پشت بال‌های شفاف و ظریف پروانه‌های شیشه‌ای (Glasswing)، رازی ژنتیکی پنهان شده بود که اکنون با کمک علم ژنومیک، سر از پرده بیرون آورده است. پژوهشگران دریافتند که اگرچه این پروانه‌ها ظاهری یکسان دارند تا پرندگان شکارگر را فریب دهند.

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از ساینس دیلی، در یک پروژه بزرگ نقشه‌برداری ژنتیکی که توسط تیمی بین‌المللی به رهبری دانشمندان مؤسسه سنگر، دانشگاه کمبریج، و دانشگاه‌های برزیل و اکوادور انجام شد، شش گونه جدید پروانه شیشه‌ای کشف شدند؛ گونه‌هایی که تا پیش از این، به عنوان زیرگونه یا جمعیت‌های یک گونه واحد در نظر گرفته می‌شدند.

تغییرات کروموزومی؛ کلید تنوع انفجاری

برخلاف ظاهر فریبنده و شبیه به هم این پروانه‌ها، که برای هشدار به شکارچیان تکامل یافته‌اند، ساختار ژنوم آن‌ها تفاوت‌های عمیقی را نشان می‌دهد. محققان دریافتند که تعداد کروموزوم‌ها در این پروانه‌ها بین ۱۳ تا ۲۸ عدد متغیر است، در حالی که اکثر پروانه‌ها دارای ۳۱ کروموزوم هستند، این پدیده‌ی نادر، با نام «بازآرایی کروموزومی» شناخته می‌شود.

نتیجه چنین تغییری در معماری ژنتیکی، ایجاد مانعی برای جفت‌گیری بین گونه‌های مختلف است؛ چرا که تفاوت در چینش کروموزومی منجر به ناباروری در زاده‌های ترکیبی می‌شود. بنابراین، این پروانه‌ها برای اطمینان از سازگاری کروموزومی، سیگنال‌های فرومونی ویژه‌ای منتشر می‌کنند تا فقط جفت‌های هم‌گونه را تشخیص دهند.

درسی از طبیعت برای آینده ما

پژوهش منتشرشده در نشریه PNAS (آکادمی ملی علوم آمریکا)، نه‌تنها تبارشناسی این پروانه‌ها را بازنویسی کرده، بلکه چشم‌اندازهای تازه‌ای را درباره چگونگی شکل‌گیری سریع گونه‌های جدید و سازوکارهای درگیر در آن گشوده است.

اوا فن در هایدن از مؤسسه سنگر و دانشگاه کمبریج: «برای ۱۵۰ سال، این پروانه‌ها سوژه‌ای مهم در بوم‌شناسی بوده‌اند، اما حالا با داشتن ژنوم مرجع برای شناسایی گونه‌ها، می‌توانیم آن‌ها را به‌دقت ردیابی و حفاظت کنیم.»

کارولین بکِه از دانشگاه ایکیام، اکوادور «این پروانه‌ها با الگوهای رنگی مشابه، شکارچیان را گمراه می‌کنند، اما با فرومون‌های خاص، جفت مناسب خود را پیدا می‌کند، اکنون که تفکیک گونه‌ای داریم، می‌توانیم به دنبال نشانه‌های بصری برای تمایز و ردیابی در زیستگاه طبیعی بگردیم.»

جوانا مایر از مؤسسه سنگر «در میانه‌ی بحران انقراض جهانی هستیم. درک چگونگی شکل‌گیری سریع گونه‌های جدید، می‌تواند به حفاظت تنوع زیستی و حتی کشف ژن‌هایی مفید در کشاورزی، پزشکی یا زیست‌مهندسی منجر شود.»

منابع باز برای پژوهش جهانی

در این پروژه، ژنوم ۱۰ گونه به استاندارد مرجع (Reference-quality genome) توالی‌یابی شد و هم‌اکنون به‌صورت رایگان در دسترس جامعه پژوهشی قرار دارد، این گنجینه ژنتیکی می‌تواند به عنوان ابزاری مهم در پایش گونه‌های حشرات و حفاظت از تنوع زیستی در مناطق حساسی مانند جنگل‌های آمازون به کار رود، این پروژه حاصل همکاری گسترده‌ای از پژوهشگران دانشگاه‌های مطرح از ایالات متحده، برزیل، آلمان، فرانسه، پاناما، پرو، و دیگر کشورها بود. فهرست کامل مؤسسات مشارکت‌کننده و منابع مالی در نسخه رسمی مقاله منتشر شده است.

پروانه‌ها نه تنها به‌عنوان مظهر زیبایی طبیعت شناخته می‌شوند، بلکه در علم نیز به‌عنوان گونه‌های شاخص (Indicator Species) برای سنجش سلامت زیست‌بوم‌ها کاربرد دارند. این پژوهش به ما نشان می‌دهد که برای دیدن تفاوت‌های عمیق، گاهی باید فراتر از ظاهر نگاه کنیم (در دل DNA).

کد خبر 892457