أصبح ثعبان الشجرة البني واحدًا من أشهر الأمثلة العالمية على الأنواع الغازية - وصداعًا مستمرًا لشركات المرافق في غوام، التي تتعامل مع مئات انقطاعات الكهرباء المرتبطة بالأفاعي كل عام.

موطنه الأصلي أستراليا وجنوب المحيط الهادئ، ربما وصل الثعبان إلى غوام بعد الحرب العالمية الثانية، ربما مختبئًا على متن طائرات شحن عسكرية. كان وصوله عواقب وخيمة: فقد تسببت أفاعي الشجرة البني في انقراض العديد من طيور الغابات المحلية في غوام، وفي بعض أجزاء الإقليم الأمريكي، ارتفعت أعدادها إلى 30,000 ثعبان لكل ميل مربع.

لطالما حير الغزو علماء الأحياء لأن سكان غوام يُعتقد أنهم بدأوا بعدد صغير فقط من الأفاعي. مثل هذا التأسيس المحدود عادة ما يخلق عنق زجاجة وراثي حاد، مما يقلل من قدرة النوع على التكيف. لكن دراسة جديدة بقيادة جامعة بافالو، نُشرت في 24 يوليو في Science Advances، تشير إلى أن أفاعي الشجرة البني تمتلك تنوعًا وراثيًا أكبر بكثير مما كان العلماء يعترفون به سابقًا.

استخدم باحثون من UB والمسح الجيولوجي الأمريكي (USGS) تقنية التسلسل الطويل المتقدمة لفحص أقسام كبيرة من جينوم الثعبان. كشفوا عن آلاف المتغيرات الهيكلية، بما في ذلك أجزاء من الحمض النووي تم تكرارها أو حذفها أو إعادة ترتيبها. تركزت العديد من هذه الاختلافات في جينات مرتبطة بالمناعة والشم.

يقول تريفور كرابن هوفت، دكتوراه، أستاذ مشارك في قسم العلوم البيولوجية في UB والمؤلف المقابل للدراسة: "ثعبان الشجرة البني ربما ليس متنوعًا بشكل كبير، لكن لديه مصادر مهمة من التنوع الجيني التي تم التقليل من شأنها."

قد يساعد هذا التنوع الجيني الخفي في تفسير كيف تمكن عدد قليل من الأفاعي من البقاء على قيد الحياة من التزاوج الداخلي المكثف، والتكيف مع غوام، والتوسع بشكل كبير. قد يكون هذا الاكتشاف محبطًا للوكالات التي أمضت عقودًا في محاولة احتواء سكان ثعبان الشجرة البني في غوام - فالمرونة الجينية الأكبر قد تجعل الأنواع الغازية أكثر مرونة مما كان مفترضًا.

في الوقت نفسه، قد تقدم النتائج أملًا للأنواع المهددة بالانقراض ذات الأعداد الصغيرة أو التي تعاني من التزاوج الداخلي. يقول كريستوفر أوزبورن، دكتوراه، طالب دكتوراه سابق في مختبر كرابن هوفت وعالم أحياء مائية الآن في جامعة ولاية نيويورك في أوسويغو: "من الممكن أن الأنواع المهددة بالانقراض قد تكون لديها مرونة في جيناتها أكثر مما نعتقد."

عندما حلل الفريق عينات تم الحصول عليها من فريق الاستجابة السريعة لأفاعي الشجرة البني التابع لـ USGS، حددوا أكثر من 19,000 متغير هيكلي في جينوم ثعبان الشجرة البني. لم تكن هذه الاختلافات موزعة عشوائيًا - بل ظهرت بشكل خاص في الجينات المشاركة في وظائف المناعة والشم. تعتمد أفاعي الشجرة البني بشكل كبير على الشم للتنقل والصيد، والتنوع غير العادي في جينات الشم قد يساعد أيضًا في تفسير لغز سلوكي: من المعروف أن أفاعي الشجرة البني تأكل أفاعي أخرى في نطاقها الأصلي، لكن هناك أدلة قليلة على أنها تفترس بعضها البعض بشكل متكرر في غوام.

يقول ليفي غراي، دكتوراه، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر كرابن هوفت: "قد تسمح حاسة الشم المتزايدة للأفاعي بالتعرف على بعضها البعض كشيء أشبه بالأشقاء - خاصة بالنظر إلى مستويات التزاوج الداخلي العالية - بدلاً من الفريسة."

لا يزال العلماء لا يعرفون ما إذا كانت المتغيرات الهيكلية موجودة بالفعل قبل وصول الأفاعي إلى غوام أو ما إذا كان بعضها ظهر بعد بدء الغزو. لتحديد متى ظهرت هذه التغييرات، سيتطلب مقارنات مع أفاعي الشجرة البني من نطاقها الأصلي. كما يقول غراي: "هل من الممكن أن بعض هذا التنوع ظهر بعد الغزو؟ نعم، لكن سيتعين علينا تسلسل الأفاعي من السكان الأصليين لمعرفة ذلك على وجه اليقين."