کک آبی (Daphnia pulex) با چشم غیرمسلح به‌سختی قابل مشاهده است، اما نقشی حیاتی در اکوسیستم‌های آب شیرین سراسر جهان ایفا می‌کند؛ درواقع طعمه‌ای برای گونه‌های مهره‌دار و بی‌مهره محسوب می‌شود. این کک‌های آبی همچنین جلوی رشد بیش‌ازحد جلبک‌ها را می‌گیرد. اما فراتر از زیستگاه آبی‌اش، این سخت‌پوست ریزنقش میراثی بزرگ در دنیای علم به‌جا گذاشته است.
علت آن این است که کک آبی به‌عنوان یک «ارگانیسم مدل» شناخته می‌شود، گونه‌ای که به‌طور گسترده برای درک پدیده‌های زیستی خاص مورد مطالعه قرار گرفته است. کک آبی نخستین سخت‌پوستی بود که در سال ۲۰۱۱ توالی ژنوم آن تعیین شد (جالب اینکه این موجود ژن‌های بیشتری نسبت به انسان دارد) و نقش مهمی در تلاش‌های زیست‌شناسان برای درک سازوکارهای تکامل ایفا کرده است. به‌دلیل تولیدمثل کلونال یا غیرجنسی، دانشمندان توانسته‌اند تنوع ژنتیکی در صفاتی مانند سن، اندازه تولد، نرخ رشد، پاسخ ایمنی و بسیاری موارد دیگر را بررسی کنند.
اکنون، دانشمندانی از دانشگاه ایالتی آریزونا (Arizona State University) به‌همراه همکارانی از دانشگاه چین مرکزی (Central China Normal University) و دانشگاه نوتردام (Notre Dame)، نزدیک به ۱۰۰۰ نمونه از کک آبی را تحلیل کرده‌اند و توانسته‌اند قدرت انتخاب طبیعی بر ژن‌های منفرد را در طول سال‌ها بررسی کنند. به‌طور شگفت‌انگیزی، تیم تحقیقاتی نوسانات قابل‌توجهی در انواع ژن‌ها، موسوم به «الل‌ها»، حتی در شرایط پایدار مشاهده کرده‌اند. استراتژی‌ای که ممکن است توانایی سازگاری با محیط‌های متغیر را افزایش دهد و در عین حال تنوع ژنتیکی را حفظ کند. نتایج این مطالعه در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.
مایکل لینچ (Michael Lynch)، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد دانشگاه ایالتی آریزونا، در بیانیه‌ای مطبوعاتی اعلام کرد که این مقاله برای نخستین‌بار به ما نگاهی اجمالی به انواع تغییرات زمانی در فراوانی ژن‌هایی که حتی در محیط‌هایی که به‌نظر ثابت می‌رسند رخ می‌دهند داده و نوعی چرخش مداوم تنوع ژنتیکی در سراسر ژنوم توزیع شده است.
به‌دلیل چرخه تولیدمثل سریع و حساسیت بالا به آلاینده‌های محیطی، گونه‌های متعلق به کک آبی را اغلب برای آزمایش میزان سم آب شیرین استفاده می‌شوند، اما در آزمایشگاه، همین ویژگی‌ها به ابزاری حیاتی برای مطالعه تکامل تبدیل شده‌اند. در این مطالعه که طی ۱۰ سال انجام شده، تنوع ژنتیکی کک آبی در محیطی پایدار بررسی شده است. نتایج نشان داد که این موجودات تحت فشارهای انتخابی متغیر قرار گرفه اما در نهایت این فشارها یکدیگر را خنثی کرده‌اند. به این معنا که هیچ صفت غالبی بر تکامل موجودات غلبه نکرده است. به‌عبارت دیگر، این یافته‌ها نشان می‌دهند که تکامل در سطحی بسیار ظریف‌تر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد عمل می‌کند.
در حالی که این یافته‌ها دیدگاه رایج درباره تنوع و واگرایی ژنتیکی را به‌عنوان تنها شواهد شدت فشارهای انتخابی به چالش می‌کشند، این راهبرد زیستی همچنین به ارگانیسم کمک می‌کند تا تنوع ژنتیکی خود را حفظ کرده و برای سازگاری سریع آماده شود. برای مثال، دانشمندان اشاره کرده‌اند که ژن‌هایی که در کروموزوم‌ها در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، به‌صورت هماهنگ با هم تکامل یافته‌اند. این موضوع می‌تواند باعث شود ترکیب‌های سودمند از انواع ژن‌ها به ارث برسند و در نتیجه سازگاری با محیط اطراف را تسریع کنند.
در عصر تغییرات اقلیمی، درک این سازوکارهای تکاملی زیرسطحی اهمیت زیادی دارد. از آنجا که بازسازی کامل فشارهای تکاملی در طبیعت ممکن نیست، شناخت عملکرد پایه‌ای یک گونه در محیطی پایدار می‌تواند پایه‌ای برای درک سازگاری سایر گونه‌ها فراهم کند. در نهایت، این دانش می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا مقاومت جمعیت‌های خاص را تقویت و شبکه‌های غذایی حیاتی را حفظ کنند.
علم در حال نفوذ عمیق‌تر به دنیای شگفت‌انگیز تکامل بوده و همه این‌ها، به لطف یک سخت‌پوست میکروسکوپی به نام کک آبی ممکن شده است.
دانلود آهنگ
