التطور يعيد نفسه في غالاباغوس، لأن نسخة واحدة لم تكن كافية على ما يبدو

لطالما كانت جزر غالاباغوس هي المثال الأبرز في علم الأحياء التطوري، منذ أن زارها تشارلز داروين عام 1835 على متن سفينة HMS بيغل، وجمع مجموعة من الطيور التي ظن في البداية أنها عصافير دوري، ونقار خشب، وطيور الحسون، وقرقف واحد. واتضح أنها كلها طيور الحسون، لكن بمناقير شكلها التطور لتتكيف مع قوائم طعام مختلفة. هذا الخطأ الصغير أصبح دليلاً أساسياً على الانتخاب الطبيعي، والجزر تتباهى بذلك منذ ذلك الحين.

الآن، بعد أكثر من 150 عاماً، اكتشف فريق دولي من الباحثين - بما في ذلك أشخاص من الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU)، والحدائق النباتية الملكية في كيو، وجامعة كاليفورنيا في ديفيس، ومؤسسة تشارلز داروين، وغيرهم - أن أقحوانات غالاباغوس العملاقة (جنس Scalesia) تقوم بنفس حيلة طيور الحسون: التطور بسرعة وبشكل متكرر، ولكن مع لمسة قد تجعل داروين يرفع حاجبه.

نباتات Scalesia، التي وصلت من أمريكا الجنوبية القارية، تنوعت إلى أنواع تتراوح بين شجيرات منخفضة وأشجار طويلة، بأوراق تتراوح بين الكبيرة الملساء والصغيرة العميقة التسنن. يُعتقد أن الأوراق المسننة تساعد النباتات على التعامل مع الظروف الحارة والجافة عن طريق تقليل فقدان الماء وتبديد الحرارة. لكن الآلية الجينية وراء هذا التكيف كانت لغزاً - حتى الآن.

من خلال تسلسل الجينومات الكاملة لجميع أنواع Scalesia المعروفة، اكتشف الباحثون أن الأوراق العميقة التسنن تطورت بشكل مستقل عدة مرات في فروع مختلفة من شجرة العائلة. وهنا المفاجأة: في كل مرة، حدث ذلك عبر جينات مختلفة، على الرغم من أن كل تلك الجينات تنتمي إلى نفس الشبكة الجينية المسؤولة عن تطور الأوراق. هذا هو التطور المتوازي في العمل - الطبيعة تجد نفس الحل عدة مرات، ولكن عبر مسارات جينية مختلفة للوصول إلى هناك.

"بدلاً من أن يتحكم فيه 'جين رئيسي' واحد، يبدو أن التطور يستعين بشبكة كاملة من الجينات المتفاعلة، معدلاً مكونات مختلفة لإنتاج نتائج متشابهة"، قالت فانيسا بيكر، المؤلفة الأولى وباحثة في كيو.

النتائج، التي نشرت في Nature Communications، تشير أيضاً إلى أن تطور Scalesia لم ينته بعد. العديد من المجموعات تظهر اختلافات جينية كبيرة وقد تم عزلها منذ زمن طويل، مما يعني أن أنواعاً جديدة قد تكون في طور التكوين. يجادل الباحثون بأن هذه السلالات المتميزة يجب أن تعامل كوحدات حماية منفصلة - لأنه إذا كنت ستحمي أعظم الأغاني التطورية، يجب أن تحمي جميع النسخ المعدلة أيضاً.

هذه الدراسة تقدم أيضاً نظرة نادرة ومفصلة عن الإشعاع التكيفي، حيث يتفرع نوع سلفي واحد بسرعة إلى مجموعة من الأشكال المتخصصة. وكل ذلك بدأ بمجموعات داروين النباتية - 78 منها تبين أنها أنواع جديدة، بما في ذلك أربعة أنواع من Scalesia. لذا في المرة القادمة التي تزور فيها غالاباغوس، تذكر: النباتات بارعة في التطور تماماً مثل الطيور، ولديها الإثباتات الجينية على ذلك.