راز گنجشک‌ها فاش شد: انتخاب جنسی چطور گونه‌های جدید می‌سازد؟ 🤔

زیبایی، یک مسأله‌ی سلیقه

زیبایی، قضیه‌ی دیدگاهه؛ حتی اگه اون دیدگاه، مال یه گنجشک کوچولو باشه. بسته به جایی که این پرنده‌ها زندگی می‌کنن، بعضیاشون ممکنه جفت‌هایی با رنگ سینه‌ی روشن‌تر رو ترجیح بدن، در حالی که بقیه‌شون، رنگ سینه‌ی سرخ‌تر رو جذاب‌تر می‌دونن. این تفاوت تو انتخاب جفت، به دانشمندا کمک می‌کنه تا یکی از بزرگ‌ترین رازهای زیست‌شناسی رو کشف کنن: چطور گونه‌های جدید به وجود میان؟ یه مطالعه‌ی جدید که دانشگاه کلرادو بولدر انجام داده، زیست‌شناسا از بررسی ژنتیکی گنجشک‌های گنجشک تو سراسر دنیا استفاده کردن تا شواهدی رو در لحظه نشون بدن که انتخاب جنسی، که موجودات بر اساس ویژگی‌های جذابشون جفت انتخاب می‌کنن، باعث شکل‌گیری گونه‌های جدید می‌شه. این تحقیق، 12 دسامبر تو مجله‌ی Science چاپ شد.

ربکا سفران، که نویسنده‌ی اصلی این مقاله و استاده تو دپارتمان بوم‌شناسی و زیست‌شناسی تکاملی، گفت: «این یکی از اولین مقاله‌هاییه که به طور کامل نقش تصمیم‌گیری در انتخاب جفت رو تو تکامل گونه‌های جدید نشون می‌ده.» یافته‌های جدید، به ما کمک می‌کنه تا بفهمیم گونه‌های جدید چطور به وجود میان، فرآیندی اساسی اما سخت برای کل حیات روی زمین.

اثبات حرفای داروین

چارلز داروین، نظریه‌ی انتخاب جنسی رو سال 1875 مطرح کرد. این نظریه می‌گه که موجودات، ویژگی‌های نمایشی مثل پرهای خوشگل یا حرکات رقص جذاب رو تکامل می‌بخشن تا جفت جذب کنن. وقتی موجودات یه گونه، ترجیحات مختلفی نسبت به ویژگی‌های مختلف پیدا می‌کنن و دیگه با هم جفت‌گیری نمی‌کنن، ممکنه بعد از یه مدت گونه‌های جدیدی به وجود بیان، که به این فرآیند می‌گن تکامل گونه‌ها. تو 150 سال گذشته، محققا بیشتر به بررسی موجوداتی پرداختن که قبلاً به گونه‌های متمایز تقسیم شده بودن. مثلاً، ارکیده‌ها که الان بیش از 25 هزار گونه دارن، از یه جد مشترک اومدن. تنوع فوق‌العاده‌شون، معمولاً باعث می‌شه که فکر کنیم برای جذب گرده‌افشان‌های مختلف، ظاهرهای مختلفی رو تکامل دادن. درو شیلد، که نویسنده‌ی اول مقاله و استادیار دانشگاه ویرجینیاست، گفت: «این منطقیه که این‌جوری فکر کنیم و احتمالاً درست هم هست.» شیلد که این تحقیق رو تو دوران پسادکتراش تو دانشگاه کلرادو بولدر انجام داده، اضافه کرد: «ولی با توجه به این‌که تکامل گونه‌ها قبلاً اتفاق افتاده، نمی‌شه به‌طور قطعی گفت.»

در نتیجه، پیدا کردن شواهد مستقیم این‌که انتخاب جنسی باعث پیدایش گونه‌های جدید می‌شه، دشوار بوده. گنجشک‌های گنجشک یه فرصت بی‌نظیر برای بررسی فرآیند تکامل گونه‌ها، اونم در حال وقوع، فراهم می‌کنن. این پرنده‌ها، از رایج‌ترین و گسترده‌ترین گونه‌ها روی کره‌ی زمین هستن. در حال حاضر، شش زیرگونه از گنجشک گنجشک وجود داره که هر کدوم در برخی ویژگی‌ها- که برای انتخاب جفت مهمه – بسته به این‌که کجا زندگی می‌کنن، یه کم فرق دارن. مثلاً، گروه شرق آسیا، Hirundorustica gutturalis، سینه‌ی روشن‌تر و دم‌های کوتاه‌تری دارن – یعنی پرهای بیرونی دم‌شون کشیده‌ست. Hirundo rustica tytleri که تو سیبری پیدا می‌شه، دم بلند و پرهای سینه‌ی قرمزی داره.

زیرگونه‌های پرنده در اروپا و آسیای غربی

یه زیرگونه از پرنده‌ها تو اروپا و آسیای غربی به اسم Hirundo rustica rustica سینه‌ی روشن و دم بلندی داره.

برگشتن به هم بعد از جدایی

شواهد نشون می‌ده که نیاکان این پرنده‌ها حدود 11 هزار سال پیش از دره‌ی نیل تو شمال آفریقا اومدن بیرون و تو نیمکره‌ی شمالی پخش شدن. برای هزاران سال، جمعیت‌های مختلف به‌ندرت با هم ارتباط داشتن و ویژگی‌های متنوعی رو به وجود آوردن که منجر به شکل‌گیری زیرگونه‌ها شد. حدود 800 تا 2000 سال پیش، بعضی از زیرگونه‌ها قلمروهاشونو گسترش دادن و زیستگاه‌ها شروع کردن به همپوشانی. الان تو بعضی از نقاط دنیا، زیرگونه‌ها با هم ارتباط دارن و نسل‌های هیبریدی تولید می‌کنن.

تحقیقات درباره‌ی انتخاب جنسی

سفران و تیمش، این موضوع رو بررسی کردن که آیا انتخاب جنسی روی فرآیند گونه‌زایی تو این پرنده‌ها اثر داره یا نه. این تیم (که الیزابت اسکورداتو، استاد دانشگاه پلی‌تکنیک ایالت کالیفرنیا هم توش بود) ، ژنوم 336 گنجشک دریایی از سراسر دنیا رو بررسی کردن که شامل همه‌ی زیرگونه‌ها و سه ناحیه‌ی هیبریدی تو اوراسیا می‌شد، جایی که زیرگونه‌ها با هم جفت‌گیری می‌کنن.

محقق‌ها، 12 ناحیه تو ژنوم گنجشک دریایی پیدا کردن که با دوتا از ویژگی‌های انتخاب جنسی پرنده‌ها ارتباط داشت: رنگ‌بندی شکمی – رنگ پرهای سینه و شکم- و طول دم. وقتی موجودات تولیدمثل می‌کنن، ژن‌های هر دو والد با هم ترکیب می‌شن تا ژن‌های نسل‌های بعدی رو بسازن. وقتی دو تا جمعیت با هم مواجه می‌شن، جریان مواد ژنتیکی از یه جمعیت به جمعیت دیگه، نشون می‌ده که چقدر به هم شبیه‌ن. اگه سرعت جریان ژن کم باشه، یعنی دو تا جمعیت کم‌تر از وقتی که از یه گونه‌ن، با هم جفت‌گیری می‌کنن.

نتایج مطالعه

این تحقیق نشون داد که تو مناطق هیبریدی گنجشک دریایی، خیلی از ژن‌ها راحت از یه گروه به گروه دیگه منتقل می‌شن. اما نواحی ژنتیکی که مربوط به رنگ‌بندی شکمی و طول دم هستن، با سختی به جمعیت‌های دیگه منتقل می‌شن. این نشون می‌ده که بین افراد هیبریدی با والدینی از زیرگونه‌های مختلف، تعداد کمی از پرنده‌های خوش‌شانس -که ترکیب خوبی از ژن‌های طول دم و رنگ شکمی رو دارن- قادر به جذب جفت هستن. هیبریدهایی که ترکیب‌های نامناسب‌تری دریافت می‌کنن، معمولاً تو تولیدمثل موفقیت کم‌تری دارن.

شیلد گفت: «این ژن‌ها به دلیل انتخاب جنسی متفاوت، دارن به یه مرز برخورد می‌کنن و از یه جمعیت به جمعیت دیگه منتقل نمی‌شن.» اون اضافه کرد که ترجیحات مختلف برای طول پرهای دم و رنگ سینه تو زیرگونه‌ها، باعث می‌شه که گنجشک‌های دریایی بیشتر تمایل داشته باشن که با گروه‌ خودشون جفت‌گیری کنن. اگه این روند ادامه پیدا کنه، این گروه‌ها دیگه نمی‌تونن با هم جفت‌گیری کنن یا نسلی رو به وجود بیارن که نشانه‌هایی از تشکیل گونه‌های جداگانه رو داشته باشه.

برنامه‌های آینده

تیم، قصد داره از پرنده‌های بیشتری نمونه‌برداری کنه و ببینه آیا هیبرید بودن رو موفقیت تو تولیدمثل تأثیر داره یا نه. سفران گفت: «خیلی جالبه که تونستیم یه تصویر تکاملی در لحظه از این حیوان رایج به دست بیاریم و بفهمیم چطور و چرا جمعیت‌ها دارن از هم جدا می‌شن.» اون اضافه کرد: «درک ما از این فرآیند برای جواب دادن به طیف وسیعی از سؤالات مربوط به تنوع زیستی، تکامل و حفاظت خیلی مهمه.»

“`