چه عواملی فرگشت را پدید آوردند؟

بيگ بنگ/ اين مطالعه ديد ما را در شناخت روابط پيچيدۀ ميان توپوگرافي و تغييرات آب و هوايي و چگونگي تاثيرگذاري اين عوامل بر تاريخچۀ فرگشت و تنوع زيستي گونه‌هاي موجود در اکوسيستم‌هاي طبيعي، وسيع‌تر مي سازد. مدل فوق توسط محققاني از دانشگاه‌هاي کانکتيکات، دانشگاه مرکزي گايوس برزيل، دانشگاه آزاد بريتانيا، محل‌هاي زايش زيستي، موزه‌ها و گورستان‌ها طراحي شده است. مناطقي هستند که در آنها گونه‌هاي جديدي پديد مي آيند. موزه‌ها نيز به مناطقي گفته مي شود که گونه‌ها در آنها بقاء يافته‌اند و محل انقراض مناطقي هستند که در آنها انقراض گونه‌ها رخ داده است. رابرات کولول استاد دانشگاه اکولوژي و زيست‌شناسي فرگشتي دانشگاه کانکتيکات که به همراه تياگو اف رنجل از برزيل و تيل ادواردز و فيليپ هولدن از بريتانيا، در اين تيم تحقيقي حضور دارد، مي گويد:« ما اميدواريم بنيادي‌ترين فرايندهاي شکل دهندۀ جغرافياي زيستي را در کره زمين مدل‌سازي نماييم.» براي يافتن پاسخ اين سوالات، محققان قاره آمريکاي جنوبي را که از نظر شرايط آب وهوايي و زيست شناختي بيشترين تنوع را دارا مي باشد، مورد بررسي قرار دادند تا از اين طريق مدل خود را طراحي نموده و آن را آزمايش کنند. از آن جاييکه رشته کوه آند ۲۵ ميليون سال قبل شکل گرفته است، مناظر طبيعي متنوعي را پديد آورده است که منجر به يک تنوع زيستي غني و ساختاري منحصر به فرد شده است که از نظر اکولوژي و فرگشت تونع زيستي آن را به نمونه بسيار خوبي براي انجام مطالعات، تبديل کرده است. رنجل مي گويد: « کوه‌هاي آند طويل ترين رشته کوه جهان بوده و تنها کوههاي ترنس تروپيکال کره زمين محسوب مي شوند. اين کوه‌ها درست در مجاورت آمازون واقع شده که پرآب ترين رود و بزرگترين جنگل باراني جهان است. به همين دليل آمريکاي جنوبي ازچنين تنوع زيستي منحصر به فردي برخورداراست.» همکاران گروه تحقيق در دانشگاه اپن مدلي از شرايط آب و هوايي آمريکاي جنوبي باستان طراحي کردند. دانشمندان با ادغام روش‌هاي آماري و مرسوم براي مدل‌سازي شرايط آب و هوايي، براي نخستين‌بار موفق شدند تغييرات آب و هوايي اين منطقه‌ها را در پس هزاره‌هاي مختلف، به طور مفصل مدل‌سازي کنند. اين مدل محدودۀ زماني ۸۰۰ هزار ساله‌اي را شامل مي شود. در اين مدل دما و ميزان بارش در فاصله‌هاي زماني ۵۰۰ ساله در چرخه‌هاي مکرر يخبندان و گرمايش در دوره اي تحت عنوان چرخه‌هاي آب و هوايي چهارگانه، تخمين زده مي شود. شکل‌گيري يا فرگشت گونه‌هاي جديد از گونه‌هاي اجدادي‌شان فرايندي است که تحت تاثير عوامل مختلفي نظير تغييرات آب و هوايي، ويژگي‌هاي جغرافيايي و توپوگرافي، تبديل به فرايندي پيچيده شده است. اين عوامل مي توانند منجر به نيم شدن يا پراکندگي جمعيت‌‌ها و شکل‌گيري گونه‌هاي جديد شود. با گذشت زمان گونه‌هاي جديدي پديد آمده، براي بقاء تلاش کرده‌اند، به مناطق جديدي رفته و يا منقرض شده‌اند. هرچند دليل بروز اين وقايع روشن نيست. تيم تحقيق با کمک شبيه‌سازي کامپيوتري توانستند خط سير طول عمر گونه‌ها را با پيدايش وپايان آن در سه نقطه، تخمين زنند. اين سه نقطه عبارتند از: زماني که گونه‌ها به گونه‌هاي دختر تقسيم مي شوند. زماني که گونه‌ها به طور کامل منقرض مي شوند يا زماني که گونه‌ها براي بقاء خود تلاش کنند. در هر مرحله از شبيه‌سازي، محدودۀ جغرافيايي هر گونه ثبت شد. محققان دريافتند که خط سيرهاي مشتق شده از چرخه‌هاي انجماد، منجر به بروز دوره‌هاي پيدايش و انقراض شده است که در نتيجۀ تغيير در محدودۀ گونه‌ها در توپوگرافي پيچيدۀ قاره مورد مطالعه رخ نموده است و به محققان امکان مي دهد نقشه محل زايش و محل انقراض تنوع گونه‌اي را فراهم آورند. بر طبق نظر کولول، عليرغم اين که مدل فوق تنها فرايندهاي بسيار بنيادين را شامل شده و الگوي تنوع زيستي مشخصي را در بر نمي گيرد اما امکان بازتوليد مجدد نقشه‌هاي تنوع زيستي را فراهم مي آورد که بسيار مشابه نقشه‌هاي گونه‌هاي امروزي پرندگان، پستانداران و گياهان است. کولول مي گويد: « اکثريت گونه‌هاي موجود در آمريکاي جنوبي قدمتي بيش از ۸۰۰ هزار سال دارند اما نتياج تحقيق ما نشان مي دهد که حتي گونه‌هاي کهن مسيري مشابه گونه‌هاي جوان‌تر طي کرده‌اند که در نهايت همگي منجر به پديد آمدن الگويي غني از گونه‌ها شده است.» محققان بر اين باورند که توضيحي که مي توان در اين مورد ارائه داد اين است که تاثير قوي تغييرات آب و هوايي در چرخه‌هاي انجماد در کنار توپوگرافي مناظر طبيعي منطقه، دليل اصلي بروز اين فرايند بوده است. تغيير در دما و ميزان بارش، فارغ از سن گونه‌ها، تاثير عمده‌اي بر محدودۀ گونه‌ها، قطعه قطعه کردن، ادغام و از ميان رفتن محدوده‌ها دارد. نيل ادواردز از دانشگاه اپن مي گويد: « نتايج تحقيق ما نشان مي دهد چگونه فرگشت ِ حيات تا چه حد وابسته به تغييرات فيزيکي محيط است.» اين مدل در يک مقطع زماني مهم، يکي از تغييرات آب و هوايي بي‌سابقه محسوب مي شود. شبيه‌سازي بر پايه يک دورۀ زماني متفاوت انجام شده است، اما نشان دهندۀ توان ديناميک تغييرات آب و هوايي و نحوه ي تاثير آن بر حيات در کره زمين است. کوول مي گويد: « روند کنوني تغييرات آب و هوايي که بشر مسبب بروز آنهاست، در مقايسه با ديگر موارد لحاظ شده در مدل بسيار سريع‌تر است اما فرايندهاي يکساني نيز در رابطه با تغييرات محدودۀ گونه‌هاي امروزي در حال وقوع است.» ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد