌بینی کنه، بعد شبیه‌سازیشون کنه، چون این آوازها تو دوره‌های خشکسالی‌های پیاپی عوض می‌شن. پودوس می‌گه: «در واقع، ما آوازای داروین‌های آینده رو مهندسی کردیم.»

در کل، هرچی منقار کلفت‌تر باشه، آوازها کندتر می‌شن و باند فرکانس‌ها باریک‌تر می‌شه. پیش‌بینی می‌شه که هر خشکسالی بعدی، منقارهایی رو به‌وجود میاره که به‌مرور دارن کلفت‌تر می‌شن، که اینم باید سرعت آوازها رو کم کنه و باند فرکانس‌ها رو تنگ‌تر. تو آخرش، پودوس و تیمش به یه جمعیت خاص از داروین‌های متوسط زمین برگشتن و آوازهای داروین‌های آینده رو براشون پخش کردن. کتی ام. شرویدر، همکار نویسنده‌ی این مقاله که تو دوره‌ی دکتریش زیر نظر پودوس تو دانشگاه ماساچوست امهرست درس می‌خوند، می‌گه: «ما دیدیم که هیچ تغییری تو واکنش داروین‌ها به آوازهای عوض‌شده‌ی ما نبود، حتی وقتی آوازهای شبیه‌سازی‌شده به اندازه‌ی سه رویداد خشکسالی عوض شده بودن.»

اون ادامه می‌ده: «ولی با شیش رویداد خشکسالی، تغییرات اون‌قدر زیاد بود که داروین‌ها تقریباً هیچ واکنشی نشون ندادن.» این نتایج نشون می‌ده که به‌خاطر ارتباطی که بین منقار و آواز هست، احتمال داره یه گونه‌ی کاملاً جدید از داروین‌های متوسط زمین، تو پاسخ به شش خشکسالی بزرگ گالاپاگوس تکامل پیدا کنه. پودوس می‌گه: «تحقیق ما یه انقلاب تو مفهوم نیست، ولی تأیید تجربی و آزمایشی از گونه‌زایی بوم‌شناختی و امکان‌پذیر بودنش هست.»

این تحقیق با حمایت ایستگاه تحقیقاتی چارلز داروین، خدمات پارک ملی گالاپاگوس و بنیاد ملی علوم ایالات متحده انجام شد.