سخت ترین اکوسیستم های کره زمین می توانند سریعتر گونه های جدیدی به دنیا آورند علوم پایه


ثروتهای جهان طبیعی به طور مساوی در سراسر جهان توزیع نشده است. برخی از مکان ها ، مانند مناطق آند استوایی در آمریکای جنوبی ، به سادگی با گونه های منحصر به فرد گیاهان و حیوانات پوشیده شده است ، که بسیاری از آنها جایی دیگر در زمین پیدا نکرده اند. نقاط به اصطلاح تنوع زیستی تخمین زده می شود که فقط 2.3 درصد از سطح کره زمین را پوشش دهد ، بیشتر در مناطق گرمسیری ، اما نیمی از گونه های گیاهی شناخته شده و 77 درصد مهره داران زمینی را تشکیل می دهند.

تا همین اواخر ، توضیح غالب در مورد ناراحتی ثروت بیولوژیکی متمرکز در مکانهایی مانند حوضه آمازون این بود که چنین مکانهایی باید موتورهای تنوع زیستی باشند ، با رشد سریع گونه های جدید نسبت به سایر مناطق جهان. اما اکنون ، یک مطالعه جدید در مورد تکامل پرندگان ممکن است این فرض را به جای حمایت از این ایده که مناطق با گونه های کمتر در مقایسه با مناطقی که دارای سرگیجه ترین توده ها هستند ، تولید کند ، گونه های جدید با کلیپ سریع تر تولید کند. گیاهان و جانوران.

محققان تحقیق جدید ، امروز در ژورنال منتشر شده است علوم پایه، بگویید که این “نقاط سرد” برای تنوع زیستی معمولاً در محیط های سخت تر با شرایط خنک ، خشک و ناپایدار یافت می شوند. اگرچه محققان دریافته اند که این مکانها با گونه های کمی از پرندگان تمایل به تولید گونه های جدید با سرعت بالا دارند ، اما آنها نمی توانند تعداد زیادی از گونه ها را جمع کنند زیرا شرایط سخت و ناپایدار اغلب شکل های جدید زندگی را به نابودی می کشاند.

از طرف دیگر ، نقاط معروف تر ، تعداد زیادی از گونه ها را جمع کرده اند ، آرام ، مهمان نواز و نسبتاً پایدار. در حقیقت ، محققان دریافته اند که تعداد بیشماری از پرندگان که آنها را آمازون می نامند تمایل به تکامل دارند.

الیزابت دریبوری ، زیست شناس تکاملی در دانشگاه تنسی و یکی از بزرگترین نویسندگان گفت: “نتایج ما نشان می دهد که این نقاط مختلف تنوع زیستی نقاط مهمی برای شکل گیری گونه ها یا تنوع بخشی نیستند.” “گونه های جدید در مکان هایی مانند آمازون در حال شکل گیری هستند ، اما به دفعات در محیط های شدیدتر مانند مراتع خشک پونا در آند تشکیل نمی شوند.”

این یافته ها نتیجه همان چیزی است که به عنوان یک مطالعه ژنتیکی عظیم روی تقریباً 1300 گونه پرنده از یک گروه عمدتا آمریکای جنوبی معروف به suboscines آغاز شد. این گروه از پرندگان غالباً کوچک و پرندگان در چندین قاره توزیع شده اند ، اما بیشترین تنوع آنها در آمریکای جنوبی یافت می شود ، جایی که آنها یک سوم از انواع پرندگان شناخته شده را تشکیل می دهند. دوستداران پرندگان در آمریکای شمالی ممکن است با سنگهای فرعی از طریق مگس کوهی آشنا باشند ، در حالی که برخی از نمایندگان برجسته آمریکای جنوبی شامل منبت کاران چوب ، پرندگان ، مناکین ها و تختخواب ها هستند.

هدف اصلی محققان ایجاد یک درخت تکامل دقیق یا دقیق برای این گروه بزرگ از پرندگان با تعیین توالی DNA تک تک گونه های گروه بود. هنگامی که کار آنها تمام شد ، تیم امیدوار است که بتواند مجموعه داده های تکاملی جمع آوری شده را تجزیه و تحلیل کند تا مشخص کند که چگونه برخی از سایت ها گونه های بیشتری نسبت به دیگران دارند.

طی بیش از هشت سال همکاری بین المللی ، این کشور موفق به مدیریت 1940 نمونه شد که نمایانگر 1،287 مورد از 1،306 گونه پرندگان زیرخاکی است. اگرچه 19 گونه از مجموعه گم شده است ، اما تعداد نهایی هنوز به اندازه کافی خوب است که می تواند بیش از 10 درصد از 10 هزار گونه پرنده شناخته شده روی زمین را پوشش دهد.

بن وینگر ، یک زیست شناس تکاملی با تمرکز بر پرندگان از موزه جانورشناسی دانشگاه میشیگان که در این مطالعه شرکت نکرده است ، گفت: “ایجاد یک فیلوژنی سالم که نشان دهد چگونه همه این پرندگان به یکدیگر متصل شده اند یک کار خارق العاده است.” “بسیاری از این پرندگان دارای زیستگاه های کوچک در مکان های واقعاً دورافتاده هستند و نمونه های موجود در مجموعه های این موزه در کشوها و فریزرهای جهان پراکنده شده اند.”

مجموعه موزه پرندگان در برزیل

محققان توانسته اند DNA را از نمونه های پرندگان حفظ شده بازیابی کنند تا درخت تکاملی آنها را برای نزدیک به 1300 گونه پرنده کامل کنند.

(لوئیز فابیو سیلویرا)

علاوه بر این ، هر یک از نمونه های DNA مورد استفاده برای ایجاد پیوندهای تکاملی بین گونه های جمع آوری شده در بیش از 2000 سایت ژن تعیین توالی شد. جیسون ویر ، یک زیست شناس تکاملی در دانشگاه تورنتو که در سند جدید شرکت نکرد ، در یک ایمیل نوشت: بررسی مکان های زیادی در ژنوم تعداد زیادی از پرندگان زیرگونه باعث ایجاد فیلوژنی می شود که هم از نظر مقیاس بسیار بزرگ است و هم بسیار دقیق.

ردیابی و تعیین توالی DNA همه نمونه های اساسی این فیلوژنی ، 21 نفر از همکاران پروژه را شش سال به طول انجامید. آنها با دیدن مجموعه های موزه در سراسر جهان شروع کردند ، اما خیلی زود فهمیدند که آنها همچنین مجبورند ماه های زیادی را در این زمینه سپری کنند و بیش از 100 گونه را که در موزه ها یافت نمی شوند جمع آوری کنند. تیم پس از گرفتن نمونه ها ، آنها را برای تعیین توالی ژنتیکی به آزمایشگاهی در فلوریدا فرستاد. در سال 2018 ، محققان داده های خود را در یک درخت فیلوژنتیک جمع آوری کردند ، که نشان می دهد نزدیک به 1300 گونه پرنده با یکدیگر ارتباط دارند. سرانجام ، این تیم متعهد شد که حدود چهار ترابایت کد ژنتیکی را تجزیه و تحلیل کند تا به دنبال الگوهایی باشد که نشان می دهد گونه های جدید از کجا و از کجا منشا گرفته اند.

تجزیه و تحلیل نشان داد که بهترین پیش بینی در مورد اینکه آیا یک منطقه گونه های جدیدی با سرعت بالا تولید خواهد کرد ، تعداد گونه هایی است که در آن زندگی کرده اند ، و نه عوامل محیطی مانند آب و هوا یا ویژگی های جغرافیایی مانند کوه ها. این تیم با تعجب متوجه شد که رابطه بین غنای گونه و میزان ظهور گونه های جدید معکوس است. مناطق غنی از گونه ها تمایل دارند که گونه های جدید را با سرعت کمتری در بیش از 1000 گونه پرنده Suboscin تولید کنند.

“آنچه به نظر می رسد این است که مکان هایی مانند آمازون از گونه های بیشتری برخوردار هستند ، اگرچه سطح تشکیل گونه های آنها پایین تر است ، زیرا محیط در آنجا با گذشت زمان پایدارتر و مناسب برای بقای گونه ها است.” ، گوستاو براوو ، زیست شناس تکاملی در موزه جانورشناسی مقایسه ای هاروارد و یکی از نویسندگان اصلی مقاله می گوید. “بنابراین تعداد گونه ها در آمازون به طور مداوم در حال رشد است ، زیرا گونه ها تمایل به طولانی تر ماندن دارند.”

از طرف دیگر ، براوو می گوید مکانهایی که سطح پایین تنوع گونه ای و سطح بالایی از شکل گیری گونه ها را دارند ، ممکن است گونه های کمی داشته باشند زیرا تغییر محیط شدید آنها همچنان باعث از بین رفتن افراد تازه وارد می شود.

ربکا کیمبال ، زیست شناس تکاملی در دانشگاه فلوریدا که در آن شرکت نکرده است ، گفت: “نویسندگان این مقاله به الگویی تکاملی اشاره می کنند که برخی از فرضیات رایج را تغییر می دهد ، و من فکر می کنم این احتمال برای گروه های دیگری به جز پرندگان حفظ شود.” مطالعه. “این قدرت توانایی ما در جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها از تقریباً هر گونه از گروه های اصلی را برای شروع پرسیدن چنین س bigالات بزرگی در مورد الگوهای تکاملی نشان می دهد.”

براوو می گوید تیم پشت این مطالعه امیدوار است با مشاهده چگونگی ماندگاری مدل هایی که آنها شناسایی کرده اند در هنگام درگیر شدن عوامل بیولوژیکی بیشتر مانند رفتار ، گونه ها ، زیست محیطی یا اندازه و شکل بدن ، آن را پیگیری کنند. وی می گوید: “یکی از توضیحات نتایج ما در این مقاله این است که شاید شرایط سخت بیشتر گونه های جدید ایجاد می کند زیرا رقابت کمتری وجود دارد و فرصت بیشتری برای گونه های جدید وجود دارد.” “این لایه بعدی داده می تواند به توضیح آن کمک کند.”

در یک سطح عملی تر ، کیمبال می گوید که نتایج این مطالعه فوریت جدیدی را برای حفاظت از اکوسیستم ها ایجاد می کند که ممکن است بی ثمر به نظر برسد اما در واقع می تواند گلخانه ای در طبیعت برای تکامل گونه های جدید باشد. وی می گوید این مطالعه همچنین چارچوبی هوشیارانه برای تسریع در از بین رفتن گونه ها و زیستگاه ها در نقاط مختلف تنوع زیستی ارائه می دهد. وی گفت: “مردم در حال افزایش میزان انقراض در سراسر جهان هستند و این مطالعه نشان می دهد مناطقی که بیشترین تنوع زیستی را دارند به دلیل کم بودن تشکیل گونه ها ، می توانند با سرعت کم بهبود یابند.




منبع: khabar-top.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*