همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: قبلا تصور می‌شد تکامل، فرآیندی کند و هزاران ساله است. اما طبیعت همیشه راه‌هایی غافلگیرکننده برای سرعت دادن به این روند دارد. این بار، پاسخ در کروموزوم‌های تکراری یک گیاه نهفته است.
از میلیاردها سال پیش، حیات بر زمین به شکلی مرموز و خیره‌کننده شکل‌گرفته است. نظریه‌های داروین به ما آموختند گونه‌ها در طول زمان، بافاصله گرفتن و انزوا از یکدیگر، مسیر تکاملی خود را طی می‌کنند. اما اگر بگوییم گاهی این روند، نه در میلیون‌ها سال، بلکه در تنها یک نسل اتفاق می‌افتد، چطور؟
راز بزرگ یک گیاه کوچک
در دل جنگل‌های آپالاچی، گیاه کوچکی به نام «بیتل‌وید» راز بزرگی را در دل خود پنهان کرده است. پژوهشی تازه نه‌تنها بقای چندگونه متفاوت از یک گیاه را در کنار هم ثابت می‌کند، بلکه تصویری کاملاً جدید از تکامل و پیدایش گونه‌ها به نمایش می‌گذارد؛ تصویری که می‌تواند آینده علم، حفاظت از محیط‌زیست و درک ما از تنوع زیستی را دگرگون کند.
بیشتر بخوانید :
معرفی روش های نوین حفاظت از محیط زیست
مفاهیم: دی ان ای (DNA ) چیست؟
کلید میان بر طبیعت
درحالی‌که تکامل تدریجی بر پایه جدایی جغرافیایی و زمان طولانی بنا شده، نوعی «میان بر طبیعی» نیز در بعضی گیاهان دیده می‌شود: اتُوپلی‌پلوئیدی (Autopolyploidy) — یعنی زمانی که یک گیاه، به طور طبیعی، تعداد کروموزوم‌های خود را دوبرابر می‌کند.
در این فرآیند، نسخه‌های تکراری از ژنوم در سلول‌های جنسی ذخیره و به نسل بعدی منتقل می‌شوند؛ پدیده‌ای که به تولد گونه‌ای تازه منجر می‌شود؛ گویی طبیعت، بدون نیاز به میلیون‌ها سال، در چشم‌برهم‌زدنی گونه‌ای جدید می‌آفریند.
بیتل‌وید؛ گیاهی با سه هویت ژنتیکی
تحقیقات جدید روی بیتل‌وید، گیاهی کوچک از کوه‌های آپالاچی، نشان می‌دهد این گیاه دارای سه نوع مختلف از کروموزوم‌هاست؛ حالتی که در اصطلاح علمی «سیتوتیپ» نام دارد.
دکتر شلی گینور، پژوهشگر ارشد این مطالعه به این نتیجه رسید تمام این سیتوتیپ‌ها می‌توانند در یک جمعیت گیاهی کنار هم زندگی کنند. ولی پرسش کلیدی این بود: آیا این هم‌زیستی پایدار است یا یکی از آن‌ها در نهایت دیگران را کنار می‌زند؟
مدل‌سازی تکامل در دل بی‌نظمی
برای پاسخ به این سؤال، تیم گینور یک مدل ریاضیاتی پیچیده طراحی کرد که شرایط واقعی طبیعت را، با تمام آشفتگی‌ها و عدم قطعیت‌هایش، شبیه‌سازی کند.
نتایج شگفت‌آور بودند: در شرایط ناپایدار محیطی، پلی‌پلوئیدها (گیاهان با کروموزوم‌های اضافی) اغلب دست بالا را پیدا می‌کنند و جمعیت دیپلوئیدها (گونه‌های پایه) را کنار می‌زنند.
اما نکته جالب‌تر این بود که در بسیاری از سناریوها، هر سه گونه می‌توانند در کنار هم باقی بمانند؛ بدون آنکه یکی الزاماً دیگری را حذف کند.
بازگشتی در کار نیست
در بخش پایانی این پژوهش، تیم تحقیقاتی متوجه نکته‌ای کلیدی شد؛ اگر گونه پایه (دیپلوئید) در رقابت حذف شود، به دلیل ساختار ژنتیکی پلی‌پلوئیدها، دیگر نمی‌تواند از آن‌ها بازتولید شود.
این یعنی در برخی شرایط، تکامل می‌تواند یک‌طرفه و غیرقابل‌بازگشت باشد؛ گامی بی‌بازگشت در مسیر تنوع زیستی.
بازنگری در فهم ما از حیات
مطالعه‌ای که با نگاهی به یک گیاه کوچک آغاز شد، حالا مرزهای درک زیست‌شناسی را جابه‌جا کرده است. پلی‌پلوئیدی دیگر یک استثنا یا اتفاق عجیب نیست؛ بلکه بخشی اساسی از روند پیدایش گونه‌های جدید و حفظ تنوع زیستی است.
در جهانی که با تهدید تغییرات اقلیمی، نابودی زیستگاه‌ها و کاهش تنوع زیستی روبه‌رو است، این یافته‌ها می‌توانند راهی برای نجات گونه‌ها و درک بهتر از آینده تکامل ارائه دهند.
