أسرار البقاء والانقراض الغامض في جزيرة رانجل

كشف التحليل الجيني لآخر حيوانات الماموث الصوفي على جزيرة رانجل عن وجود مجموعة تمكنت من البقاء على قيد الحياة لمدة 6000 عام على الرغم من التزاوج الداخلي الشديد والتنوع الجيني المنخفض.

في البداية، كانت هذه المجموعة تنحدر من ثمانية أفراد فقط، ثم توسعت إلى 200-300 عضو. وفي حين أن القضايا الوراثية لم تتسبب بشكل مباشر في انقراضها، إلا أنه لا يزال من غير الواضح ما الذي أدى في النهاية إلى انقراضها. تقدم الدراسة رؤى حول كيفية تمكن مثل هذه المجموعات من إعلام استراتيجيات الحفاظ الحالية على الأنواع المهددة بالانقراض. صِنف اليوم.

قبل عشرة آلاف عام، انعزلت آخر مجموعة من الماموث الصوفي على جزيرة رانجل، الواقعة قبالة ساحل سيبيريا، بسبب ارتفاع مستويات سطح البحر التي فصلت الجزيرة الجبلية عن البر الرئيسي. تشير الأبحاث الجينومية الجديدة إلى أن هذه المجموعة المعزولة، التي عاشت على الجزيرة لمدة 6000 عام تالية، بدأت بما لا يزيد عن ثمانية أفراد وتوسعت إلى ما بين 200 و300 فرد في غضون 20 جيلًا. نُشر في المجلة خلية في 27 يونيو، أظهرت الدراسة أن الماموث في جزيرة رانجل أظهر علامات التزاوج الداخلي والتنوع الجيني المنخفض، إلا أن هذه العوامل وحدها لا تفسر انقراضه الغامض في النهاية.

ناب البر الرئيسي السيبيري. حقوق النشر: لوف دالين

إعادة تقييم نظريات الانقراض

يقول لوف دالين، المؤلف الرئيسي للدراسة، وهو عالم وراثة تطوري في مركز علم الوراثة القديمة، وهو مشروع مشترك بين المتحف السويدي للتاريخ الطبيعي وجامعة ستوكهولم: “يمكننا الآن رفض فكرة أن عدد السكان كان صغيرًا جدًا وأنهم كانوا محكومًا عليهم بالانقراض لأسباب وراثية، وهذا يعني أنه ربما كان مجرد حدث عشوائي هو الذي قتلهم، وإذا لم يحدث هذا الحدث العشوائي، فسنظل نمتلك الماموث اليوم”.

احب دالين. حقوق النشر: إيان واتس

رؤى حول جهود الحفظ الحالية

بالإضافة إلى تسليط الضوء على ديناميكيات أعداد الماموث الصوفي، فإن هذا التحليل لماموث جزيرة رانجل قد يساعد في إعلام استراتيجيات الحفاظ على الحيوانات المهددة بالانقراض في الوقت الحاضر.

وتقول ماريان ديهاسك، المؤلفة الأولى من مركز علم الوراثة القديمة: “يعتبر الماموث نظامًا ممتازًا لفهم أزمة التنوع البيولوجي المستمرة وما يحدث من وجهة نظر وراثية عندما يمر نوع ما باختناق سكاني لأنه يعكس مصير الكثير من السكان في الوقت الحاضر”.

ماريان ديهاسك تعمل في مختبر الحمض النووي القديم. حقوق الصورة: لوف دالين

التحديات الجينية والإرث الدائم

لفهم العواقب الجينومية لاختناق جزيرة رانجل على أعداد الماموث، قام الفريق بتحليل جينومات 21 ماموثًا صوفيًا – 14 من جزيرة رانجل، و7 من أعداد الماموث التي عاشت قبل الاختناق. في المجمل، امتدت العينات على مدى الخمسين ألف عام الماضية من وجود الماموث الصوفي، مما يوفر نافذة على كيفية تغير التنوع الجيني للماموث بمرور الوقت.

وبالمقارنة بأسلافها من البر الرئيسي، أظهرت جينومات الماموث في جزيرة رانجل علامات التزاوج الداخلي وانخفاض التنوع الجيني. وبالإضافة إلى انخفاض التنوع الجيني بشكل عام، أظهرت انخفاض التنوع في مجمع التوافق النسيجي الرئيسي، وهي مجموعة من الجينات المعروفة بدورها الحاسم في الاستجابة المناعية للفقاريات.

ناب جزيرة رانجل. حقوق النشر: لوف دالين

التأثيرات الجينية طويلة المدى والبحوث المستقبلية

وأظهر الباحثون أن التنوع الجيني للسكان استمر في الانحدار طوال فترة الستة آلاف عام التي سكن فيها الماموث جزيرة رانجل، وإن كان ذلك بوتيرة بطيئة للغاية، مما يشير إلى أن حجم السكان كان مستقراً حتى النهاية. وعلى الرغم من أن سكان الماموث في الجزيرة تراكموا تدريجياً طفرات ضارة إلى حد ما طوال فترة وجودهم التي استمرت ستة آلاف عام، فقد أظهر الباحثون أن السكان كانوا يتخلصون ببطء من الطفرات الأكثر ضرراً.

“إذا كان لدى فرد ما طفرة ضارة للغاية، فهي في الأساس غير قابلة للاستمرار، لذا فإن هذه الطفرات تختفي تدريجيًا من السكان بمرور الوقت، ولكن من ناحية أخرى، نرى أن الماموث كان يتراكم طفرات ضارة إلى حد ما حتى انقرضت تقريبًا”، كما يقول ديهاسك. “من المهم لبرامج الحفاظ الحالية أن تضع في اعتبارها أنه ليس كافيًا إعادة السكان إلى حجم لائق مرة أخرى؛ عليك أيضًا مراقبتها بنشاط وجينيًا لأن هذه التأثيرات الجينومية يمكن أن تستمر لأكثر من 6000 عام”.

اللغز الأخير وراء انقراض الماموث الصوفي

ورغم أن جينومات الماموث التي تم تحليلها في هذه الدراسة تمتد على مدى زمني كبير، فإنها لا تشمل آخر 300 عام من وجود هذا النوع. ومع ذلك، فقد اكتشف الباحثون حفريات من الفترة الأخيرة من حياة الماموث ويخططون لإجراء تسلسل الجينوم في المستقبل.

يقول دالين: “ما حدث في النهاية لا يزال لغزًا إلى حد ما – لا نعرف سبب انقراضهم بعد أن كانوا بخير إلى حد ما لمدة 6000 عام، لكننا نعتقد أنه حدث فجأة. أود أن أقول إن هناك أملًا في معرفة سبب انقراضهم، لكن لا توجد وعود”.

مرجع: “الديناميكيات الزمنية لتآكل جينوم الماموث الصوفي قبل الانقراض” 27 يونيو 2024، خلية.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033