یک پژوهش جدید نشان میدهد گونههای تازهتکاملیافتهی کوسهها و سفرهماهیها سریعتر از گونههای قدیمیتر منقرض میشوند. این الگوی غیرمنتظره، دیدگاههای رایج درباره تابآوری گونهها در طول زمان را به چالش میکشد.
پژوهشگران دانشگاه زوریخ (UZH) بیش از ۲۰ هزار رکورد فسیلی از کوسهها و سفرهماهیها را در سراسر جهان تحلیل کردهاند تا الگوهای انقراض و بقا را در مقیاس تاریخ عمیق اقیانوسها بررسی کنند.
رهبری این تحقیق بر عهده کریستینا کوچاکووا بوده است؛ پژوهشگری که به بررسی انقراضها و بازیابی گونهها در تاریخ طولانی حیات دریایی میپردازد.
این مطالعه به یک بحث قدیمی در زیستشناسی تکاملی پاسخ میدهد: آیا گونهها با افزایش سن، مقاومتر میشوند یا نه؟
کوچاکووا برای آزمودن این ایده، کوسهها و سفرهماهیها را انتخاب کرد؛ زیرا شواهد فسیلی نشان میدهد این گروهها بارها در طول تاریخ زمین دچار افت شدید جمعیت شدهاند و دوباره بازیابی شدهاند.
ردیابی بقا از طریق فسیلها
این مطالعه بر گروه نئوسلاکیها (Neoselachii) تمرکز داشت؛ گروهی که شامل کوسهها و سفرهماهیهای امروزی میشود. پژوهشگران با استفاده از فسیلها، تاریخ تکاملی این جانوران را بازسازی کردند.
در مجموع، حدود ۱۵۰۰ گونه در بازهای نزدیک به ۱۴۵ میلیون سال بازسازی شد و دادههای فسیلی برای برآورد زمان پیدایش و انقراض آنها به کار رفت.
این مجموعه داده تا دوره کرتاسه، آخرین عصر دایناسورها در زمینشناسی، امتداد دارد و نوسانات اقلیمی متعددی را در بر میگیرد.
تیم پژوهشی از روشهای بیزی استفاده کرد؛ رویکردی آماری که باورهای اولیه را با دادههای جدید بهروزرسانی میکند تا شکافهای موجود در رکوردهای فسیلی اصلاح شود.
همچنین از یک شبکه عصبی استفاده شد؛ نرمافزاری که با یادگیری الگوها از دادههای گسترده، ریسک انقراض وابسته به سن گونهها را اندازهگیری میکند.
ریسک انقراض در کوسهها و سفرهماهیها
تحلیل دادهها چهار رویداد انقراضی را شناسایی کرد که پیشتر تشخیص داده نشده بودند. یکی از شدیدترین این رویدادها در پایان دوره کرتاسه، حدود ۶۶ میلیون سال پیش رخ داد؛ زمانی که برخورد یک سیارک ساختار اقیانوسها را دگرگون کرد.
یک فروپاشی بزرگ دیگر حدود ۳۰ میلیون سال پیش اتفاق افتاد که بسیاری از تبارها را از بین برد و پس از آن، تبارهای جدید بسیار کمی پدیدار شدند.
نتایج نشان داد انقراض به سن گونه وابسته است؛ یعنی میزان خطر با افزایش سن گونه تغییر میکند و این الگو در تمام دورههای زمانی بررسیشده مشاهده شد.
دادهها نشان میدهد تبارهایی که تنها چهار میلیون سال دوام آوردهاند، آسیبپذیرتر از تبارهایی با عمر ۲۰ میلیون سال بودهاند.
«گونههای قدیمیتر به طرز چشمگیری پایدار باقی ماندهاند»
— کریستینا کوچاکووا
افزایش شانس بقا با گذر زمان
این تحلیل دلایل رایجی را برای شکست گونههای جوان آشکار میکند، حتی زمانی که عامل انقراض ناگهانی باشد.
تبارهای جوان معمولاً با جمعیتهای کوچک و پراکندگی جغرافیایی محدود آغاز میشوند. یک گونه جوانِ تخصصگرا که به منبع غذایی یا زیستگاهی خاص وابسته است، در صورت تغییر شرایط بهسرعت فرو میپاشد.
این پژوهش نشان میدهد گونههای قدیمیتر بهتدریج مقاومتر میشوند؛ زیرا انتخاب طبیعی، ساختارهای شکننده را حذف میکند.
گونههای قدیمیتر معمولاً رژیم غذایی متنوعتر و زیستگاههای گستردهتری دارند که ریسک را در مکانها و فصلهای مختلف توزیع میکند.
سن بهتنهایی نمیتواند یک کوسه را از تمام تهدیدها محافظت کند، اما الگوی فسیلی نشان میدهد با گذشت زمان، شانس بقا افزایش مییابد.
کاهش پیدایش گونههای جدید کوسه و سفرهماهی
پژوهشگران دریافتند که در ۴۰ تا ۵۰ میلیون سال اخیر، گونههای جدید بسیار کمتری جایگزین تبارهای از دسترفته شدهاند.
نرخ پایین گونهزایی، یعنی فرایندی که در آن یک گونه به دو گونه جدید تقسیم میشود، باعث میشود تنوع کلی کوسهها در طول زمان کاهش یابد.
پایه کوچکتری از گونههای بازمانده میتواند ظرفیت تکاملی را محدود کند؛ ظرفیتی که برای ایجاد گونهها و ویژگیهای جدید در مواجهه با آشفتگیهای آینده اقیانوسها ضروری است.
افزایش فشارهای مدرن
این نتایج در شرایطی منتشر میشود که بسیاری از گونههای دریایی با کاهش شدید جمعیت بر اثر فشار صید روبهرو هستند.
ارزیابیهای جهانی نشان میدهد بیش از یکسوم کوسهها و سفرهماهیها در معرض خطر بالای انقراض قرار دارند.
صید جانبی، یعنی به دام افتادن ناخواسته جانوران در ابزارهای ماهیگیری، میتواند کوسههای کندرشد را پیش از رسیدن به سن تولیدمثل نابود کند.
راهنمایی برای تصمیمهای حفاظتی
این پژوهش یک هشدار دیگر برای مدیران و سیاستگذاران حفاظتی فراهم میکند که باید تعیین کنند کدام گونهها نیاز فوری به حفاظت دارند.
تیمهای حفاظتی میتوانند با استفاده از درختهای تبارزایی ژنتیکی، سن تکاملی یک گونه را برآورد کرده و آن را با میزان ریسک انقراض مقایسه کنند.
مقرراتی که صید را محدود میکند، تجارت باله را کاهش میدهد و زیستگاههای زادآوری را محافظت میکند، میتواند به تبارهای جوان فرصت گسترش بدهد.
محدودیتهای دادههای فسیلی
این تحلیل بر دادههای فسیلی متکی است، بنابراین نبود برخی نمونهها میتواند زمانبندی واقعی تغییرات را تا حدی مبهم کند.
پژوهشگران با مدلسازی میزان حفظ و کشف فسیلها، تلاش کردهاند سوگیری نمونهبرداری را کاهش دهند.
کوسهها فسیلهای دندانی فراوانی به جا میگذارند، اما بافتهای نرم بهندرت فسیل میشوند؛ به همین دلیل رفتار و زیستگاه آنها باید بهطور غیرمستقیم استنباط شود.
حفاظت از کوسهها و سفرهماهیها
این تحقیق پرسشهای تازهای درباره ویژگیهایی مطرح میکند که باعث شکست گونههای جوان میشود.
مطالعات آینده میتوانند سن فسیلی گونهها را با تبارزایی مبتنی بر DNA در گونههای زنده تطبیق دهند.
همچنین میتوان بررسی کرد آیا همین الگوی وابسته به سن در ماهیان استخوانی، پستانداران دریایی یا مرجانها نیز دیده میشود یا نه.
نتایج نشان میدهد خودِ زمان میتواند مانند یک فیلتر عمل کند و تنها تبارهای مقاوم را باقی بگذارد.
در نتیجه، اقیانوسهای امروزی ممکن است ابتدا شاخههای تازهتر درخت تکاملی را از دست بدهند؛ زیرا تأثیرات انسانی سریعتر از توان پاسخ تکاملی رخ میدهد.
حفاظت از گونههای باقیمانده به پایداری شبکههای غذایی کمک میکند و گزینههای آینده برای سازگاری در دریاهایی که بهطور مداوم گرمتر میشوند را حفظ میکند.
این پژوهش در نشریه علمی Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences منتشر شده است.
اگر به حفاظت از اقیانوسها و آینده گونههای دریایی علاقهمند هستید، مقالههای مرتبط ما را بخوانید و دیدگاه خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
