نوشته پسخ بنسون • ۹ مارس ۲۰۲۶
اورشلیم، ۹ مارس ۲۰۲۶ (تیپیاس-ایل) — دانشمندان اسرائیلی هشدار دادند که تکهتکه شدن زیستگاهها میتواند جمعیت حیات وحش را حتی پس از دههها ثبات ظاهری، به فروپاشی ناگهانی ژنتیکی سوق دهد. اما تحقیقات جدید اسرائیلی-آمریکایی نشان میدهد که سیگنالهای هشداردهنده اولیه در دادههای ژنتیکی میتواند به محیطبانان فرصت مداخله پیش از دیر شدن را بدهد.
این مطالعه که توسط اوهاد پلِد و پروفسور گیلی گرینبام از دانشگاه عبری اورشلیم و پروفسور جیهی کیم از دانشگاه کرنل رهبری میشود، از رویکردی مبتنی بر شبکه برای ردیابی چگونگی تأثیر تکهتکه شدن زیستگاه بر تنوع ژنتیکی استفاده میکند. این تحقیق که در مجله علمی همتا-بررسیشده PNAS منتشر شده است، نظریه شبکه و ژنتیک جمعیت را ترکیب میکند تا الگوهایی را شناسایی کند که نشاندهنده نزدیک شدن یک گونه به «نقطه اوج» است.
نویسندگان نوشتند: «جمعیتها میتوانند تا زمانی که ناگهان فرو بپاشند، از نظر ژنتیکی سالم به نظر برسند. تا زمانی که علائم هشداردهنده سنتی ظاهر شوند، ممکن است دیگر خیلی دیر شده باشد. روش ما به محیطبانان فرصت میدهد تا پیش از آن نقطه اقدام کنند.»
تکهتکه شدن زیستگاه زمانی رخ میدهد که جادهها، مزارع و مناطق شهری، چشماندازهای طبیعی را به تکههای کوچکتر و منزوی تقسیم میکنند. این امر حرکت و تولید مثل حیوانات را محدود میکند، درونآمیزی را افزایش میدهد و تنوع ژنتیکی لازم برای بقا در برابر تغییرات محیطی و بیماری را کاهش میدهد.
ردیابی این تغییرات مدتهاست که دشوار بوده است. مدلهای سنتی اغلب بر مفروضات سادهشدهای تکیه دارند که الگوهای مهاجرت دنیای واقعی را منعکس نمیکنند. این مطالعه خاطرنشان میکند: «چارچوبهای نظری موجود، الگوهای مهاجرت ناهمگن جمعیتهای طبیعی را به اندازه کافی در بر نمیگیرند.»
برای پرداختن به این موضوع، این تیم شبیهسازیهایی را در هشت سناریو، از جمله ساخت راهآهن و گسترش تدریجی شهرها، اجرا کرد. نتایج نشان میدهد که سلامت ژنتیکی همیشه به طور پیوسته کاهش نمییابد. در بسیاری از موارد، به یک نقطه اوج میرسد که در آن تنوع به طور ناگهانی کاهش مییابد و تفاوتها بین زیرجمعیتها افزایش مییابد.
محققان سه مرحله را توصیف میکنند: «آرامش فریبنده»، که در آن تغییرات ژنتیکی حتی با کوچک شدن زیستگاهها به سختی قابل تشخیص است؛ «گذار ناگهانی»، که در آن تنوع فرو میپاشد؛ و مرحله «هشدار اولیه»، که در آن معیارهای آماری دادههای ژنتیکی میتواند نشاندهنده بحران قریبالوقوع باشد.
این مطالعه تأکید میکند که نظارت بر یک جمعیت واحد به ندرت کافی است. محیطبانان باید چندین جمعیت را در سراسر یک منظره ردیابی کنند تا تغییرات در سلامت ژنتیکی در سطح شبکه را شناسایی کنند.
این تیم مدل خود را در برابر دادههای واقعی چندین گونه، از جمله یک کاکتوس، یک سمور و یک وزغ آزمایش کرد. در تمام موارد، جمعیتها به گونهای که مدل پیشبینی کرده بود به تکهتکه شدن پاسخ دادند، که نشان میدهد این چارچوب میتواند برای طیف وسیعی از گونهها به کار رود.
کارشناسان میگویند این یافتهها هم برای پستانداران بزرگ مانند گرگها و فیلها که به کریدورهای مهاجرتی گسترده نیاز دارند و هم برای گونههای کوچکتر و منزوی مانند دوزیستان و خزندگان صحرا، مرتبط است.
پلِد گفت: «این رویکرد به محیطبانان اجازه میدهد تا مشکلات را پیش از رسیدن به نقطه بحرانی مشاهده کنند.»
این چارچوب میتواند به هدایت پروژههای احیای زیستگاه و اتصال کمک کند. با شناسایی مناطقی که تکهتکه شدن در آنها شروع به تأثیرگذاری بر تبادل ژنتیکی بین جمعیتها کرده است، برنامهریزان محیطزیست میتوانند ساخت کریدورهای حیات وحش، احیای تکههای زیستگاه، یا اصلاح موانعی مانند حصارها و جادهها را برای امکان حرکت و تولید مثل آزادانهتر حیوانات در اولویت قرار دهند.
همچنین ممکن است در ارزیابی تأثیرات زیستمحیطی زیرساختهای جدید مفید باشد. دولتها و برنامهریزان میتوانند از این مدل برای شبیهسازی چگونگی تغییر شبکههای مهاجرت توسط پروژههایی مانند بزرگراهها، راهآهنها یا شهرهای در حال گسترش و سوق دادن جمعیت حیات وحش به سمت نقطه اوج ژنتیکی استفاده کنند.
یکی دیگر از کاربردها، بهبود نظارت بر گونههای در معرض خطر است. با تجزیه و تحلیل نمونههای ژنتیکی از چندین جمعیت در سراسر یک منظره، محیطبانان میتوانند علائم هشداردهنده آماری سلامت ژنتیکی رو به زوال را ردیابی کرده و پیش از آنکه جمعیتها دچار فروپاشی ناگهانی شوند، مداخله کنند.
موضوعات مرتبط
