El estudio del cómo las especies evolucionan ha tenido tradicionalmente una de sus vertientes más importantes en la fauna y flora que se encuentran en las islas. Las especies que encontramos en dichos entornos proporcionan una gran cantidad de información, que los biólogos han utilizado para diseñar modelos que han sido aplicados incluso en ambientes no estrictamente insulares, modelos que además han arraigado fuerte en la Biología Evolutiva. Sin embargo, esto es Ciencia. El desarrollo de nuevas técnicas es inevitable; y el estudiar otra vez aquello ya investigado pero aplicando tales novedades tecnológicas también… Y luego pasa lo que pasa, que igual no todo era tan sencillo como pensábamos…
Desde hace más de un siglo las islas representan para los biólogos un gran laboratorio natural donde analizar la evolución. Históricamente, la distribución y evolución de la fauna y flora insular han sido estudiadas mediante herramientas taxonómicas, es decir, aquellas que se basan en el examen de las diferencias y similitudes de los seres vivos para su clasificación en especies, géneros, familias, etc. Dichos estudios demuestran que la riqueza de especies tiende a disminuir conforme las islas se alejan cada vez más del continente.
Este dato ha sido tradicionalmente interpretado por los biólogos como prueba fehaciente de que la dispersión y posterior evolución de las especies que encontramos en las islas había seguido una ruta que comienza en el continente y acaba en las islas. Razonan que, dado que los continentes son mucho más inmensamente ricos en fauna y flora que las islas, será mucho más probable que una especie, por hache o por be, salga del continente y acabe en una isla, que a la inversa.
Ya más recientemente, el descubrimiento del DNA y el nacimiento de la Genética como ciencia, ha brindado a los biólogos nuevas herramientas para… prácticamente todo, incluyendo la investigación de la evolución de las especies. Y cómo no, la genética ha sido aplicada sobre los mismos estudios que los taxónomos previamente habían realizado sobre la naturaleza de las islas como laboratorios evolutivos.
¿Y cómo se hace tal cosa mediante la genética? Al igual que los taxónomos organizan los seres vivos en base a sus similitudes y diferencias, en cosas como el comportamiento o las características físicas; los genéticos hacen lo mismo pero comparando las similitudes y diferencias de los genes de distintas especies. Aplicado al caso de las islas, lo que los taxónomos esperan encontrar es que las diferencias que presenta una especie respecto a las demás, sea equivalente a la posición que ocupa su isla respecto las demás islas y el continente; los genéticos por su parte esperan que la distancia genética de una especie respecto a las demás, también sea equivalente a la posición de su isla respecto al resto de islas y el continente. Y se podría decir que dicha tesis ha sido comprobada bastantes veces.
Por ejemplo, el caso de las arañas del género Nephilengys de Madagascar, cuya genealogía aparece en el sentido de África → Madagascar → Mauricio, Reunión (islas localizadas al este de Madagascar y aún más lejos del continente africano) (ref. 1). O el caso de los saltamontes del género Arminda, endémicos de Las Canarias, su estudio a nivel genético revela un patrón del tipo: Lanzarote, Fuerteventura → Gran Canaria → Tenerife → La Palma, La Gomera, El Hierro, islas igualmente cada vez más alejadas del continente (ref. 2). O también la ranita Leptodactylus validus de Sudamérica, cuyas poblaciones son genéticamente más diferentes en el sentido de Guyana (continente) → Trinidad (isla) → Tobago, Granada, San Vicente (islas más alejadas de la costa que Trinidad) (ref. 3).
Pero claro… ¡estamos en Biología! Y si para algo están las “normas”, es para incumplirlas adrede y con alevosía. Los biólogos Christopher E. Filardi y Robert G. Moyle, del Departamento de Ornitología del American Museum of Natural History de New York, Estados Unidos, publicaron en el año 2005 en la prestigiosa Nature, un artículo que desmontaba una de estas famosas tesis.
Defendida por el célebre biólogo evolutivo, taxónomo y ornitólogo Erns Mayr (1904 – 2005), esta aludía a que un importante grupo de aves presente en las islas de la Melanesia, Micronesia y Polinesia (esa miríada de islitas localizadas desde el sureste asiático hasta la mitad del Océano Pacífico, pasando por Oceanía), no era otra cosa que conquistadores procedentes de Asia y Australia, los continentes más cercanos. Además, con tal marabunta de islas se esperaba que la conquista hubiera sucedido de forma paralela en diversas islas, de modo que muchas especies isleñas debían ser “hermanas” de las de los continentes australiano y asiático. Tales aves eran los “papamoscas monarca” ¡que no deben ser confundidos con nuestros papamoscas europeos! Los nuestros pertenecen a la familia Muscicapidae, los “monarca” pertenecen a la familia Monarchidae… son diferentes linajes de aves.
Las investigaciones de Mayr habían empleado la taxonomía tradicional. El trabajo de Filardi y Moyle estaba basado en el empleo de dos herramientas genéticas distintas: un gen presente en nuestras factorías energéticas, las mitocondrias, llamado «nicotinamida adenina dinucleótido deshidrogenasa» (ND2) y un elemento genético presente en la biblioteca celular, el núcleo, llamado «intron 2 de mioglobina». Tomaron ambos elementos de cada especie, a continuación, compararon todos los ND2 de todas las especies entre sí y también compararon todos los «intron 2 de mioglobina» de todas las especies entre sí; con el resultado obtenido ordenaron las especies según lo parecidos que eran entre sí sus elementos genéticos.
¿El resultado? Las distintas especies no habían surgido mediante una acreción paralela de distintos linajes desde el continente, sino que al parecer todas son fruto de un único linaje invasor. Pero había más: las especies provenientes de las islas más remotas (archipiélago de las Hawai y el este de la Polinesia) ¡eran las más antiguas!, no las más modernas como se esperaba (el fruto de la última y más reciente colonización)… mientras que las especies del continente australiano (Monarcha frater y Monarcha melanopsis) eran las más modernas y no las más antiguas (aquellas que debieron iniciar la invasión)… ¿Qué demonios estaba pasando?.
Aparentemente, los ancestros de estas aves abandonarían el continente asiático en el Plioceno (~5.3 – 2.5 millones de años). De forma temprana alcanzaron las islas Hawai y el linaje de estas aves se escindió en dos grupos: uno conquistaría Micronesia y Melanesia, solo recientemente (hace menos de un millón de años) arribaría a Nueva Guinea y Australia; paralelamente el otro linaje invadiría Polinesia. De modo que la invasión comenzó desde el sureste asiático hacia las islas y de estas… al gran continente australiano, un panorama muy distinto al que se esperaba. De todas maneras los mismos autores argumentan la necesidad de comparar la evolución geográfica del sureste asiático y Oceanía con la evolución de sus habitantes, razón por la que también es necesario estudiar otras familias de aves. También aseveran que sus datos seguramente no están lo suficientemente completos como para elaborar un mapa definitivo, ya que tienen sospechas de notables tasas de extinción de aves en esta área del mundo…
Las islas son un laboratorio evolutivo, de eso los biólogos no tienen ninguna duda. Sin embargo, aún hoy siguen dando muchas sorpresas. Mas una cosa está clara… ¡hacen falta más estudios!
تُُعتبر الجزر من أهم المراكز، التي تُدرَسْ كيفية حدوث تطور الأنواع الحيّة فيها، وذلك لما يتواجد فيها من تنوّع حيواني نباتيّ.
حيث توفّر الأنواع الحيّة، التي تعيش بالجزر، كمّ هائل من المعلومات، الذي يستخدمه علماء الأحياء في تصميم نماذج، قد طُبِّقَتْ حتى في بيئات لا علاقة لها بالجزر، نماذج قد ترسّخت بشكل قويّ في علم الأحياء التطوريّ.
مع هذا، هكذا يعمل العلم، فنموّ تقنيات جديدة أمر لا يمكن تفاديه، ودراسة أشياء، قد دُرِسَتْ، لكن، باستخدام تقنيات جديدة كذلك. ولاحقاً، يحصل ما يحصل، لم يكن كل شيء بسيطاً كما فكّرنا سابقاً...
تمثّل الجزر، منذ أكثر من قرن من الزمن، بالنسبة لعلماء الأحياء، مُختبر طبيعي يمكن تحليل التطور فيه. تاريخياً، دُرِسَ توزع وتطور البيئة الحيوانية والنباتية الجُزُرية من خلال أدوات تصنيفيّة، ما يعني، تلك الأدوات المؤسّسة على إختبار الفروقات والتشابهات بين الكائنات الحيّة، لتصنيفها وفق أنواع حيّة، أجناس، عائلات، ....الخ. تثبت تلك الدراسات بأنّ غنى الأنواع الحيّة يميل للتناقص في الجزر، باضطراد، كلما ابتعدت عن القارّة أو البرّ.
فُسِّرَ هذا التفصيل، تقليدياً، من قبل علماء الأحياء على أنه إثبات دامغ على الإنتشار والتطور اللاحق للأنواع الحيّة، التي نجدها في الجزر والتي اتبعت طريق يبدأ في القارّة وينتهي بالجزر. يعلّلون هذا باعتبار أن القارات أغنى بالحيوانات والنباتات بكثير من الجزر، ولهذا، فالأكثر ترجيحاً، ولأيّ سبب كان، أن تخرج الأنواع الحيّة من القارة لتنتهي في الجزيرة لا العكس.
وبزمن حديث أكثر، زوّد إكتشاف الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين أو الدي إن إي، وولادة علم الوراثة، علماء الأحياء بأدوات جديدة لأمور شتّى بينها بحث تطور الأنواع. كيف لا وقد طُبِّقَ علم الوراثة على ذات دراسات التصنيفات المنفّذة مُسبقاً على طبيعة الجزر بوصفها مُختبرات تطوريّة.
كيف يُنفَّذ شيء كهذا من خلال علم الوراثة؟
تماماً، كما يُرتِّبُ المصنفّون الكائنات الحيّة على قاعدة التشابهات والفروقات بأشياء كالسلوك أو الميزات الجسديّة، يقوم علماء الوراثة بذات الأمر، ولكن، عن طريق مقارنة التشابهات والفروقات بجينات الأنواع الحيّة المختلفة. بتطبيق هذا على حالة الجزر، ما يأمل المصنفّون العثور عليه هو فروقات يُبرزها نوع حيّ نسبة لباقي الأنواع، بحيث يساوي الوضع الذي تشغله جزيرته نسبة لباقي الجزر والقارّة، بالمقابل، يأمل علماء الوراثة من جانبهم بأن يُساوي الفارق الوراثيّ، لنوع حيّ نسبة لباقي الأنواع، كذلك لوضع جزيرته نسبة لباقي الجزر والقارّة. ومن الممكن القول بأنّ هذه الأطروحة قد أُثبِتَتْ مرّة إثر مرّة بشكل كافٍ.
على سبيل المثال، حالة جنس العناكب نيفيلينغز Nephilengys (تنتمي إلى عائلة العنكبوت الغازل المداري) بمدغشقر، حيث تظهر شجرة نسبها في الإتجاه:
قارة أفريقيا ← جزيرة مدغشقر ← اتحاد جزر موريشيوس (وهي عبارة عن مجموعة جزر واقعة شرق مدغشقر وأكثر بعداً عن القارة الافريقية).
أو حالة جنس الجراد أرميندا Arminda المستوطن في جزر الكاناري، حيث تبيّن دراسته بمستوى وراثيّ (جينيّ) نموذج توزّع:
لانزاروت← جزيرة فويرتيفنتورا ← جزيرة كاناريا الكبرى ← جزيرة تينيريفي ← جزيرة لاس بالماس، غوميرا، جزيرة الحديد وهي جزر أكثر بعداً عن القارّة.
كذلك لدينا حالة جنس الضفادع الجنوبية Leptodactylidae من أميركا الجنوبيّة، والتي تختلف جماعاتها كثيراً بتتبع الإتجاه:
غويانا (القارّة) ← جزيرة ترينيداد ← توباغو، غرانادا، القديس بيثينتي (جزر أكثر بعداً عن الساحل من جزيرة ترينيداد).
حسناً، لكننا نتواجد في سياق علم الأحياء!! وإذا كانت تلك "القواعد" موضوعة لأجل شيء ما، فإنّه لأجل تطبيقها لا تغييبها ونقدها وكسرها عند توفّر معطيات تبرّر هذا.
نشر علماء الأحياء كريستوفر فيلاردي وروبرت ج. مويل، ويعملان لدى مكتب علم الطيور في متحف التاريخ الطبيعي في نيويورك، العام 2005، وبمجلة الطبيعة نيتشر الشهيرة، مقالاً قد فنّد واحدة من تلك الأطروحات.
أطروحة، قد دافع عنها عالم الأحياء التطوريّ والمُصنِّف وعالم الطيور إرنست ماير وقد أشار لمجموعة هامّة من الطيور المتوفرة بجزر ميلانيزيا، ميكرونيزيا وبولينيزيا (عبارة عن جزر صغيرة واقعة في المنطقة الممتدة بين جنوب شرق آسيا وصولا حتى منتصف المحيط الهادي مروراً بأوقيانوسيا)، وأولئك ليسوا سوى غزاة قادمين من آسيا وأوستراليا كقارات أقرب لها. إضافة لانّه مع عدد الجزر الكبير، فمن المُنتظَر حدوث الغزو بصورة متوازية نحو جزر عديدة، بحيث تنشأ "قرابة" بين كثير من الأنواع الحيّة مع أنواع القارات الأوستراليّة والآسيوية.
لقد كانت تلك الطيور من أنواع إنتمت إلى فصيلة خطاف الذباب السلطاني Monarchidae، والتي لا يجب أن نخلط بينها وبين خاطفات الذباب أو صائدات الذباب أو هازجات العالم القديم Muscicapidae الأوروبيّة، فهي سلالات مختلفة من الطيور.
وُظِّفَتْ أبحاث ماير في علم تصنيف الأنواع الحيّة التقليديّ.
أما عمل فيلاردي ومويل، فقد تأسّس على توظيف أداتين وراثيتين مختلفتين:
عُنصر حاضر في ميتوكوندريانا (المُتقدِّرات، مصانع الطاقة في خلايانا):
يسمى «ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين» (ND2)
وعنصر وراثيّ حاضر في المكتبة الخلويّة المتمثلة بالنواة:
أخذوا العنصرين لكل نوع حيّ، ولاحقاً، قارنوا كل عنصر منهما عند كل الأنواع الحيّة فيما بينها، وبحسب النتائج المتحصّلة، رتَّبوا الأنواع الحيّة وفق تشابهات قائمة بين عناصرها الوراثيّة.
ما هي النتيجة؟
لم تظهر الأنواع الحيّة المختلفة من خلال إزدياد متوازي لسلائل مختلفة من القارّة، بل تظهر كلها كثمرة لسلالة واحدة غازية. لكن، هناك المزيد من المعطيات، فالأنواع القادمة من الجزر الأبعد (أرخبيل جزر هاواي وشرق جزيرة بولينيزيا) هي الأقدم!! وليست الأحدث كما هو مُنتظر (كنتيجة لآخر ولأحدث إستيطان). بينما أنواع القارة الأوسترالية الأحدث وليست الأقدم (تلك التي بدأت الغزو).
ما الذي جرى بحق الجحيم؟؟!!!
على ما يظهر، فإنّ تلك الطيور قد غادرت القارة الآسيوية في فترة البليوسين (5.3-2.5 مليون عام). وصلت بفترة باكرة إلى جزر الهاواي، وقد إنقسمت سلالة الطيور هذه لجماعتين، جماعة غزت جزر ميكرونيزيا وميلانيزيا، ومن فترة حديثة (من مليون عام تقريباً) ستصل إلى غينيا الجديدة وأوستراليا، وبشكل متوازي غزت الجماعة الثانية جزيرة بولينيزيا. بصيغة جرى فيها الغزو بداية من جنوب شرق آسيا نحو تلك الجزر ومنها إلى القارة الأوستراليّة، وهو خطّ سير مختلف جداً عما هو مُتوقّع.
بكل الأحوال، يبرهن الباحثان عن الحاجة لمقارنة التطور الجغرافيّ لمنطقة جنوب شرق آسيا وأوقيانوسيا مع تطور سكانها، وهو سبب يوجب ضرورة دراسة عائلات أخرى من الطيور. كما أنهما يؤكدان على أنّ نتائج بحثهما، للآن، ليست كافية أو مُكتملة لتحضير خارطة نهائيّة، فهما يشتبهان بمعدلات إنقراض الطيور بهذه المنطقة من العالم.
تشكّل الجزر، اذاً، مُختبر تطوريّ، ولا يوجد أدنى شكّ بهذا لدى علماء الأحياء. مع ذلك، للآن، ينتظرهم الكثير من المفاجآت، إضافة إلى شيء بالغ الوضوح، هو الحاجة لدراسات وأبحاث واختبارات أكثر دوماً !!!
يتبع
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق