قزل‌آلا چگونه طی یک قرن از آب‌های شور به آب‌های شیرین آمد؟

موبنا – اگر چه ما تمایل داریم تکامل را به عنوان اتفاقی در نظر بگیریم که طی هزاران و شاید میلیون‌ها سال رخ داده است، برخی تغییرات انتقادی می‌تواند در فاصله زمانی یک قرن هم این اتفاقات را باعث شود. این همان چیزی است که برای گروهی از ماهی‌های دریای آب شور کالیفرنیا زندگی می‌کردند اتفاق افتاد و در دهه ۱۸۹۰ میلادی گروهی از ماهیگیران برای سرگرمی خود این ماهی‌ها را به دریاچه آب‌ شیرین میشیگان انتقال دادند و نتیجه آن دانشمندان را متعجب کرد.

محققان در مطالعات جدید خود به این نتیجه رسیدند ماهی‌هایی مانند ماهی آزاد آمریکایی که به طور معمول بخشی از زندگی خود را در اقیانوس سپری کردند، مکانیسم بدنی کاملا متفاوت با ماهی‌های آب شیرین داشتند و با این وجود در فاصله زمانی بیش از ۱۰۰ سال بدن آنها تغییر کرد تا با آب‌های شیرین سازگار شوند.

کشف جدید محققان نشان داد چگونه ارگانیسم‌های بدن موجود زنده می‌تواند به مرور زمان با شرایط جدید زندگی سازگر شود. بر این اساس دکتر «مایکل بلوئین» رئیس گروه ژنتیک دانشگاه اوریگان توضیح داد اگر موجود زنده برخی ژن‌های درست را برای آغاز این تغییر در اختیار داشته باشد، می‌تواند این تکامل را دنبال کند. او گفت: «فعالیت تحقیقاتی جدیدی که ما روی ماهی‌ها انجام دادیم مثال بسیار جالبی محسوب می‌شود و نشان می‌دهد که تکامل چگونه می‌تواند در فاصله زمانی کوتاه اتفاق بیفتد».

ماهی‌های آزاد آمریکایی هم اکنون یکی از جانداران آب‌های شیرین محسوب می‌شوند. آنها در رودخانه‌هایی که صدها کیلومتر از اقیانوس‌ دورتر است زندگی می‌کند، در دوره بزرگسالی بخشی از عمر خود را در اقیانوس می‌گذرانند، و سپس به رودخانه‌ها باز می‌گردند. ماهی‌های آزاد آمریکایی که در اصل یک نوع قزل‌آلا محسوب می‌شوند با مدل رنگین‌کمانی خود که در رودخانه‌ها زندگی می‌کنند شکل متفاوتی دارند. با این وجود مدل ویژه این ماهی‌ها ساکن آب‌های آزاد توانستند به راحتی در دریاچه آب شیرین میشیگان زاد و ولد کنند و آنجا را به عنوان خانه جدید خود برگزینند.

به منظور کشف مبنای ژنتیکی این سازگاری سریع، یک گروه تحقیقاتی به رهبری «مارک کریستای» از دانشگاه پوردو در ایالت ایندیانای آمریکا تشکیل شد و دکتر «جانا ویلوگبای» در کنار او مداخله ژنوم ۲۶۴ ماهی آزاد آمریکایی را مورد تحلیل قرار داد. بررسی‌های بیشتر نشان داد برخی از این ماهی‌ها از منابع آبی کالیفرنیا به دریاچه میشیگان آورده شده‌اند و این در حالی است که بعضی دیگر از آنها بین‌ سال‌های ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۸ میلادی از آب‌های شور به این دریاچه انتقال داده شدند. با مقایسه ژنوم این دو گروه ماهی، نحوه سازگاری ماهی آزاد آمریکایی و بازسازی بدن آن برای زندگی در این دریاچه آب شیرین مشخص شد.

پیگیری زنجیره ژنوم این ماهی نشان داد نخستین گروه از آنها برای آنکه در دریاچه آب شیرین زندگی کنند دوره سختی را پشت سر گذاشتند و همین مسئله باعث شد صدها مورد از آنها جان خود را از دست بدهند. ولی تعداد معدودی از آنها که جان سالم به در بردند، بین سال‌های ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۸ میلادی توانستند جمعیت خود را به میزان قابل ملاحظه افزایش دهند. به گفته دکتر کریستای و ویلوگبای که نتایج تحقیقات آنها این هفته در آخرین شماره از نشریه «اکولوژی ملکولی» به چاپ رسید، دلیل اصلی اتفاق مذکور در هم آمیختن آنها با ماهی‌های تازه‌وارد بوده است.

دانشمندان با بررسی‌های خود دریافتند سه ناحیه قرار گرفتن DNA در بدن ماهی‌های آزاد دریاچه میشیگان و آب‌های شور کاملا با یکدیگر متفاوت بوده است. دو مورد از آنها ژن‌های مهم برای حفظ تعادل نمک داخل بدن ماهی را شامل می‌شدند تا ماهی‌های آب شیرین بتوانند نمک مورد اضافی مورد نیاز بدن خود را به کمک آن جذب کنند. این در حالی است که ماهی‌های دریایی با ژن متفاوت خود سعی می‌کردند نمک اضافی بدن خود را دفع کنند. حرکت نمک در جهت‌های مختلف نیاز به نسخه‌های مختلف ژن دارد که دانشمندان هم اکنون آن را کشف کرده‌اند. همچنین مشخص شد یک گروه دیگر از ژن‌ها در بدن این ماهی به آنها کمک می‌کند زخم‌های خود را زودتر بهبود دهند. این مسئله به ماهی‌های آزاد آمریکایی کمک کرده است تا پس از سکونت در آب‌های شیرین بتوانند در مقابل انگل‌ها جان سالم به در ببرند.