Ancient genomics reveals lost giant chaffinch ecomorphs in the Azores
يكشف التحليل الجينومي القديم للبقايا الأحفورية من جزر الأزور أن أنماطاً مورفولوجية من عصافير الشندفر العملاقة المنقرضة، والتي كانت تشبه في خصائصها الشكلية عصافير جزر الكناري الزرقاء، قد تطورت في الواقع من سلالة عصفور الشندفر الشائع الموجود حالياً في جزر الأزور، مما يثبت إمكانية حدوث تباعد مورفولوجي كبير دون حدوث تباعد جوهري على مستوى الجينوم بأكمله.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تُعد الجزر مختبرات طبيعية، حيث تتطور الحياة فيها غالبًا بطرق غريبة ودرامية. فعندما تصل الأنواع إلى أراضٍ نائية معزولة عن القارة الأم، فإنها كثيرًا ما تغير شكلها لتتناسب مع بيئتها الجديدة. فأحيانًا تنمو لتصبح أكبر حجمًا، وأحيانًا أصغر، وأحيانًا تفقد القدرة على الطيران تمامًا. وتُدفع هذه التحولات بفعل الضغوط الفريدة لحياة الجزر، مثل غياب المفترسات أو ندرة بعض أنواع الغذاء. وقد درس العلماء هذه التغيرات منذ زمن طويل لفهم كيفية عمل التطور، ولكن هناك عقبة: فالسجل الأحفوري في الجزر غالبًا ما يكون غير مكتمل. فعندما يجد الباحثون عظام طائر ضخم لم يعد موجودًا، يفترضون غالبًا أنه يمثل نوعًا مختلفًا تمامًا انقرض. ومع ذلك، يمكن أن تكون العظام مضللة؛ إذ يمكن لحجم الطائر وشكله أن يتغيرا بسرعة ضمن النوع نفسه إذا تغيرت البيئة، وهي ظاهرة تُعرف باسم "اللدونة المظهرية". وهذا يعني أن الطائر قد يبدو عملاقًا في يوم ما وصغيرًا في اليوم التالي دون أن يتغير حمضه النووي على الإطلاق. إن فهم ما إذا كانت الأحفورة تمثل نوعًا مفقودًا أم مجرد نسخة مختلفة من نوع يعيش حاليًا هو أمر بالغ الأهمية لمعرفة مقدار التنوع البيولوجي الذي فقدناه بالفعل ومدى مرونة الطبيعة حقًا.
في جزر الأزور، وهي أرخبيل بركاني في منتصف المحيط الأطلسي، كشف الباحثون عن قصة تتحدى افتراضاتنا حول عمالقة الجزر. لسنوات، عرف علماء الحفريات أن الأزور كانت تضم ذات يوم تنوعًا أغنى بكثير من الطيور مما هي عليه اليوم. لقد أعادت عمليات إزالة الغابات ووصول الثدييات الغازية مثل الجرذان والقطط تشكيل الجزر، مما أدى إلى انقراض العديد من الأنواع. ومن بين العظام التي استُخرجت من الكهوف البركانية، كانت بقايا طيور "الحسون"، وهي نوع من الطيور المغردة الصغيرة. كانت هذه الطيور القديمة أكبر بلا شك من طيور الحسون الشائعة التي تعيش في الأزور اليوم. كانت جماجمها ومناقيرها ضخمة جدًا لدرجة أنها بدت مشابهة بشكل صارخ لطيور "الحسون الأزرق" الموجودة في جزر الكناري، وهي أرخبيل مختلف يبعد مئات الكيلومترات. وبناءً على هذه التشابهات الجسدية، اشتبه العلماء لفترة طويلة في أن هذه الطيور الأزورزية العملاقة كانت نوعًا متميزًا ومنقرضًا، ربياً ما يكون قريبًا من طيور الحسون الأزرق التي استوطنت الأزور أولاً.
ولحل هذا الغموض، لجأ فريق من الباحثين إلى الحمض النووي القديم. فقد جمعوا قطعًا من عظام الطيور المنقرضة التي وُجدت في الكهوف على جزر "بيكو" و"غراسيوسا"، وكذلك من طيور الحسون الحية في منطقة "ماكارونيزيا". ومن خلال استخراج المادة الوراثية من العظام المتحجرة، تمكنوا من إعادة بناء الجينومات الميتوكوندرية، التي تعمل بمثابة شجرة عائلة للطيور. كانت النتائج مفاجئة؛ فبالرغم من الاختلاف الهائل في الحجم والشكل، أثبت الحمض النووي أن طيور الحسون العملاقة المنقرضة لم تكن نوعًا منفصلاً على الإطلاق. بل كانت تنتمي إلى نفس السلالة الوراثية لطيور الحسون الشائعة الصغيرة التي تعيش في الأزور اليوم. أظهر التحليل الجيني أن هذه الأشكال العملاقة كانت مجرد تباين في السكان المحليين، وليس فرعًا تطوريًا متميزًا. وقد دحض هذا الاكتشاف فعليًا فكرة أن الأزور كانت تضم ذات يوم نوعًا فريدًا وضخمًا من طيور الحسون انقرض وحل محله طي-ر صغير.
كما بحث الباحثون في توقيت هذه التغييرات باستخدام التأريخ بالكربون المشع. تعود أقدم العظام التي فحصوها إلى حوالي عام 1400 قبل الميلاد، بينما كانت أحدثها من القرن الثالث عشر الميلادي، أي قبيل بدء الاستيطان البرتغالي للجزر في القرن الخامس عشر. يشير هذا الجدول الزمني إلى أن الطيور العملاقة اختفت بعد وصول البشر بوقت قصير. فقد جلب وصول المستوطنين تغييرين رئيسيين: إزالة الغابات الأصلية الكثيفة وإدخال الثدييات الغازية. فالغابات، التي كانت توفر ذات يوم بذورًا كبيرة وصلبة، دُمِّرت إلى حد كبير، تاركة وراءها مشهدًا تهيمن عليه بذور أصغر وأكثر ليونة. وفي الوقت نفسه، وصلت الجرذان والفئران، وتنافست بشدة على الغذاء المتبقي. في هذه البيئة الجديدة، كانت الطيور ذات المناقير الأصغر تتمتع بميزة لأنها تستطيع أكل البذور الأصغر بكفاءة أكبر. وخلال فترة قصيرة نسبيًا، رب الله بضع مئات من السنين، خضع مجتمع طيور الحسون لتحول سريع؛ حيث تقلصت مناقيرها وجماجمها بنسبة تصل إلى 30 بالمائة، وصغرت عظام أرجلها، بينما ظل حجم أجنحتها كما هو تقريبًا.
حدث هذا التغيير الجسدي السريع دون أي تغيير جوهري في الشفرة الوراثية للطيور. وجدت الدراسة أن طيور الحسون العملاقة المنقرضة والحسون الصغيرة الحية تشترك في نفس العلامات الوراثية، مما يشير إلى أن المجتمع لم ينقسم إلى نوعين مختلفين. بدلاً من ذلك، تحول المجتمع بأكمله في شكله الجسدي استجابةً للضغوط البيئية الجديدة. هذا مثال قوي على مدى مرونة التطور؛ فلم تكن الطيور بحاجة لانتظار ظهور طفرات جديدة، بل قامت ببساطة بالتعبير عن سمات مختلفة كانت متاحة بالفعل في تركيبها الجيني. لاحظ الباحثون أن هذا المستوى من التغيير أكثر دراماتيكية مما يُرى في "عصافير داروين"، وهي الطيور الشهيرة في جزر غالاباغوس التي غالبًا ما تُستشهد كمثال رئيسي للتطور السريع. لقد تمكنت طيور الحسون في الأزور من تغيير هيكلها الجسدي بالكامل في جزء من الوقت الذي يستغرقه ظهور مثل هذه الاختلافات عادةً.
إن تداعيات هذا الاكتشاف تمتد إلى ما هو أبعد من مجرد نوع واحد من الطيور. فهي تشير إلى أننا عندما ننظر إلى السجل الأحفوري في الجزر، قد نبالغ في تقدير عدد الأنواع المنقرضة. فإذا تغير حجم الطائر بسرعة بسبب التحولات البيئية، فقد تبدو عظامه كأنها نوع مختلف تمامًا لعالم لا يرى سوى الهيكل العظمي. وبدون دليل جيني، قد نفترض أن سلالة فريدة قد فُقدت، بينما في الواقع قد يكون النوع قد نجا ولكنه غير مظهره. في حالة الأزور، لم يكن الحسون "العملاق" نوعًا مفقودًا، بل كان طريقة حياة مفقودة. لقد نجت الطيور من وصول البشر، لكن كان عليها التخلي عن حجمها الكبير من أجل البقاء. يسلط هذا الضوء على حقيقة مؤلمة في الجغرافيا الحيوية للجزر: بينما يمكن للأنواع أن تكون شديدة التكيف، فإن الأدوار البيئية التي تشغلها قد تتلاشى. فالطيور العملاقة التي كانت تكسر البذور الصلبة في الغابات القديمة قد رحلت، وحل محلها طيور أصغر تعيش على الفتات المتبقي في عالم غيرته يد الإنسان. وتعد هذه الدراسة تذكيرًا بأن تاريخ الحياة في الجزر لا يُكتب فقط في العظام التي نجدها، بل في الجينات التي تخبرنا كيف تغيرت تلك العظام.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.