افزایش دمای آب دریا دلیل مهاجرت صدف دریایی Turbo sazae

به گزارش مجله خبری نگار، اقیانوس‌ها در حال گرم شدن هستند و این تغییرات، بسیاری از گونه‌های دریایی را وادار کرده تا برای بقا به مناطق تازه‌ای مهاجرت کنند. یکی از این نمونه‌ها، صدف دریایی Turbo sazae است که پیش‌تر در سواحل صخره‌ای جزیره ججو می‌زیست و اکنون در حال مهاجرت به سمت شمال است. دانشمندان مؤسسه علوم و فناوری دریایی کره جنوبی (KIOST) افزایش دمای آب دریا‌ها را عامل اصلی این جابجایی دانسته‌اند.

دلایل ژنتیکی مهاجرت صدف‌ها

شواهد ژنتیکی از گسترش زیستگاه

مطالعه‌ای که در مجله Animals منتشر شده نشان می‌دهد این مهاجرت تنها مربوط به دوره‌های اخیر نبوده بلکه ریشه در تاریخ تکاملی عمیق‌تر و پویایی جریان‌های اقیانوسی دارد. هی سئونگ لی، رئیس KIOST می‌گوید:

«افزایش دمای آب دریا‌ها در اثر تغییرات اقلیمی، متغیری کلیدی در تأثیرگذاری بر زیست‌بوم‌های دریایی است.»

جمع‌آوری نمونه و بررسی دی‌ان‌ای

محققان نمونه‌هایی را از شش منطقه مختلف از جمله ججو و دریای شرق گردآوری کردند و با استفاده از دی‌ان‌ای میتوکندریایی (COI)، نقشه‌های هاپلو‌تایپی (الگو‌های تنوع ژنتیکی) را ترسیم کردند.

یک نوع ژنتیکی غالب به نام EJ۱ در ۶۰٪ از صدف‌های ججو و ۵۰٪ از صدف‌های دریای شرق یافت شد که این هم‌پوشانی بالا نشان می‌دهد این مناطق، افزون بر دمای مشابه، پایه ژنتیکی مشترکی نیز دارند.

قدمت جد مشترک

بر اساس تحلیل بیزی (Bayesian analysis)، جد مشترک این جمعیت‌ها به ۹.۷ تا ۲۳.۳ میلیون سال پیش باز می‌گردد.

نقش جریان‌های اقیانوسی در پراکنش صدف‌ها

جریان‌های کوروشیو و تسوشیما

پیوند اجدادی میان صدف‌ها، حاصل تاریخ تکاملی درازمدتی است که تحت تأثیر جریان‌هایی همچون کوروشیو و تسوشیما شکل گرفته است. این جریان‌ها، لارو‌های صدف را در مراحل ابتدایی پلانکتونی به سمت شمال می‌برند.

مهاجرت در بازه‌ای کوتاه

لارو‌های Turbo sazae تنها ۳ تا ۵ روز در آب‌های آزاد شناورند، اما همین مدت برای پراکندگی در مسیر جریان‌ها کافی است و سبب می‌شود پیوستگی ژنتیکی میان جمعیت‌های دور از هم حفظ شود.

تنوع ژنتیکی درون گروهی

بررسی مقادیر FST و نتایج AMOVA در مطالعه نشان داد که بیشتر تنوع ژنتیکی درون گروه‌ها رخ می‌دهد، نه میان آنها.

مناطق ویژه با ویژگی‌های ژنتیکی متمایز

بروز تفاوت‌های ژنتیکی منطقه‌ای

با وجود پیشینه مشترک، برخی مناطق مانند دوکدو و وانگدولچو علائم اولیه جداسازی ژنتیکی را نشان دادند. این مناطق دارای توپوگرافی زیردریایی پیچیده و گردابه‌هایی هستند که ممکن است لارو‌ها را در خود نگه دارند و مانع از ورود ژن‌های جدید شوند.

محدودیت‌های طبیعی برای تبادل ژنتیکی

به‌ویژه در دوکدو که از بستر دریا به‌شکل عمودی بالا آمده و تحت تأثیر جریان‌های پرقدرت قرار دارد، این ویژگی‌های جغرافیایی می‌تواند موانع محلی برای جابجایی ژن‌ها ایجاد کند. انجام پژوهش‌های بیشتر می‌تواند روشن سازد که آیا این ساختار‌ها واقعاً اتصال ژنتیکی را محدود می‌کنند یا خیر.

دمای بالای آب و تضعیف سیستم ایمنی صدف‌ها

بی‌تأثیر بودن تغییر رژیم غذایی

در گذشته تصور می‌شد کاهش جمعیت صدف‌های ججو به تغییرات رژیم غذایی مرتبط با نابودی بستر‌های جلبکی و افزایش خارپشت‌های دریایی بازمی‌گردد. اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد تغذیه تأثیر چندانی بر فیزیولوژی و تولیدمثل نداشته است.

عامل اصلی: گرمایش آب

مطالعه‌ای دیگر که در مجله Marine Environmental Research منتشر شد، ثابت کرد که دمای بالاتر آب باعث تضعیف عملکرد سیستم ایمنی صدف‌ها شده و آنها را در برابر استرس‌های محیطی آسیب‌پذیرتر می‌کند.

تغییر زیستگاه‌های دریایی در اثر گرم‌شدن اقیانوس

سرعت چشمگیر مهاجرت

بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۸، صدف Turbo sazae با سرعت ۱۲.۴ کیلومتر در سال به سمت شمال گسترش یافت. این نرخ سریع برای یک نرم‌تن دریایی، هم‌راستا با افزایش ۰.۳۸ درجه سانتی‌گراد در هر دهه در دمای سطح آب منطقه است.

بیابانی‌شدن بستر دریا

پدیده بیابانی‌شدن بستر دریا (barren ground) نیز زیستگاه‌ها را تغییر داده است. این مناطق، بستر‌های کلپ (جلبک‌های قهوه‌ای بزرگ) را از دست داده و جای آن را جلبک‌های سفید پوشانده است. چنین تغییراتی انتخاب‌های صدف‌ها را محدود کرده و آنها را وادار به مهاجرت می‌کند.

پیامد‌های حفاظتی و مدیریتی

لزوم مدیریت یکپارچه

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که جزیره ججو منبع جمعیت‌های جدید در دریای شرق است. از آن‌جایی که ژنتیک این جمعیت‌ها به‌هم پیوسته است، مدیریت جداگانه برای هر جمعیت منطقی نیست و باید برنامه‌های حفاظتی به‌شکل یکپارچه و هماهنگ تنظیم شوند.

اهمیت مناطق خاص

با این‌حال، تفاوت‌های محلی همچنان اهمیت دارد. به‌ویژه در مناطقی که علائم اولیه جداسازی ژنتیکی مشاهده شده، باید حفاظت ویژه‌ای از زیستگاه‌ها به عمل آید. نظارت، حفاظت از زیستگاه‌ها و پیگیری پراکنش لارو‌ها از گام‌های حیاتی در این مسیر است.

انطباق صدف‌ها با تغییرات اقلیمی

با تغییر دریا‌ها تحت تأثیر اقلیم، صدف‌ها و دیگر موجودات نیز رفتار، محل زندگی و بقاء خود را تغییر می‌دهند. گونه Turbo sazae در حال تطبیق، مهاجرت و بقاء است.

مطالعه و بررسی روند مهاجرت این گونه، تنها نقشه مسیر یک گونه را ترسیم نمی‌کند، بلکه چشم‌اندازی از نحوه بازآرایی حیات دریایی در مواجهه با گرم‌شدن آب‌ها ارائه می‌دهد.

هی سئونگ لی، رئیس KIOST در پایان می‌گوید:

«این یافته‌ها درک علمی ما را از تغییرات پراکنش زیست دریایی عمیق‌تر می‌کند و به حمایت از تلاش‌های جاری در حفاظت از اکوسیستم‌های دریایی یاری می‌رساند.» 

منبع:فوت و فن