راز شارلوت: چگونه یک سفره‌ماهی آکواریومی بدون جفت باردار شد؟

ایران - خبرگزاری اخباری

راز شارلوت: چگونه یک سفره‌ماهی آکواریومی بدون جفت باردار شد؟

در یک تحول جذاب که توجه جامعه علمی و علاقه‌مندان به حیات دریایی را به خود جلب کرده است، شارلوت، یک سفره‌ماهی ساکن در یک آکواریوم کوچک در هندرسونویل، کارولینای شمالی، به طور مرموزی باردار شده است. آنچه این داستان را به ویژه قانع‌کننده می‌کند این است که شارلوت مخزن خود را با هیچ سفره‌ماهی نر از گونه خود به اشتراک نمی‌گذارد، که موجی از گمانه‌زنی‌ها را در مورد بارداری «معجزه‌آسای» او برانگیخت. در ابتدا، نظریه‌های رایج اینترنتی حاکی از آن بود که کوسه‌های کوچکی که زیستگاه او را به اشتراک می‌گذاشتند، ممکن است مسئول بارداری باشند، اما کارشناسان به سرعت این نظریه‌ها را رد کردند و بر غیرممکن بودن بیولوژیکی چنین لقاح بین‌گونه‌ای بین ارگانیسم‌های ژنتیکی دور تأکید کردند.

دکتر دمیان چپمن، مدیر برنامه حفاظت از کوسه و سفره‌ماهی در آزمایشگاه و آکواریوم دریایی موته در فلوریدا، قاطعانه اظهار می‌دارد که ایده فرزندان کوسه-سفره‌ماهی به همان اندازه غیرمحتمل است که یک شیر و یک گرگ توله‌های هیبریدی تولید کنند. چپمن توضیح می‌دهد که کوسه‌ها و سفره‌ماهی‌ها از نظر تکاملی حداقل 300 میلیون سال پیش از یکدیگر جدا شده‌اند، که این بازه زمانی به طور قابل توجهی طولانی‌تر از 45 میلیون سالی است که آخرین اجداد مشترک گربه‌ها و سگ‌ها را از هم جدا می‌کند. این شکاف ژنتیکی عظیم، لقاح موفق را از نظر بیولوژیکی غیرممکن می‌سازد و به طور مؤثر در را به روی تئوری «پدر شدن کوسه» می‌بندد و نیاز به جستجوی توضیحات علمی‌تر را ایجاب می‌کند.

قانع‌کننده‌ترین و از نظر علمی پذیرفته‌شده‌ترین توضیح برای این ناهنجاری بیولوژیکی، پدیده‌ای است که به عنوان «پارتنوژنزیس» (parthenogenesis) شناخته می‌شود. در این فرآیند، یک تخمک ماده بدون لقاح توسط گامت نر به یک فرد جدید تبدیل می‌شود و اساساً به ماده اجازه می‌دهد خود را باردار کند. چپمن، که به طور قابل توجهی اولین مورد مستند پارتنوژنزیس را در یک کوسه سرچکشی در سال 2001 مطالعه کرد، توضیح می‌دهد که «تنوع زیادی از گونه‌های کوسه و سفره‌ماهی شناخته شده‌اند که به این روش در اسارت تولیدمثل می‌کنند.» او همچنین اضافه می‌کند: «ما حتی شواهدی داریم که یک گونه سفره‌ماهی این کار را در طبیعت انجام می‌دهد.» این نشان می‌دهد که اگرچه نادر است، اما وضعیت شارلوت در زمینه وسیع‌تر زیست‌شناسی دریایی کاملاً بی‌سابقه نیست.

شارلوت، یک سفره‌ماهی گرد (Urobatis halleri)، دارای یک برآمدگی قابل مشاهده در ناحیه شکم است که با سونوگرافی تأیید شده است، و طبق گفته آزمایشگاه آکواریوم و کوسه، که توسط سازمان آموزشی غیرانتفاعی Team ECCO اداره می‌شود، او می‌تواند در هر لحظه زایمان کند. اگر فرزندان او به عنوان محصول پارتنوژنزیس تأیید شوند، شارلوت اولین مورد شناخته شده از یک سفره‌ماهی گرد خواهد بود که این استراتژی تولیدمثلی منحصر به فرد را تجربه می‌کند. کادی لیونز، یک دانشمند محقق در آکواریوم جورجیا، این کشف را «نوعی جالب» توصیف کرد و بر اهمیت آن در افزودن یک مورد مستند جدید به گونه‌ای متفاوت تأکید کرد.

با وجود موارد مشاهده شده در گونه‌های مختلف، دانشمندان هنوز به طور کامل درک نمی‌کنند که چرا پارتنوژنزیس رخ می‌دهد یا چه محرک‌های خاصی آن را آغاز می‌کنند. این فرآیند شامل تقسیم سلولی در بدن ماده برای ایجاد سلول‌های جنسی یا گامت‌ها است. این تقسیم، که به عنوان میوز شناخته می‌شود، منجر به یک تخمک و سه سلول اضافی به نام اجسام قطبی می‌شود. تخمک و هر جسم قطبی حاوی نیمی از مکمل ژنتیکی مورد نیاز برای یک ارگانیسم جدید هستند. در پارتنوژنزیس، یک جسم قطبی با تخمک بارور نشده ادغام می‌شود و آن را به تشکیل جنین تحریک می‌کند. تمایز این از کلونینگ، که یک کپی ژنتیکی دقیق از مادر تولید می‌کند، بسیار مهم است.

در پارتنوژنزیس، از آنجایی که هم تخمک و هم جسم قطبی تنها بخش‌هایی از ژنوم مادر را تشکیل می‌دهند، فرزندان حاصل از نظر ژنتیکی کمتر از مادرشان متنوع هستند. در حالی که برخی گونه‌های پارتنوژنتیک، مانند مارمولک‌های شلاق‌دم از جنس Aspidoscelis، با دو برابر کردن ژن‌های خود قبل از تقسیم سلول‌های جنسی، با این شیوه تولیدمثل رشد می‌کنند، فرزندان گونه‌هایی که تنها گهگاه پارتنوژنزیس را تجربه می‌کنند ممکن است به همان اندازه قوی نباشند. لیونز این افراد را با «افراد بسیار درون‌زا» مقایسه می‌کند، که نشان‌دهنده آسیب‌پذیری احتمالی به دلیل کاهش تنوع ژنتیکی است.

حتی تولیدمثل معمولی سفره‌ماهی‌های گرد نیز ویژگی‌های جذابی را نشان می‌دهد. سفره‌ماهی‌های ماده معمولاً در بهار با چندین نر جفت‌گیری می‌کنند و سپس سه تا چهار ماه بعد، نوزادانی با چندین پدر مختلف به دنیا می‌آورند. علاوه بر این، آنها جنین‌های خود را با مایع رحمی غنی از مواد مغذی، شبیه به شیر پستانداران، تغذیه می‌کنند که به آنها مزیت حیاتی برای بقا در هنگام ظهور می‌دهد. در هنگام تولد، نوزادان کمتر از سه اینچ قطر دارند – تقریباً به اندازه یک توپ بیسبال – و بلافاصله قادر به مراقبت از خود هستند، که بر انعطاف‌پذیری قابل توجه این موجودات دریایی تأکید می‌کند.

خبرگزاری اخباری