ركزت نسخة التطور التي اقترحها تشارلز داروين على التغيرات البطيئة والمتزايدة التي تخلق تدريجيا اختلافات تفصل بين الأنواع. لكن هذا لا يستبعد احتمال حدوث تغييرات جذرية مفاجئة. في الواقع، بعض الاختلافات تجعل من الصعب فهم الشكل الذي قد يبدو عليه المستوى المتوسط، مما يشير إلى أنه قد تكون هناك حاجة إلى تحقيق قفزة كبيرة.
تبحث دراسة جديدة في تغيير كبير واحد: التحول من وضع البيض إلى الولادة الحية في مجموعة من أنواع القواقع ذات الصلة. ومن خلال تسلسل جينومات العديد من القواقع، حدد الباحثون التغيرات في الحمض النووي المرتبطة بوضع البيض. وعلى الرغم من طبيعته الدرامية، فقد تبين أن عددا كبيرا من الجينات يرتبط بالتغيير.
وضع البيض
هناك القواقع في السؤال جنس يسمى ليتورينا، والتي يتم توزيعها في الغالب حول شمال المحيط الأطلسي. العديد من هذه الأنواع تضع البيض، لكن الكثير منها تحول إلى مواليد أحياء. في هذه الأنواع، يعمل العضو الذي يغطي البيض بهلام غني بالبروتين في الأنواع الأخرى بدلاً من ذلك كحاضنة، مما يسمح للقواقع الصغيرة بتطوير البيض حتى تخرج من قشور والديها. ويعتبر هذا ميزة للحيوانات التي قد تضطر إلى وضع البيض في بيئات غير مواتية من أجل بقائها.
تتشابه أنواع وضع البيض مع أقاربها لدرجة أنها تُعتبر أحيانًا نوعًا مختلفًا من أنواع وضع البيض. كل هذا يعني أن المواليد الأحياء تطوروا مؤخرًا نسبيًا، مما يمنحنا فرصة جيدة لفهم التغيرات الجينية التي مكنتهم من ذلك.
لذلك، قام فريق دولي كبير من الباحثين بتسلسل الجينوم لأكثر من 100 حلزون فردي، وحالات التكاثر والولادات الحية. تم استخدام البيانات الناتجة لتحليل مدى ارتباط الأنواع المختلفة والتغيرات الجينية المرتبطة بالولادات الحية.
تشير النتائج إلى وجود مجموعتين متميزتين من الأنواع التي تتكاثر عن طريق الولادات المباشرة. بمعنى آخر، يوجد في الشجرة التطورية لهذه الأنواع من القواقع فرع مليء بالأنواع التي تضع البيض، ويفصل بين المجموعتين اللتين تلدان القواقع الحية. وبشكل عام، يعتبر هذا النظام مؤشرا على أن المواليد الأحياء تطوروا مرتين، مرة واحدة لكل من المجموعتين.
ولكن يبدو أن هذا ليس هو الحال هنا، لأسباب سنتناولها.
الكثير من الاختلافات
وبشكل منفصل، بحث الباحثون عن مناطق الجينوم المرتبطة بولادة المواليد الأحياء. لقد وجدوا الكثير، إجمالي 88 منطقة، تم تحديد هذه المناطق الـ 88 في مجموعتي الأنواع الحية، وكانت تسلسلات الحمض النووي فيها متشابهة جدًا. يشير هذا إلى أن هذه المناطق ذات أصل مشترك وتم الحفاظ عليها في هاتين السلالتين.
أحد الاحتمالات لتفسير ذلك هو أن عدد الحيوانات المولودة حية عادت إلى وضع البيض في مرحلة ما من تطورها. وبدلاً من ذلك، ربما يكون التهجين بين طبقات البيض والمواليد الأحياء قد سمح لهذه المتغيرات بالانتشار داخل المجموعات التي تضع البيض، وعندما كانت موجودة بأعداد كافية في الحيوانات الفردية، لتشكيل سلالات منفصلة مباشرة، وإعادة تنشيط المواليد الأحياء في نهاية المطاف.
إن المناطق الـ 88 التي تم تحديدها على أنها ولادة مباشرة لديها تنوع جيني قليل جدًا، وفي كل منطقة يكون هناك متغير وراثي معين مفضل للغاية لدرجة أنه ينتشر بين السكان ويزيح جميع الإصدارات الأخرى من هذا الامتداد من الحمض النووي. ومع ذلك، فقد التقطوا بعض المتغيرات الفريدة التي تعتبر نادرة خارج المجموعات التي تضع البيض، وهو ما يكفي للسماح للباحثين بتقدير العمر الذي خضعت فيه هذه الأجزاء من الحمض النووي للانتقاء التطوري.
ستختلف الإجابة اعتمادًا على أي من الأقسام الـ 88 التي تنظر إليها، ولكنها تتراوح ما بين حوالي 10000 إلى 100000 سنة مضت. ويمكّن هذا النطاق المناطق الجينية التي تمكن المواليد الأحياء من الاندماج معًا تدريجيًا على مدى سنوات عديدة، وهو بالضبط ما تقترحه النظرة التقليدية للتطور.
ويتفق الباحثون على أن بعض هذه المناطق على الأقل ربما تكون قد تطورت بعد أن أصبحت الولادات الحية هي القاعدة بالفعل وتحسنت الحضانة الداخلية. لا توجد طريقة لمعرفة عدد المتغيرات (أو أي منها) يجب أن تكون موجودة قبل إمكانية الولادات الحية. ومع ذلك، لدى الباحثين الآن قائمة شاملة من الجينات لفهم الأمور بشكل أفضل.
العلوم، 2024. DOI: 10.1126/science.adi2982 (حول معرفات الهوية الرقمية).
