اكتشف فريق من الباحثين من جامعة نيويورك أبوظبي (NYUAD) رؤى جديدة حول تطور أنماط الألوان في الضفادع والعلاجم، المعروفة مجتمعة باسم اللاذيليات. يمكن أن تساعدهم أنماط ألوان الحيوانات على التمويه مع محيطهم وتجنب اكتشاف فرائسهم لهم. يمتلك العديد من اللاذيليات شريطًا فاتحًا على طول ظهورهم، والذي، عند ملاحظته من الأعلى، يخلق الوهم البصري بأن الحيوان منقسم إلى نصفين ويوهم الحيوانات المفترسة ذات التوجه البصري. على الرغم من انتشار هذا النمط اللوني في الضفادع حول العالم، لكن لا يُعرف سوى القليل عن تطوره أو أصله الجيني.
في ورقتهم المنشورة في مجلة علم الأحياء الجزيئي والتطور، أكمل الباحثون في مختبر الجينوم التطوري بجامعة نيويورك أبوظبي تحليلًا مقارنًا واسع النطاق، شمل أكثر من 2700 نوع من اللاذيليات، لتعزيز فهم التاريخ التطوري للشريط الفاتح على ظهورهم. وجدوا أن هذا الشريط قد تطور مئات المرات واستمر وجوده في الموائل الأرضية حيث تنتشر المفترسات البصرية القادمة مباشرة من الأعلى، مثل الثدييات أو الطيور. على النقيض من ذلك، فُقد النمط بشكل كبير في الأنواع الشجرية (التي تعيش في الأشجار) أكثر من الموائل الأخرى. في حين أنه مفيد للضفادع التي تعيش على الأرض، لكن قد يكون نمط الألوان هذا غير ملائم للضفادع التي تعيش في الأشجار.
لفهم الأساس الجيني للنمط، ركز الباحثون على نوع ضفدع العشب الإثيوبي تيتشادينا روبينيز Ptychadena robeensis، وهو متعدد الأشكال، مما يعني أنه يقدم سمة الشريط الظهري الفاتح بأشكال متعددة، وواسعة أو رفيعة أو غائبة. ووجدوا أن جين ASIP مرتبط بالنمط الشريطي في تلك الأنواع. يؤثر هذا الاختلاف الجيني على مستوى التعبير عن ASIP في الأشكال المختلفة، وهو تعبير أكبر يؤدي إلى شريط عريض وتعبير أقل يؤدي إلى شريط رفيع.
وقارنوا جينات أنواع الضفادع وثيقة الصلة ووجدوا أنه في حين أنها تقدم نفس الأنماط الشريطية، لكنها لا تشترك في التنوع الجيني الموجود في تيتشادينا روبينيز. قاد هذا الباحثين إلى استنتاج مفاده أن الأليلات الشريطية الموجودة عند هذه الضفادع قد تطورت مؤخرًا. وخلص الباحثون كذلك إلى أن الشريط الظهري الفاتح يتطور بسرعة في اللاذيليات، مما قد يسمح للأنواع بالتكيف مع التغيرات البيئية أو الظروف المتغيرة.
هذه الدراسة هي أول دراسة واسعة النطاق للقيمة التكيفية للشريط الظهري عند اللاذيليات، الذي لم يُفهم تاريخه التطوري جيدًا حتى الآن. تؤسس هذه الدراسة أيضًا ارتباطًا بين جين ASIP ونمط اللون في اللاذيليات لأول مرة. جين ASIP هو جين مدروس جيدًا في الثدييات، ومن المعروف أنه مرتبط بإنتاج الميلانين وتغير اللون. تفتح حقيقة ارتباطه بأنماط الألوان في الضفادع طرقًا بحثية جديدة حول أنماط الألوان عند اللاذيليات والدراسات المقارنة عبر الفقاريات.
قالت ساندرا جوت، أستاذة وباحثة مساعدة في مختبر الجينوم التطوري في جامعة نيويورك أبوظبي «تثبت النتائج التي توصلنا إليها أن الشريط الفقري في الضفادع والعلاجم يحمل إمكانات كبيرة في مجال علم الأحياء التطوري لأنه يمثل مثالًا واضحًا للتطور المتكرر. وبالتالي يمكن أن تساعدنا دراسة نمط اللون هذا في الأنواع الأخرى على فهم إلى أي مدى يستخدم التطور بشكل متوقع المسارات الجزيئية نفسها عندما تتطور أنماط ظاهرية متطابقة تحت ضغوط اختيار مماثلة. يمكن أن يؤدي تحديد دور جين ASIP في تلوين اللاذيليات بواسطة فريقنا أيضًا إلى توجيه الدراسات المقارنة المستقبلية عبر الفقاريات».
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: phys.org
