راز عجیب ۱۵هزار گونه مورچه روی زمین؛ همه‌چیز به انقراض دایناسورها برمی‌گردد
پژوهشگران دریافتند که برخورد سیارک و فعالیت ژن‌های جهنده پس از انقراض بزرگ، عامل کلیدی در سازگاری و پیدایش هزاران گونه مورچه روی زمین بوده است.
پژوهشگران دریافتند که برخورد سیارک و فعالیت ژن‌های جهنده پس از انقراض بزرگ، عامل کلیدی در سازگاری و پیدایش هزاران گونه مورچه روی زمین بوده است.
امروزه بیش از ۱۵هزار گونه مورچه در سراسر زمین شناسایی شده‌اند. این حشرات تقریباً در تمام زیستگاه‌های خشکی، از جنگل‌های استوایی گرفته تا بیابان‌ها حضور دارند و از موفق‌ترین گروه‌های جانوری به‌شمار می‌روند. اما چه اتفاقی باعث شد مورچه‌ها به چنین تنوع گسترده‌ای برسند؟
به‌گزارش گیزمودو ، گروهی بین‌المللی از پژوهشگران آلمان، چین و دانمارک با بررسی تاریخ تکاملی مورچه‌ها، شواهدی یافته‌اند که نشان می‌دهد چندین دوره‌ی افزایش سریع تنوع آن‌ها در اوایل دوره‌ی پالئوژن رخ داده است؛ یعنی زمانی که زمین به‌تازگی یکی از بزرگ‌ترین انقراض‌های تاریخ خود را پشت سر گذاشته بود.
برخورد سیارک چیکشلوب، علاوه‌بر نابودی بسیاری از گونه‌ها، زیست‌بوم‌های زمین را به‌شدت دگرگون کرد. با ازبین‌رفتن گروه‌های بزرگی از جانوران و تغییر شرایط محیطی، فرصت‌های تازه‌ای برای گسترش گونه‌های باقی‌مانده فراهم شد. پژوهشگران معتقدند مورچه‌ها نیز توانستند از این شرایط بهره ببرند، اما موفقیت آن‌ها فقط به تغییر محیط محدود نبود.
پژوهش جدید نقش بخش‌هایی از دی‌ان‌ای به نام عناصر جابه‌جاشونده را بررسی کرده است. این قطعات ژنتیکی که به «ژن‌های جهنده» معروف‌اند، می‌توانند جای خود را در ژنوم تغییر دهند یا نسخه‌های تازه‌ای از خود ایجاد کنند.
دانشمندان در گذشته این عناصر را بیشتر بخش‌هایی مزاحم از دی‌ان‌ای می‌دانستند؛ زیرا تکثیر و جابه‌جایی آن‌ها ممکن است عملکرد ژن‌ها را مختل کند. بااین‌حال، پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که فعالیت همین قطعات گاهی می‌تواند تغییرات ژنتیکی سودمندی ایجاد و به سازگاری جانداران با محیط کمک کند.
مورچه‌ها تقریباً در تمام زیستگاه‌های خشکی، از جنگل‌های استوایی گرفته تا بیابان‌ها حضور دارند
لوکاس شرادر، استاد زیست‌شناسی تکاملی مولکولی در دانشگاه مونستر آلمان و نویسنده‌ی اصلی پژوهش، توضیح می‌دهد که برخورد سیارک تغییرات گسترده‌ای در محیط‌زیست زمین ایجاد کرد. به گفته‌ی او، یافته‌های جدید سازوکاری ژنتیکی را پیشنهاد می‌کنند که می‌تواند ارتباط میان این دگرگونی‌های محیطی و افزایش تنوع مورچه‌ها را توضیح دهد.
پژوهشگران برای بررسی فرضیه‌ی خود، ژنوم ۱۶۳ گونه مورچه را از ۱۲ زیرخانواده‌ی مختلف بررسی و مقایسه کردند. سپس با بازسازی تاریخ تکاملی آن‌ها، تغییرات فعالیت ژن‌های جهنده را در حدود ۱۰۰ میلیون سال گذشته مورد بررسی قرار دادند.
نتایج نشان داد که دوره‌های افزایش فعالیت این عناصر ژنتیکی با برخی مراحل گسترش تنوع مورچه‌ها ارتباط داشته است. همچنین، تبارهایی که عناصر جابه‌جاشونده‌ی بیشتری داشتند، معمولاً تنوع گونه‌ای بیشتری نیز پیدا کرده بودند.
یکی از یافته‌های مهم پژوهش این بود که ژن‌های جهنده احتمالاً در شکل‌گیری گیرنده‌های بویایی و چشایی جدید در مورچه‌ها نقش داشته‌اند. این گیرنده‌ها به حشرات کمک می‌کنند مواد شیمیایی موجود در محیط را شناسایی کنند.
مورچه‌ها برای پیدا‌کردن غذا، تشخیص اعضای کلونی، شناسایی خطر و برقراری ارتباط با یکدیگر به‌شدت به نشانه‌های شیمیایی وابسته‌اند. بنابراین، تغییر در گیرنده‌های بویایی و چشایی می‌توانسته به آن‌ها کمک کند منابع غذایی تازه‌ای پیدا کنند، در محیط‌های متفاوت زندگی کنند و به‌تدریج به گونه‌های بیشتری تقسیم شوند.
تأثیر احتمالی ژن‌های جهنده به دوران پس از انقراض دایناسورها محدود نبوده است. بررسی‌ها نشان می‌دهند که این قطعات دی‌ان‌ای در ادامه‌ی تاریخ تکاملی مورچه‌ها نیز فعال بوده‌اند و احتمالاً به سازگاری آن‌ها با شرایط مختلف کمک کرده‌اند.
پژوهشگران دریافتند که تبارهایی از مورچه‌ها که ژن‌های جهنده‌ی بیشتری داشتند، معمولاً گونه‌های متنوع‌تری نیز به وجود آورده‌اند. این ارتباط نشان می‌دهد که عناصر جابه‌جاشونده ممکن است یکی از عوامل مؤثر بر افزایش تنوع مورچه‌ها باشند. البته وجود چنین ارتباطی به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که ژن‌های جهنده مستقیماً باعث پیدایش گونه‌های جدید شده‌اند.
فعالیت ژن‌های جهنده احتمالاً با ایجاد تغییراتی در گیرنده‌های بویایی و چشایی مورچه‌ها، به سازگاری آن‌ها با محیط‌های جدید و افزایش تنوع گونه‌ای کمک کرده است
نویسندگان پژوهش تأکید می‌کنند که هنوز بخش‌هایی از تاریخ تکاملی مورچه‌ها ناشناخته مانده است. برای مثال، ممکن است گونه‌های منقرض‌شده الگوهای متفاوتی از فعالیت ژن‌های جهنده داشته باشند که در بررسی گونه‌های زنده مشاهده‌پذیر نیستند.
همچنین، مطالعه‌ی جدید تنها حدود ۱۰۰ میلیون سال از تاریخ تکاملی مورچه‌ها را پوشش می‌دهد. بنابراین، احتمال دارد در دوره‌های قدیمی‌تر نیز افزایش ناگهانی فعالیت ژن‌های جهنده رخ داده باشد که دانشمندان هنوز از آن‌ها اطلاعی ندارند.
یافته‌های تازه تصویری متفاوت از پیامدهای برخورد سیارک چیکشلوب ارائه می‌دهند. رویدادی که به نابودی بسیاری از گونه‌های زمین منجر شد، احتمالاً شرایطی ایجاد کرد که مورچه‌ها بتوانند از تغییرات ژنتیکی خود بهره ببرند و به زیستگاه‌های تازه راه پیدا کنند. بااین‌حال، پژوهشگران برخورد سیارک را تنها عامل موفقیت تکاملی مورچه‌ها نمی‌دانند و بر نقش هم‌زمان تغییرات محیطی و فعالیت ژن‌های جهنده تأکید دارند.
پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.