توصل العلماء إلى حل لتطور الأسماك الغامض.

أكتشف باحثون من جامعة وايومنغ ” Wyoming” وهم جزءٌ من فريق باحثين دولي، أكثر من 700 نوعًا من الأسماك التي تطورت في بحيرة فكتوريا شرق إفريقيا على مدى 150,000 سنة الماضية.

ووصفت كاثرين فاغنر “Catherine Wagner” أستاذة مساعدة في جامعة وايومنغ في قسم النبات ومعهد جامعة وايومنغ للتنوع البيولوجي، هذه الظاهرة بأنها ظاهرة لا مثيل لها في عالم النبات والحيوان وأنها “واحدة من أكثر الأمثلة إثارة لتطور التنوع البيولوجي”.

وقد أثبتت للمرة الأولى هي وزملاؤها الباحثون من جامعة بيرن السويسرية والمعهد الفيدرالي السويسري للعلوم والتكنولوجيا المائية أن هذا التطور السريع لأسماك البلطي ذات الألوان الزاهية في بحيرة فكتوريا، قد سُهل عن طريق التهجين في وقت سابق بين نوعين ذو صلة بعيدة عن أنواع القشريات من شبكات الصرف الصحي أعلى النيل والكونغو.

ونشرت هذه الدراسة في مجلة Nature Communications يوم الجمعة .

جوانا ماير “Joana Meier ” من أول المشاركين في هذه الدراسة وحاصلة على درجة الدكتوراه ومن طلاب فاغنر المشرفة والمشاركة معها في الدراسة من جامعة بيرن.
بالإضاقة إلى فاغنر وماير شارك أيضًا بعض كبار المشرفين وهم: لوران ايكسوفير “Laurent Excoffier ” وأولي سيهوسن “Ole Seehausen “.

وتقول فاغنر: ” أثار هذا التطور السريع لأسماك البلطي في شرق إفريقيا حيرة الباحثين، لم يفهموا كيف ينقسم هذا السلف الشائع المنفرد إلى 700 نوعٍ بهذه السرعة.
و أوضح الاكتشاف بأن هذه الأسلاف من هذه الأنواع السمكية هي في الواقع مزيج من نوعين مختلفين من الأسلاف من أنحاء مختلفة من إفريقيا، وهذا يوضح بسهولة كيفية التنوع الهائل في تطور أسماك هذه المنطقة”.

وتقول فاغنر على سبيل التشبيه: ” إذا قمت بتجميع قطع من مجموعتين من الآلات المختلفة مثلًا، جرار وطائرة، إذاً يمكنك الحصول على مجموعة متنوعة وأوسع بكثير من التراكيب الممكنة ”

هذه الصورة توضح المخطط المعدّل من مجلة Nature Communications والذي يُظهر منطقة افريقيا والأنواع المختلفة من الأسماك التي تطورت من التهجين الذي حدث من 150,000 سنة ماضية.

ووفقاً لبيان وسائل الإعلام من المعهد الفيدرالي السويسري للعلوم والتكنولوجيا المائية، تتميز هذه الأنواع التي تطورت بأنها تحمل العديد من التركيبات المميزة من الألوان والتكيف مع البيئات المختلفة مثل القيعان الرملية، الشواطئ الصخرية أو المياه المفتوحة التي تترواح بين المياه الضحلة الواضحة إلى المياه دائمة الظلمة في الأعماق العكرة.

وتبعًا للأنواع، فإن البلطي من الممكن أن يتغذى على فضلات الطحالب من الصخور، ويتغذى على العوالق (وهي كائنات حية مائية)، ويتغذى من الفتحات الضيقة المفتوحة في صدف القواقع، وعلف يرقات الحشرات أو تقوم بإفتراس الأسماك الأخرى بما في ذلك بيضها أو قشورها.

وهذا التهجين قد حدث منذ حوالي 150,000 سنة أثناء الفترة الرطبة حيث أن الأنساب الكونغولية استعمرت منطقة بحيرة فيكتوريا وصادفت الممثلين من سلالة أعلى النيل.

وعبر البحيرات الكبيرة في هذه المنطقة السكان المهجنين الذين تنوعوا في عملية تسمي “الإشعاع التكيفي” أو تطور أنواع جديدة متعددة تستطيع التكيف مع بيئات ايكولوجية مختلفة.

في حين أن المسار الدقيق لهذا الحدث التطوري في أسلاف بحيرة فكتوريا لم يتم إعادة بنائه، فمن الواضح أنه بعد فترة الجفاف، امتلأت البحيرة مرة أخرى منذ حوالي 15,000 سنة.

استعمر أحفاد أو نسل السكان المهجنة وراثيًا البحيرة وخلال فترة تطويرية قصيرة من آلاف السنين، تباعدت لتشكل ما لايقل عن 500 نوع جديد من القشريات، مع مجموعة واسعة من الخصائص البيئية.

في الحقيقة، أظهر هذا التنوع الوراثي المعين وقدرة أسماك البلطي في بحيرة فيكتوريا على التكيف أن أكثر من 40 نوعًا من الأسماك الأخرى والتي استعمرت البحيرة في نفس الوقت قد تغيرت بالكاد منذ ذلك الحين.

وشملت هذه الدراسة أكثر من 3 ملايين من المواقع في الجينوم ل 100 نوع من القشريات وهي مهمة لم تكن ممكنة حتى الآن.

وحصلت فاغنر على جائزة ثيودوسيوس دوبجانسكي ” Theodosius Dobzhansky” عام 2015 لدراسة الإشعاع التكيفي التطوري، وقد نالت هذه الجائزة كمثال لشابة بارزة ومميزة في علم الأحياء التطوري من جمعية دراسة التطور.

وقد قامت فاغنر بنشر أوراقها البحثية في مجلات من الدرجة الأولى بما في ذلك مجلة الطبيعة ” Nature “، مجلة التطور وعلم البيئة الجزيئي “Evolution and molecular ecology ” ومجلة نقد الطبيعة لعلم الوراثة ” Nature reviews genetics”.

وفي جامعة وايومنغ، قامت بالتركيز هي وفريقها البحثي على استخدام البيانات الوراثية والبيئية لدراسة التطور في التنوع البيولوجي، ودراسة، في المقام الأول، أسماك المياه العذبة.
ويستخدم بحثها العديد من الأساليب الوراثية، الجينومية، والتطور التنوعي وطرق المقارنة لدراسة التنويع في عمليات الأنواع الجديدة إلى انماط تطورية كلية للتنوع البيولوجي.

تلقت فاغنر شهادة الدكتوراة من جامعة كورنيل عام 2011 وهي كانت مساعدة في أبحاث ما بعد الدكتوراه في المعهد الفيدرالي السويسري للعلوم والتكنولوجيا المائية قبل أن تعمل كأستاذة مساعدة في جامعة وايومنغ عام2015 .
وحصلت على درجة البكالوريوس في البيولوجيا والجيولوجيا من كلية ويتمان.

ترجمة : آية عبد العزيز
تدقيق بدر الفراك
المصدر