بزرگترین مطالعه DNA دریایی ژاپن 126 گونه ماهی را دورتر از آنچه قبلا ثبت شده بود، در شمال شناسایی کرد

توسط موسسه علم و فناوری اوکیناوا

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

از آنجایی که تغییرات آب و هوایی باعث تغییر شکل زیستگاه‌ها هم در خشکی و هم در دریا می‌شود، ممکن است یک روز به ساحل بروید، اما خود را در مکانی بیابید که چیزی شبیه به یادتان نیست، اطراف موجودات دریایی که نمی‌شناسید.

به عنوان بخشی از بزرگترین مطالعه DNA محیط زیست دریایی (eDNA) در ژاپن، محققان مؤسسه علم و فناوری اوکیناوا (OIST) شواهدی یافته‌اند که نشان می‌دهد بیش از 100 گونه ماهی ممکن است دورتر از شمال، در آب‌های خنک‌تر، نسبت به رکوردهای قبلی، زندگی کنند. این مشاهدات امکان ردیابی محدوده قابل سکونت ماهی ها را با جزئیات بیشتر از همیشه فراهم می کند، که در مواجهه با گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

نتایج آن‌ها که در 26 اکتبر 2026 در مجله Diversity and Distributions منتشر شد، نشان می‌دهد که چگونه نمونه‌برداری eDNA می‌تواند بینشی در مورد تغییر مناظر دریایی ارائه دهد که تأثیرات اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی در سراسر ژاپن و جهان خواهد داشت.

تغییرات آب و هوایی در حال حاضر اساسا زیستگاه های طبیعی در سراسر جهان را تغییر داده است و در دهه های آینده نیز به این شکل ادامه خواهد داد و گونه های دریایی ساحلی به ویژه در معرض خطر قرار دارند. یکی از تأثیرات مهم افزایش دمای اقیانوس ها که با تغییرات آب و هوایی مرتبط است، تغییر در محدوده قابل سکونت برای گونه های دریایی است که در جستجوی آب های خنک تر هستند. ژاپن با اقتصاد و فرهنگ در هم تنیده با دریا، پیامدهای چشمگیری از چنین مهاجرت دسته جمعی را تجربه خواهد کرد.

تیموتی راواسی، رئیس واحد تغییرات آب و هوای دریایی در OIST و نویسنده ارشد این مطالعه، توضیح می‌دهد که مردم محلی در حال حاضر این عواقب را احساس می‌کنند: «ماهی‌گیران در سراسر ژاپن در مقایسه با چند دهه پیش تفاوت‌هایی را در انواع ماهی‌هایی که در آنها چرخ می‌کنند، پیدا کرده‌اند. غذاهایی که ممکن است از نظر فرهنگی یا تاریخی مهم باشند زیرا آن ماهی ها دیگر آنجا نیستند.

و هجوم ناگهانی انواع جدید ماهی به این معنی است که برای صید آنها به تکنیک‌ها، ابزارها و دانش جدیدی نیاز دارید، که مخصوصا برای مشاغل کوچک و خانوادگی ماهیگیری سخت است.

اما خارج از تجربه محلی، درک دقیق اینکه کدام مناطق و گونه‌ها تحت تأثیر قرار گرفته‌اند یک چالش باقی می‌ماند. برخی از تکنیک‌های معمولی برای ردیابی محدوده گونه‌ها شامل شبکه‌های مشاهدات علمی شهروندان، نمونه‌برداری از کار میدانی، جمع‌آوری نمونه و پیش‌بینی زیستگاه بهینه است، اگرچه هیچ تکنیکی کامل نیست. داده های تایید نشده، هزینه های زمانی و پولی بالا و عدم قطعیت پیش بینی فراوان است، بنابراین زیست شناسان دریایی و بوم شناسان به دنبال راه های بهتری برای درک و مدل سازی تغییرات زیستگاه موجودات دریایی بوده اند.

این مطالعه اولین کاربرد یک تکنیک جدید در مقیاس کشوری است که هدف آن تکمیل داده‌های قبلی با استفاده از نمونه‌گیری eDNA است. درست همانطور که کارآگاهان پلیس می توانند به دنبال مقادیر کمی DNA در صحنه جرم بگردند تا مجرم را شناسایی کنند، دانشمندان اخیرا فهرست بندی قطعات ریز DNA حیوانات موجود در اکوسیستم های مختلف دریایی را آغاز کرده اند.

در حالی که باید برای جلوگیری از آلودگی احتیاط کرد، این به محققان تصویری فوری از هزاران گونه بالقوه می دهد که ممکن است در یک مکان خاص حضور داشته باشند، با سرمایه زمانی بسیار کمتر نسبت به روش های معمول بررسی و تنها با یک سطل آب دریا مورد نیاز. پس از جمع آوری، DNA موجود در آب دریا استخراج، توالی یابی و با ساختارهای DNA مرجع که منشاء ماده ژنتیکی را مشخص می کند، مقایسه می شود.

در حال حاضر فارغ التحصیل OIST Ph.D. دانش‌آموز و نویسنده اول این مطالعه Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş می‌گوید که ژاپن نه تنها یکی از آسیب‌پذیرترین کشورها در مورد تأثیرات تغییر محدوده دریایی است، بلکه یکی از تنها مکان‌هایی در جهان است که چنین مطالعه‌ای را می‌توان انجام داد: «یکی از مزایای استفاده از این روش در ژاپن این واقعیت بود که توالی‌های DNA مرجع مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل eDNA در ژاپن شناخته شده بودند.

محققان تلاش زیادی برای تعیین توالی جانوران دریایی محلی، افزایش پوشش و دقت تشخیص گونه ها در ژاپن انجام داده اند.

اوشیما آچیکباش ادامه می‌دهد: «ما به تمام امکانات لازم برای تعیین توالی DNA در OIST دسترسی داریم، و به همان اندازه به شبکه‌ای از ایستگاه‌های دریایی و کارکنان آن‌ها در سراسر ژاپن دسترسی داریم که می‌توانیم با آنها کار کنیم».

حتی با در دست داشتن داده های مرجع MiFish، همکاری با شیلات محلی، آژانس های زیست محیطی و دانشمندان کلیدی برای دریافت پوشش کافی برای توصیف توزیع ماهی در امتداد خطوط ساحلی ژاپن بود. برای این مطالعه، Oshima Açıkbaş و همکارانش نزدیک به 1000 نمونه eDNA تازه جمع‌آوری‌شده را ارائه کردند. در ترکیب با تلاش‌های نمونه‌برداری قبلی، 2672 نمونه در طول هفت سال از سال 2017 تا 2024 در 316 مکان منحصر به فرد در امتداد خط ساحلی ژاپن گرفته شد.

نتایج آنها هزاران گونه مختلف ماهی را شناسایی می کند، از جمله 126 گونه که در مناطق شمالی دورتر از آنچه قبلا ثبت شده بود ظاهر شدند. در میان این 126 گونه، چندین ماهی از نظر تجاری مهم مانند اساد ژاپنی (D. maruadsi) و هامور سیاه (E. fasciatus) و همچنین گونه هایی مانند خرگوش ماهی سیاه (S. fuscescens) وجود دارند که گمان می رود در پدیده ای به نام "ایزوایک" آسیب جبران ناپذیری به بستر جلبک های دریایی وارد کنند.

همانطور که پایگاه داده های توالی یابی موجود در ژاپن برای این کار اساسی بودند، ارزش این تکنیک با در دسترس قرار گرفتن داده های eDNA بیشتر ترکیب می شود. و فراتر از اندازه‌گیری‌های توصیفی مبتنی بر وجود یا عدم وجود DNA در یک مکان خاص، محققانی مانند Oshima Açıkbaş به دنبال بررسی مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده چگونگی و چرایی DNA در برخی مکان‌ها و نه در مکان‌های دیگر هستند. اما حتی بدون توسعه بیشتر، انتظار می‌رود که این داده‌ها و نتایج نقش بزرگی در شکل‌دهی سیاست‌های آینده برای حفاظت از خطوط ساحلی، شیلات و میراث ژاپن ایفا کنند.

بررسی‌های eDNA در سراسر ژاپن، شکاف‌های داده را برطرف می‌کند و رکوردهای جدید ماهی خارج از محدوده در سراسر ژاپن، تنوع و توزیع (2026) را نشان می‌دهد. DOI: 10.1111/ddi.70281

اطلاعات مجله: تنوع و توزیع

ارائه شده توسط موسسه علم و فناوری اوکیناوا

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →