آیا برای نجات گونه‌های آسیب‌پذیر باید آن‌ها را تكامل دهیم؟
وقتی حفاظت از گونه‌ها به روش سنتی شكست می‌خورد، علم از تكامل كمكی برای دادن شانسی به حیات وحش آسیب‌پذیر استفاده می‌كند.
آیا برای نجات گونه‌های آسیب‌پذیر باید آن‌ها را تكامل دهیم؟انرژی و محیط زیستعلمیچهارشنبه ۵ اردیبهشت ۱۴۰۳ - ۲۲:۳۰مطالعه 8 دقیقهسارا ارجمندتبلیغاتتبلیغاتتبلیغاتوقتی حفاظت از گونه‌ها به روش سنتی شكست می‌خورد، علم از تكامل كمكی برای دادن شانسی به حیات وحش آسیب‌پذیر استفاده می‌كند .
تبلیغاتبه مدت ده‌ها میلیون سال، استرالیا محلی برای تكامل گونه‌ها و سرزمینی برای شكل‌گیری جالب‌ترین موجودات روی زمین بوده است. این قاره محل تولد پرندگان آوازه‌خوان، سرزمین پستانداران تخم‌گذار و پایتخت جانوران كیسه‌دار است كه كانگوروها و كوآلاها را در بر می‌گیرند .
تقریبا نیمی از پرندگان استرالیا و نزدیك به ۹۰ درصد از پستانداران، خزندگان و قورباغه‌های آن در هیچ نقطه‌‌ی دیگری از كره زمین پیدا نمی‌شوند.امروزه استرالیا به یك نمونه‌ی موردی برای پژوهش‌های مربوط به خطر گوناگونی زیستی تبدیل شده است .
مواردی مثل نابودی زیستگاه‌ها، گونه‌های مهاجم، بیماری‌های ویروسی و تغییرات اقلیمی به بدترین آمار در نابودی گونه‌های جهان منجر شده‌اند.به باور دانشمندان، برخی از تهدید‌های فوق مهارنشدنی هستند، به‌طوری‌كه تنها راه محافظت از حیوانات منحصربه‌فرد استرالیا تغییر آن‌ها است .
دانشمندان از طریق مجموعه‌ای از روش‌ها مثل پیوند هیبریدی و ویرایش ژنی می‌توانند ژنوم‌های حیوانات آسیب‌پذیر را تغییر دهند. آن‌ها امیدوارند به این شیوه حیوانات آسیب‌پذیر را با خصلت‌هایی برای بقا مجهز كنند .
تغییر حیوانات طرحی جسورانه است كه انگیزه‌های بنیادی حفاظت از موجوات حیات وحش را به چالش می‌كشد؛ اما عصر حاضر كه انسان بر همه چیز غالب است و استرالیا در لبه‌ی بحران گوناگونی زیستی جهان قرار دارد، روش‌های محافظتی قدیمی دیگر كافی نخواهند بود .
از چپ به راست: كوالا و فرزندش: یك خفاش در بیمارستان حیات وحش كورومبین در كویینزلند در حال دریافت پرتوی ایكس؛ یك باندیكوت در حال آماده شدن برای رهاسازی در حیات وحشكپی لینكگرداب انقراضعسل‌خوار كلاهخوددار (helmeted honeyeater) با دسته‌ای از پرهای زرد رنگ روی پیشانی و عادت به جیغ‌های بلند در حین حركت در جنگل‌های باتلاقی متراكم ایالت ویكتوریا به عنوان پرنده‌ای نیازمند جلب‌توجه شناخته می‌شود؛ اما طی چند قرن گذشته، انسان‌ها و آتش‌سوزی‌ها باعث آسیب به جنگل‌ها و نابودی آن‌ها شدند و تا سال ۱۹۸۹ تنها ۵۰ عدد عسل‌خوار كلاهخوددار باقی ماندند كه در كرانه‌ی باریكی از مرداب حفاظتگاه طبیعی یلینگ‌بو (Yellingbo) زندگی می‌كنند .
اقدام‌های محافظتی سخت‌گیرانه مثل برنامه‌ی آمیزش در اسارت در منطقه‌ی هیلزویل، پاركی در Zoos Victoria به ادامه‌ی نسل پرندگان كمك می‌كنند؛ اما مشكل مهم، كاهش گوناگونی ژنتیكی در میان پرندگان باقی‌مانده است؛ مشكلی كه در میان جمعیت حیوانات در معرض خطر به وفور دیده می‌شود .
در چنین شرایطی، آمیزش به شكل اجتناب‌ناپذیری به معنی درون‌آمیزی خواهد بود. به گفته‌ی پل سوناكز، متخصص ژنتیك حیات وحش دانشگاه موناش ملبورن: «این گونه‌ها دارای گزینه‌های اندكی برای تصمیم‌گیری درباره‌ی جفت‌یابی خوب هستند .
»تا سال ۱۹۸۹ تنها ۵۰ عسل‌خوار كلاهخوددار در حیات وحش باقی ماندند. گوناگونی زیستی این گونه‌ها اندك بود و آمیزش آن‌ها به معنی درون‌آمیزی بود.در جمعیت‌های آمیزشی كوچك و بسته، احتمال بروز جهش‌های آسیب‌زا به مرور زمان افزایش می‌یابد و این جهش‌ها می‌توانند موفقیت تولید مثل و سلامت موجودات را تهدید كنند .
از طرفی درون‌آمیزی هم می‌تواند این مشكل را تشدید كند. عسل‌خوار كلاهخوددار یك نمونه‌ی شاخص در این زمینه است. پرندگانی كه بیشترین درون‌آمیزی را دارند به اندازه‌ی یك دهم پرندگانی كه این ویژگی را ندارند، صاحب فرزند می‌شوند .
از سویی طول عمر گونه‌های ماده در این روش به نصف كاهش می‌یابد.با این‌حال گونه‌ی عسل‌خوار كلاهخوددار بدون دخالت خارجی ممكن است وارد «گرداب انقراضی» شود. حدود یك دهه پیش، دكتر الكساندرا پاولوا، دكتر سوناكز و دیگر پژوهشگرها در طرحی موسوم به نجات ژنتیكی، اضافه كردن DNA تازه برخی گونه‌های عسل‌خوار گیپسلند را به مخزن آمیزشی پیشنهاد دادند .
عسل‌خوارهای كلاهخوددار و گیپسلند از اعضای گروهی یكسان هستند، اما از نظر ژنتیكی زیرگروه‌هایی مجزا به شمار می‌روند كه تكامل آن‌ها از حدود ۵۶ هزار سال گذشته از یكدیگر فاصله گرفته است. پرندگان گیپسلند در جنگل‌های بازتر و خشك‌تر زندگی می‌كنند و فاقد تاج‌های پردار برجسته هستند .
از چپ، زیست‌شناس‌ها: پاول سوناكز، الكساندرا پاولوا و نیك برادزورث در جستجوی عسل‌خوارهای كلاهخوددار در McMahons Creek، استرالیانجات ژنتیكی ایده‌ی جدیدی نبود. دانشمندان در تلاشی بی‌نظیر موفق به احیای جمعیت كوچكی از پلنگ‌ها درون‌زاد از فلوریدا شدند و برای این كار جمعیت مجزایی از پلنگ‌های تگزاس را وارد كردند؛ اما این روش، حفاظت سنتی را نقض می‌كند كه بر اساس آن جمعیت‌های زیستی منحصر‌به فرد باید از نظر ژنتیكی خالص باشند و جدا نگه‌داری شوند .
در واقع این روش نوعی تغییر الگو به شمار می‌رود.آمیزش دو نوع متفاوت از عسل‌خوارها می‌تواند ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن‌ها را به خطر بیندازد و گونه‌هایی پیوندی ناسازگار را تولید كند. انتقال حیوانات بین جمعیت‌های مختلف همچنین می‌تواند به بیماری، ایجاد گونه‌های مهاجم جدید یا از بین رفتن ثبات اكوسیستم‌ها به شیوه‌های غیرقابل پیش‌بینی بینجامد .
با ارتقای ژنتیكی گونه‌ها می‌توان از انقراض آن‌ها جلوگیری كرددكتر سوناكز و همكارانش با اجرای محاسباتی متوجه شدند كه نجات ژنتیكی ریسك‌های اندكی دارد. از طرفی پیش از نابودی زیستگاه پرنده‌ها، دو زیرگونه در حیات وحش گاهی درون‌آمیزی داشتند .
در نتیجه ریسك‌های موجود در مقایسه با انجام ندادن هیچ كاری كم هستند.همچنین از سال ۲۰۱۷، پرندگان گیپسلند بخشی از برنامه‌ی آمیزشی عسل‌خوار كلاه‌دار در حفاظتگاه هیلزویل بودند. در اسارت مزایایی وجود دارد؛ برای مثال زوج گونه‌های تركیبی در مقایسه با زوج‌های عسل‌خوار كلاهخوددار، جوجه‌های مستقل‌تری را به ازای هر آشیانه تولید می‌كنند .
تاكنون ده‌ها عسل‌خوار پیوندی در حیات وحش آزاد شده‌اند.كارشناسان Zoos Victoria و موناش در حال كار روی نجات ژنتیكی دیگر گونه‌ها مثل صاریغ لیدبیتر استرالیایی هستند كه یك نوع جانور كیسه‌دار درختی است. صاریغ‌های دشتی و عسل‌خوار كلاهخوددار به صورت مشترك در مرداب‌های یلینگ‌بو زندگی می‌كنند .
تا سال ۲۰۲۳، تنها ۳۴ صاریغ دشتی باقی ماندند. اولین نوزاد این گونه ماه گذشته در حفاظتگاه هیلزویل متولد شد.دانشمندان امیدوارند با ارتقای گوناگونی ژنتیكی بتوانند انعطاف گونه‌ها را در مواجهه با خطرهای احتمالی افزایش دهند و ممكن است برخی گونه‌ها برای بقا نیاز به خصلت‌های ویژه‌ای داشته باشند .
گوناگونی ژنتیكی درواقع طرحی برای مقابله با آینده است.دانشمندان می‌خواهند برای نجات صاریغ‌های لیدبیتر دشتی، به درون‌آمیزی آن‌ها با صاریغ‌های جمعیت مرتفع بپردازند. به این استراتژی نجات ژنتیكی می‌گویند.كپی لینكهدف قرار دادن تهدید‌هاورود گونه‌ی مهاجم وزغ نیشكر به استرالیای شرقی در حدود یك قرن پیش، تهدیدی برای گونه‌ی كوئول شمالی بود كه نوعی شكارچی كوچك كیسه‌دار است .
از آن زمان، قورباغه‌های سمی به‌تدریج به سمت غرب روانه شدند و كل جمعیت‌های كوئول‌ها را كه دوزیست‌های بیگانه را می‌خوردند، محو كردند. با این‌حال، برخی جمعیت‌های بازمانده‌ی كوئول‌ها در شرق استرالیا به مصیبتی برای وزغ‌ها تبدیل شدند .
وقتی دانشمندان كوئول‌های بیزار از وزغ را با كوئول‌های بی‌تفاوت به وزغ‌ها پیوند زدند، گونه‌ی پیوندی به دشمنی برای وزغ‌های سمی تبدیل شد.اگر دانشمندان برخی كوئول‌های فراری از وزغ‌ها را به غرب می‌بردند و به آن‌ها اجازه می‌دادند ژن‌های ناسازگارشان را پیش از ورود وزغ‌ها گسترش دهند، چه اتفاقی رخ می‌داد؟ معمولا در چین شرایطی، گزینه‌ی انتخاب طبیعی و تكامل به ذهن می‌رسد .
با این‌حال آزمایشی میدانی نشان داد كه طبیعت تا چه حد می‌تواند پیش‌بینی‌ناپذیر شود. در سال ۲۰۱۷، دكتر فیلیپز و همكارانش جمعیتی تركیبی از كوئول‌های شمالی را در یك جزیزه‌ی كوچك آلوده به وزغ‌ها پخش كردند. برخی كوئول‌ها فرآیند اصلاح نژادی را شروع كردند و در نتیجه شواهدی از انتخاب طبیعی برای ژن‌های هوشمند وزغ به وجود آمد .
با این‌حال جمعیت كوئول‌ها كاملا به سازگاری با وزغ‌ها نرسیدند و برخی كوئول‌ها با خوردن دوزیست‌ها جان خود را از دست می‌دادند. همچنین یك آتش‌سوزی بزرگ باعث آسیب به جنگل شد. سپس گردباد به آن حمله كرد. تمام این اتفاق‌ها در نهایت به انقراض جمعیت آزمایشی انجامید، به‌طوری‌كه دانشمندان حتی سرمایه‌ی كافی برای شروع دوباره را نداشتند .
سمت چپ: وزغ نیشكر، سمت راست: كوئول با دم خال‌دارپیشرفت فزاینده علم می‌تواند تلاش‌های آینده را هدفمندتر كند. برای مثال در سال ۲۰۱۵ دانشمندان تعداد بیشتری مرجان‌های مقاوم در برابر گرما را با درون‌آمیزی كلونی‌های مختلف تولید كردند .
همچنین بر اساس یك بررسی مربوط به سال ۲۰۲۰، پژوهشگرها از ابزار ویرایش ژنی موسوم به كریسپر برای تغییر ژن‌های درگیر در مقاومت گرمایی استفاده كردند.به باور لیان بی، زیشت‌شناس مؤسسه‌ی علوم دریایی استرالیا، كریسپر نمی‌تواند به راهحلی واقعی و كاربردی در دنیای واقعی تبدیل شود .
او می‌گوید، درك مزایا و ریسك‌های این روش بسیار پیچیده است و ایده‌ی دخالت در طبیعت هم برای مردم خوشایند نیست.بیشتر بخوانید:آیا جهان می‌تواند یك‌میلیون گونه را از انقراض نجات دهد؟28 آذر 01مطالعه '5نیمی از گونه‌های مهاجر دراثر فعالیت‌های انسان در معرض خطر انقراض هستند2 اسفند 02مطالعه '4با این‌حال علاقه‌ی فزاینده‌ای به رویكرد زیست‌فناوری وجود دارد .
دكتر وادل امیدوار است از ابزارهای زیست تركیبی مثل كریسپر بتوان برای مهندسی قورباغه‌هایی استفاده كرد كه نسبت به قارچ‌های كیترید مقاوم هستند. این نوع قارچ به بیماری كشنده‌ای می‌انجامد كه تاكنون در انقراض حداقل ۹۰ گونه‌ی دوزیست نقش داشته است .
ریشه‌كن ساختن قارچ كیترید به قدری دشواری است كه برخی گونه‌های آسیب‌پذیر دیگر در حیات وحش زنده نمی‌مانند؛ بنابراین برخی گونه‌ها باید برای همیشه در جعبه‌های شیشه زندگی كنند یا اینكه باید به راهحلی رسید كه بتوان آن‌ها را در طبیعت رها كرد .
یك پلیكان در طور دوره‌ی توانبخشی در بیمارستان حیات وحش كورومبین وزن می‌شودكپی لینكپیامدهای ناخواستهصرف‌نظر از اینكه فناوری تا چه مقدار پیچیده شود، موجودات زنده و اكوسیستم‌ها همچنان پیچیده باقی خواهند ماند .
مداخله‌های ژنتیكی هم ممكن است آثار ناخواسته‌ای را به دنبال داشته باشند. یك واریانت ژنتیكی كه می‌تواند به بقای قورباغه‌ها در برابر كیترید كمك كند می‌تواند آن‌ها را در برابر مشكل سلامتی دیگری آسیب‌پذیر سازد .
برخی تلاش‌ها هم می‌توانند نتیجه‌ی معكوس دهند. به‌عنوان مثال، وزغ‌های نیشكر دراصل قرار بود به‌صورت عمدی در استرالیا رها شوند تا به این ترتیب سوسك‌های آفت را كنترل كنند.دان هارلی از Zoos Victoria در حال نصب اسكنرهای رادیویی در یك درخت برای ردیابی صاریغ‌ها؛ عكس وسط: دكتر سوناكز در بركه‌ی مك‌ماهون؛ عكس سمت راست: دكتر برادزورث در حال اسكن سیگنال‌های رادیویی برای موقعیت‌یابی عسل‌خوارهااز سویی برخی گروه‌ها و كارشناس‌های محیطی درباره‌ی روش‌های ژنتیكی نگران هستند .
به باور آن‌ها، حل بحران اقلیمی مستلزم راه‌حل‌های وسیع‌تر مثل جلوگیری از نابودی زیستگاه‌ها است.علاوه بر این، حیوان‌ها موجودات خودمختاری هستند و هر گونه دخالت در زندگی یا ژنوم آن‌ها باید توجیه بسیار قوی اخلاقی را داشته باشد؛ مرزی كه بسیاری از پروژه‌های حفاظتی قدیمی آن را شفاف نمی‌كنند .
به باور كریس لین، فیلسوف زیست‌شناسی دانشگاه مك‌‌كایر، در چشم‌انداز سنتی، افراد به این دلیل از محیط حفاظت می‌كنند كه ارزش موروثی دارد و می‌تواند داستان حیات روی زمین را روایت كند. با این‌حال او كاربرد محدود و محتاطانه‌ی ابزارهای جدید ژنومی را مفید می‌داند و معتقد است نیاز به بازنگری در برخی ارزش‌های محیطی احساس می‌شود .
منبع : https://www.zoomit.ir/energy-environment/419941-should-change-species-survive-them/