يتم استخدام Retroposons لتأكيد هجرة واحدة للجرابيات من أمريكا الجنوبية إلى أستراليا
في حين أن حيوانات الكنغر والأبوسوم والشياطين التسمانية تختلف بشكل كبير في الشكل والتوزيع، إلا أنها تشترك في شجرة عائلة مشتركة. لقد ناقش العلماء لسنوات حول كيفية تطور هذه الجرابيات وانتشارها في جميع أنحاء العالم. والآن قد تجيب دراسة جديدة تتناول الجينات "القافزة" (الريتروبوسونات ***) على هذه الأسئلة.
يعيش أكثر من 300 نوع من الجرابيات في الأمريكتين وأستراليا. تشتهر هذه المخلوقات بحقيبة حملها، وهي عبارة عن حاملة أطفال مدمجة، حيث تقوم بحراسة الصغار وإطعامهم. الجرابيون لديهم فترة حمل قصيرة والأطفال حديثي الولادة صغيرون ومتخلفون. يزحف الأطفال مباشرة بعد الولادة إلى كيس (جرابي) - وهو عبارة عن طية من الجلد متصلة بعظام الكيس أسفل بطن الأم، حيث يستمرون في النمو لعدة أشهر حتى يكتمل نموهم.
الجرابيات هي أقرب أقرباء الثدييات المشيمية (والتي تشمل البشر أيضًا)، لكنها انفصلت عن مجموعتها الأصلية قبل 130 مليون سنة. استقروا بشكل رئيسي في أمريكا الجنوبية وأستراليا، والتي كانت في ذلك الوقت جزءًا من قارة عملاقة تسمى غندوانا.
الجرابيات هي قسم فرعي من قسم الثدييات، والذي ينقسم إلى مجموعتين (سلسلة فائقة): سلسلة الجرابيات الأسترالية وسلسلة الجرابيات الأمريكية. تنقسم كل سلسلة فائقة إلى سلسلة إضافية، وكل سلسلة - إلى عائلات. على سبيل المثال، في سلسلة السوبر الأسترالية، نجد سلسلة الكنغر، والتي تضم عائلة الكنغر، والأبوسوم بأنواعه، والكوالا، وفئران الجيب، والومبات.
في محاولة وصف تطور الجرابيات، فإن تسلسل الحمض النووي والأدلة الأحفورية تحكي قصتين مختلفتين. يشير الحمض النووي إلى أن سلفًا واحدًا من أمريكا الجنوبية انجرف إلى أستراليا قبل أن تنجرف القارات عن بعضها البعض، ومن الممكن أن تكون الجرابيات في كل قارة قد تطورت بشكل منفصل. من ناحية أخرى، تدعم الحفريات صورة أكثر تعقيدًا، حيث قام بعض الأفراد القدماء برحلة عائدين إلى أمريكا الجنوبية وأن بعض أنواع أمريكا الجنوبية تطورت في أستراليا.
يؤدي هذا الصراع إلى ظهور نوع مونيتو ديل مونتي المعروف باسم "قرد الجبل الصغير". هذا حيوان جرابي نادر وصغير الحجم يعيش فقط في الغابات المطيرة في جبال الأنديز الجنوبية في تشيلي والأرجنتين. قرد الجبل الصغير ينشط ليلاً ويعشش في الأشجار. المكون الرئيسي لنظامها الغذائي هو الحشرات والفواكه. والأمر المحير هو أنه على الرغم من هذا التوزيع، فإنه يصنف على أنه قريب قريب من الأنواع المنقرضة من الجرابيات الأسترالية، بناء على التشابه الكبير بينهما في بنية الكعب وعظام الأذن. يشير العديد من الباحثين إلى قرد الجبل الصغير كدليل على الهجرات الأكثر تعقيدًا التي حدثت في الماضي. ومن ناحية أخرى، يواصل باحثون آخرون الدعوة إلى هجرة واحدة، وذلك لأن بيانات الحمض النووي ليست قاطعة.
ولوضع بعض النظام في هذه الفوضى، بدأت عالمة الأحياء التطورية ماريا نيلسون من جامعة مونستر في ألمانيا وزملاؤها في فحص أجزاء من الحمض النووي تسمى الرجعيات. يتم تكسير الرجعيات من الحمض النووي الكروموسومي، ونسخها ولصقها مرة أخرى في مكان آخر في الجينوم (أي أن هذه الأجزاء "تقفز" من مكان إلى آخر في الحمض النووي). على عكس بقية الشفرة الجينية، التي تخضع للطفرات والأحداث العشوائية الأخرى التي يمكن أن تجعل التحليل الجيني صعبًا، يمكن التنبؤ بالريتروبوسونات وموقعها وتبقى مستقرة بعد نسخها ولصقها في الموقع الجديد. هذه الميزة تجعلها علامات أكثر موثوقية يمكن الاعتماد عليها لتحديد العلاقة التطورية والقرابة بين الأنواع؛ إذا كان لدى نوعين نفس الرجعات في نفس المواقع، فمن المحتمل أنهما يشتركان في سلف مشترك.
قارن نيلسون بين حيوان الأبوسوم في أمريكا الجنوبية، والولبي الأسترالي (جرابي صغير يشبه الكنغر) و20 نوعًا جرابيًا آخر، بما في ذلك الومبت الأسترالي، والولارو، وأكثر من ذلك. جميع الجرابيات التي تم اختبارها كانت لديها نفس الـ 10 ريتوبوزونات، وهي النتيجة التي تؤكد حقيقة أنهم جميعا يشتركون في سلف مشترك. خضعت الجرابيات في أمريكا الجنوبية لعدد أقل من أحداث القفز الارتجاعي، مما يشير إلى أنها تطورت من فرع لاحق من شجرة العائلة. يقول نيلسون إن حيوانات الأبوسوم تفتقر إلى اثنين من الرجعات في جميع أنحاء العالم تقريبًا، وهي حقيقة قد تشير إلى أنها الأقرب وراثيًا إلى السلف الجرابي. حتى بالنسبة للمونيتو الغامض، فقد تم حل اللغز وتم العثور على مكانه في شجرة العائلة: فهو يشترك في سمات وراثية معينة مع الجرابيات الأسترالية، ولكنه بلا شك أقرب إلى الجرابيات في أمريكا الجنوبية.
تسمح بيانات الارتجاع بتقسيم واضح للجرابيات الأسترالية وأمريكا الجنوبية إلى مجموعات متميزة - مما يشير إلى وجود اتصال ضئيل للغاية بينهما أثناء تطورها التطوري.
من مجمل البيانات، يمكن استنتاج أن حدثًا واحدًا للهجرة من أمريكا الجنوبية إلى أستراليا أدى إلى تنوع الأنواع الجرابيات المعروفة اليوم، بما في ذلك المونيتو. وكما يشهد نيلسون، "لقد كنت متحمسًا جدًا. أعتقد أن البحث على وشك حل الجدل."
وتمثل النتائج، التي نشرت في أوائل أغسطس، خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم العلاقات والروابط بين الأنواع الجرابيات، كما يقول عالم الأحياء التطورية ماثيو فيليبس من جامعة كانبيرا الأسترالية. العيب الوحيد في تقنية الارتجاع، وفقًا لفيليبس، هو أنها لا تأخذ في الاعتبار الطرق المسدودة - الأنواع الجرابيات التي انقرضت وربما ملأت شجرة العائلة. وبما أن هذه الأنواع قد انقرضت، فليس من الممكن حاليًا اختبار الحمض النووي الخاص بها وإجراء اختبارات الكشف عن الرجعتوبوسونات، لذلك لا يمكن تحديد موقعها الدقيق في شجرة العائلة. إن الجمع بين تقنية الارتجاع والبيانات الأحفورية يمكن أن يساعد الباحثين في الحصول على صورة أكثر تفصيلاً عن متى وكيف هاجر أسلاف الأنواع الجرابيات. ويقول فيليبس: "إن الدراسة الحالية توفر تقنية فعالة وتضع الأسس لمزيد من الدراسات في هذا المجال".
*** ريتروبوسونات (ويكيبيديا باللغة الإنجليزية) عبارة عن قطع DNA متكررة يتم إدخالها في الكروموسومات بعد خضوعها للنسخ العكسي من جزيء RNA. على عكس الترانسبوزونات الراجعة، لا تقوم الرجعات الراجعة بتشفير إنزيم RT، المنتسخ العكسي، بنفسها. لذلك، فهي تشكل عناصر غير مستقلة فيما يتعلق بنشاط النقل الخاص بها (مقارنة بالينقولات).
