سیارک منقرض‌کننده دایناسورها و فتح جهان توسط مورچه‌ها

به گزارش اطلاعات آنلاین به نقل از Popular Science، سیارکی که دایناسورها را کشت ممکن است زمینه را برای فتح سیاره توسط مورچه‌ها فراهم کرده باشد، آن هم با افزایش شگفت‌انگیز «ژن‌های جهنده» پنهان در DNA آنها. دانشمندان کشف کردند که انفجار فعالیت این عناصر ژنتیکی متحرک با ظهور گروه‌های اصلی مورچه‌ها همزمان بوده و ممکن است به تقویت توانایی خارق‌العاده آنها در برقراری ارتباط از طریق بو کمک کرده باشد.

آنها کشف کرده‌اند که «ژن‌های جهنده» مرموز ممکن است به مورچه‌ها کمک کرده باشند تا پس از ناپدید شدن دایناسورها، جهان را تسخیر کنند.

حدود ۶۶ میلیون سال پیش، یک سیارک به زمین برخورد کرد و عصر دایناسورها را به پایان رساند. انقراض جمعی که پس از آن رخ داد، فرصت‌هایی را برای تکامل و گسترش حیوانات بی‌شماری دیگر ایجاد کرد. مورچه‌ها از جمله گروه‌هایی بودند که در نهایت به موفقیت چشمگیری دست یافتند و دانشمندان اکنون یک عامل ژنتیکی شگفت‌انگیز را شناسایی کرده‌اند که ممکن است به افزایش آنها کمک کرده باشد.

امروزه، مورچه‌ها بزرگترین خانواده حشرات اجتماعی هستند که بیش از ۱۵۰۰۰ گونه در سراسر جهان یافت می‌شوند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که موفقیت تکاملی خارق‌العاده آنها تا حدودی توسط بخش‌های متحرک DNA هدایت شده است که به عنوان عناصر قابل جابجایی یا "ژن‌های جهنده" شناخته می‌شوند.

چگونه ژن‌های جهنده به تکامل مورچه‌ها کمک کردند؟

ژن‌های جهنده قطعاتی از DNA هستند که می‌توانند به مکان‌های مختلف در یک ژنوم حرکت کنند و نسخه‌های اضافی از خود تولید کنند. دانشمندان زمانی آنها را عمدتاً به عنوان "انگل‌های ژنومی" می‌دیدند، زیرا، مانند ویروس‌ها، می‌توانند بدون هیچ فایده مشخصی برای میزبان خود تکثیر شوند. در برخی موارد، فعالیت آنها حتی می‌تواند به بیماری منجر شود.

با این حال، اخیراً محققان شروع به تشخیص این موضوع کرده‌اند که این عناصر ژنتیکی متحرک می‌توانند فرصت‌هایی را برای تغییر تکاملی نیز ایجاد کنند. یافته‌های جدید نشان می‌دهد که آنها نقش مهمی در تنوع قابل توجه مورچه‌ها داشته‌اند.

هنگامی که دانشمندان گروه‌های مختلف مورچه‌ها را با هم مقایسه کردند، کشف کردند که دودمان‌هایی که حاوی بیشترین تعداد ژن‌های جهنده بودند، امروزه نیز بیشترین گونه‌ها را داشتند.

زمان‌بندی این تغییرات ژنتیکی حتی آشکارتر بود. محققان دریافتند که چندین دودمان اصلی مورچه‌ها در اوایل پالئوژن (حدود ۶۶ میلیون سال پیش) جهش‌های جداگانه‌ای در فعالیت ژن‌های جهنده تجربه کرده‌اند. این انفجارها اندکی قبل از شروع گسترش گروه‌ها به هزاران گونه موجود امروزی رخ داده است.

برخورد سیارک پیامدهای چشمگیری برای محیط زیست داشت. اکنون مکانیسم ژنومی را که این تحولات اکولوژیکی را به تنوع سریع بعدی مورچه‌ها مرتبط می‌کند، کشف شده است: عناصر قابل جابجایی.

مورچه‌ها تنها حیواناتی نیستند که این الگوی تکاملی را نشان می‌دهند. مطالعات قبلی همچنین دوره‌هایی از افزایش فعالیت ژن‌های جهنده مرتبط با ظهور گونه‌های جدید در گروه‌های دیگر، از جمله نخستی‌سانان و خفاش‌ها را شناسایی کرده‌اند.

تقویت ژنتیکی در ارتباط مورچه‌ها

محققان همچنین ارتباطی بین ژن‌های جهنده و گسترش خانواده‌های ژنی کشف کردند که به مورچه‌ها اجازه می‌دهند از طریق سیگنال‌های شیمیایی ارتباط برقرار کنند.

ژن‌های مسئول گیرنده‌های بو که مورچه‌ها را قادر به تشخیص و پاسخ به بوها می‌کنند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بودند. این گیرنده‌ها تقریباً برای هر جنبه‌ای از رفتار اجتماعی مورچه‌ها ضروری هستند. مورچه‌ها برای یافتن راه خود در محیط، شناسایی اعضای کلونی‌های خود و هماهنگی فعالیت‌ها با سایر مورچه‌ها به شدت به نشانه‌های شیمیایی وابسته هستند.

یافته‌ها نشان می‌دهد که ژن‌های جهنده ممکن است در گسترش این سیستم‌های حسی نقش داشته باشند و به طور بالقوه توانایی مورچه‌ها را در تشخیص و تفسیر پیام‌های شیمیایی که جوامع پیچیده آنها را ممکن می‌سازد، بهبود بخشند.

ردیابی ۱۰۰ میلیون سال تکامل مورچه‌ها

برای بررسی چگونگی تأثیر ژن‌های جهنده بر تکامل مورچه‌ها، تیم تحقیقاتی بین‌المللی ژنوم ۱۶۳ گونه مورچه را بررسی و مقایسه کرد. این‌ها نمایانگر دوازده مورد از ۱۶ زیرخانواده مورچه‌هایی بودند که امروزه زنده مانده‌اند و تصویر گسترده‌ای از تنوع ژنتیکی موجود در مورچه‌های مدرن ارائه می‌دهند.

دانشمندان با استفاده از این مقایسه‌های ژنومی، چگونگی تکامل و تغییر فعالیت عناصر قابل جابجایی را در طول ۱۰۰ میلیون سال گذشته بازسازی کردند.

نتایج آن‌ها غیر از این که نشان می دهد ارتباط قابل توجهی بین انفجارهای باستانی، فعالیت ژن‌های جهنده و تنوع بعدی مورچه‌ها وجود دارد، نشان دهنده توالی‌های DNA است که زمانی به عنوان انگل‌های ژنتیکی نادیده گرفته می‌شدند و ممکن است به شکوفایی یکی از موفق‌ترین گروه‌های حشرات زمین کمک کرده باشند.

این مطالعه بین‌المللی به سرپرستی دکتر «لوکاس شریدر» از موسسه تکامل و تنوع زیستی (IEB) در دانشگاه مونستر (آلمان) انجام شد و نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شده است.