دانشمندان برای اولین بار «ابرژن‌های» دی‌ان‌ای را شناسایی کرده‌اند که تکامل را تسریع می‌کنند

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان دانشگاه‌های کمبریج و آنتورپ یک مکانیسم ژنتیکی کشف کرده‌اند که ممکن است توضیح دهد چگونه برخی از گونه‌ها با سرعت خارق‌العاده‌ای تکامل می‌یابند. اینها بخش‌های به اصطلاح "وارونه" از DNA هستند - وارونگی‌های کروموزومی که به تثبیت ویژگی‌های مفید و تسریع شکل‌گیری گونه‌های جدید کمک می‌کنند. این کار در مجله Science منتشر شده است.

این مطالعه بر روی سیچلاید‌های دریاچه مالاوی - یکی از بارزترین نمونه‌های تکامل سریع - متمرکز بود. در این پهنه آبی واحد، بیش از ۸۰۰ گونه ماهی از یک جد مشترک، همگی در مدت زمان نسبتاً کوتاهی، پدیدار شدند. علاوه بر این، گونه‌های مختلف، جایگاه‌های اکولوژیکی کاملاً متفاوتی را اشغال کردند: برخی شکارچی شدند، برخی دیگر از جلبک‌ها، پلانکتون‌ها یا شن‌های فیلتر شده تغذیه کردند - همه در محدوده یک دریاچه واحد.

برای درک چگونگی امکان این امر، دانشمندان DNA بیش از ۱۳۰۰ فرد را تجزیه و تحلیل کردند. آنها کشف کردند که در برخی گونه‌ها، بخش‌های بزرگی از DNA روی چندین کروموزوم "وارونه" شده‌اند.

هنس سواردال، استاد دانشگاه آنتورپ و یکی از نویسندگان این مقاله، توضیح داد: «ما دریافتیم که در برخی گونه‌ها، بخش‌های بزرگی از DNA روی پنج کروموزوم وارونه شده‌اند - جهشی که به عنوان وارونگی کروموزومی شناخته می‌شود.»

به طور معمول، نوترکیبی - تبادل قطعات DNA بین والدین - در طول تولید مثل رخ می‌دهد. با این حال، در چنین وارونگی‌هایی، این فرآیند مسدود می‌شود. در نتیجه، گروه‌هایی از ژن‌ها به عنوان یک واحد واحد منتقل می‌شوند.

موریتز بلومر، نویسنده اول این مطالعه از دانشگاه کمبریج، گفت: «این مانند یک جعبه ابزار است که در آن مفیدترین ابزار‌ها همیشه در کنار هم قرار می‌گیرند.»

چنین مجموعه‌های ژنی مرتبطی «ابرژن» نامیده می‌شوند. آنها امکان حفظ ترکیبات موفق صفات - به عنوان مثال، ویژگی‌های بصری، رفتاری یا شنوایی - را فراهم می‌کنند که به موجودات زنده کمک می‌کند در یک محیط خاص زنده بمانند. این امر به ویژه در محیط‌هایی که گونه‌های مختلف در کنار هم زندگی می‌کنند و می‌توانند با هم تولید مثل کنند، اهمیت دارد. وارونگی‌ها اختلاط DNA را محدود می‌کنند و به حفظ تفاوت‌های بین گونه‌ها کمک می‌کنند. علاوه بر این، دانشمندان کشف کرده‌اند که چنین مناطقی می‌توانند در طول تولید مثل بین گونه‌ها، همراه با کل مجموعه‌های سازگاری، منتقل شوند.

بلومر توضیح داد: «وقتی گونه‌های مختلف سیچلاید با هم جفت‌گیری می‌کنند، وارونگی‌ها می‌توانند به طور کامل به همراه ویژگی‌های مهم برای بقا منتقل شوند.»

محققان همچنین خاطرنشان می‌کنند که مکانیسم‌های مشابه نه تنها در ماهی‌ها یافت می‌شوند.

ریچارد دوربین، استاد دانشگاه کمبریج، گفت: «وارونگی کروموزومی در بسیاری از حیوانات، از جمله انسان، رخ می‌دهد و به نظر می‌رسد نقش مهمی در شکل‌دهی تنوع زیستی دارد.»

به گفته نویسندگان، این کشف دانشمندان را به پاسخ دادن به یکی از پرسش‌های کلیدی در زیست‌شناسی نزدیک‌تر می‌کند: اینکه چگونه تنوع عظیم حیات روی زمین پدید می‌آید و چرا این فرآیند گاهی اوقات اینقدر سریع رخ می‌دهد.