دانشمندان برای اولین بار شواهدی از تکامل «انفجاری» پیدا کردند و نظریه داروین را به چالش کشیدند

به گزارش مجله خبری نگار، محققان موسسه زیست‌شناسی تکاملی، بخشی از شورای عالی تحقیقات علمی اسپانیا، و دانشگاه پمپئو فابرا، مکانیسم احتمالی برای بازسازی چشمگیر تکاملی موجودات زنده را کشف کرده‌اند. این کار در مجله Nature Ecology & Evolution (NEE) منتشر شده است.

نویسندگان برای اولین بار ژنوم چندین گونه از کرم‌های حلقوی، از جمله کرم‌های خاکی، را با وضوح بالا توالی‌یابی کردند و آنها را با گونه‌های دریایی نزدیک به خود، مانند کرم‌های پرتار و زالو‌ها مقایسه کردند. آنها سطح بی‌سابقه‌ای از سازماندهی مجدد کروموزوم‌ها را یافتند که حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش، زمانی که این موجودات شروع به سکونت در خشکی کردند، رخ داده است.

برخلاف تغییرات تدریجی و «داروینی»، تغییر ساختار ژنومی مشاهده شده در کرم‌ها ناگهانی و در مقیاس بزرگ بود - تقریباً تخریب کامل و متعاقباً «بازآرایی» آشفته ژنوم. به گفته‌ی رزا فرناندز، سرپرست این مطالعه، این سناریو با نظریه تعادل نقطه‌ای که در دهه‌ی ۱۹۷۰ توسط دیرینه‌شناسان استفن گولد و نیلز الدریج ارائه شد، سازگارتر است.

فرناندز اعتراف کرد: «من تیم را مجبور کردم بار‌ها و بار‌ها داده‌ها را دوباره محاسبه کنند - باورم نمی‌شد که ژنوم‌ها بتوانند در چنین مدت کوتاهی تا این حد تغییر کنند.»

این نتیجه‌گیری غیرمنتظره با ایجاد اولین کتابخانه ژنوم با کیفیت بالا برای این گروه از بی‌مهرگان امکان‌پذیر شد. پیش از این، فقدان چنین داده‌هایی مانع از مطالعه تکامل در سطح معماری کروموزوم‌ها می‌شد.

دانشمندان معتقدند که نقش اصلی در سازماندهی مجدد "بدون درد" می‌توانسته به دلیل انعطاف‌پذیری بالای کروموزوم‌ها در این کرم‌ها باشد که به آنها اجازه می‌داد عملکرد ژن‌ها را حتی با تغییر شدید موقعیت آنها حفظ کنند. این امر به آنها کمک کرد تا با شرایط جدید - تنفس هوا، تابش خورشید و ... - سازگار شوند.

فرناندز خاطرنشان کرد: «در حالی که قبلاً تصور می‌شد پایداری ژنوم یک امر عادی و هرج و مرج یک تهدید است، اکنون می‌بینیم که در برخی گونه‌ها، هرج و مرج می‌تواند منبع موفقیت تکاملی باشد.»

این مطالعه همچنین دیدگاه‌های جدیدی را برای درک فرآیند‌های مشابه آنچه در طول توسعه سرطان در انسان رخ می‌دهد، باز می‌کند. مکانیسم‌های مشابه آنچه در کرم‌ها مشاهده می‌شود، در سلول‌های تومور یافت می‌شوند، جایی که برعکس، منجر به آسیب‌شناسی می‌شوند.

نتایج این کار، دور جدیدی از یک بحث علمی دیرینه را آغاز می‌کند: آیا باید تکامل را به عنوان یک فرآیند منحصراً آهسته و تجمعی در نظر گرفت، یا اینکه در لحظات کلیدی تاریخ حیات روی زمین، تحولات ناگهانی و «انفجاری» رخ داده است؟

فرناندز در پایان گفت: «ممکن است هر دو نظریه، نظریه داروین و نظریه گولد، جنبه‌های مختلفی از یک پدیده را توصیف کنند. تغییرات تدریجی، تکامل روزانه جمعیت‌ها را توضیح می‌دهند، اما برای جهش‌های خارق‌العاده در تاریخ حیات روی کره زمین، ممکن است به مدل متفاوتی نیاز باشد.»