الملخص:
يعد البطريق الإمبراطور، الذي يمكن أن يصل أقصى ارتفاع له حوالي 1.2 متر، أكثر أنواع البطريق شهرة، ولكن هناك 17 نوعًا آخر من أنواع البطريق تعيش في نصف الكرة الجنوبي. نظرًا لأن العديد من طيور البطريق هذه تعيش في جزر نائية نادرًا ما يزورها العلماء، فقد لم تتم دراستها منذ فترة طويلة. قد تكون هذه العزلة هي السبب وراء إغفال العلماء سابقًا لنوع جديد من بطريق الجنتو في جزر كيرجولين. تقع جزر كيرغولين، المعروفة أيضًا باسم "الجزر المقفرة"، على بعد حوالي 3220 كيلومترًا من أقرب أرض مأهولة بشكل دائم.
نشر فريق بحث دولي بقيادة علماء من تشيلي وجامعة كاليفورنيا في بيركلي، بحثًا في مجلة "Communications Biology" يعلن فيه هذا الاكتشاف. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تسمية نوع جديد من البطريق رسميًا منذ أكثر من قرن.
اكتشف الباحثون من خلال الأدلة الجينية أن طيور البطريق الجنتو المنتشرة على نطاق واسع، والتي يُعتقد أنها نفس النوع في الماضي، تتكون في الواقع من أربعة أنواع مختلفة. ظل أحد أنواع البطريق غير معروف لفترة طويلة لأنه يشبه إلى حد كبير طيور البطريق الجنتو الأخرى، بظهر أسود وبطن أبيض. يساعدهم هذا التلوين على الاختباء من الحيوانات المفترسة وزيادة كفاءتهم في صيد الفرائس في المحيط.
لا يمكن تمييز طيور البطريق المكتشفة حديثًا تقريبًا عن طيور البطريق الجنتو الأخرى، باستثناء الاختلافات الدقيقة في الحجم والأصوات. ولأن الاختلافات في المظهر ضئيلة، ولكن هناك اختلافات كبيرة في الجينات، يصنفها الباحثون على أنها "أنواع غامضة".
وأكد الباحثون أيضًا أن ثلاث مجموعات أخرى، كانت تعتبر في السابق سلالات فرعية من طيور البطريق الجنتو، فريدة من الناحية الوراثية بما يكفي ليتم التعرف عليها كأنواع كاملة. كما أن مستقبل بطريق الجنتو الجنوبي الشرقي المكتشف حديثًا، Pygoscelis kerguelensis، ونوعين آخرين من بطريق الجنتو، غير مؤكد أيضًا حيث أن تغير المناخ يعيد تشكيل الموائل في القطب الجنوبي وشبه القطب الجنوبي.
يبدو حاليًا أن بطريق الجنتو الجنوبي فقط، Pygoscelis ellsworthi، قد ينجو من التأثيرات الشديدة وقد يستفيد من نطاقه المتوسع في القطب الجنوبي.
قالت جوليانا فيانا، إحدى كبار مؤلفي الورقة البحثية وأستاذة النظم البيئية والبيئة في جامعة أندريس بيلو الوطنية في سانتياغو، تشيلي، إنه في القارة القطبية الجنوبية، ليست طيور البطريق الجنتو هي المهددة حقًا بسبب تغير المناخ، ولكن أنواع البطريق الأخرى؛ ولكن في منطقة جنوب القارة القطبية الجنوبية، فإن طيور البطريق جنتو مثيرة للقلق بشكل خاص. تقع منطقة تحت القارة القطبية الجنوبية شمال القارة القطبية الجنوبية وتتكون من عدد من الجزر البعيدة الخاضعة لولاية تشيلي وجنوب أفريقيا وفرنسا وهولندا وأستراليا ونيوزيلندا.
وأشارت فيانا إلى أن وكالات الحفاظ على البيئة في البلدان المعنية يجب أن تدرك هذه المشكلة وتتخذ التدابير المناسبة لإنقاذ هذه الأنواع الثلاثة من طيور البطريق الجنتو.
قامت فيانا، بالتعاون مع لاري باوي، عالم في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وإيلي بولان، عالم في جامعة تشيلي، بتنظيم خبراء أبحاث البطريق من بلدان متعددة لإجراء دراسة الجينوم الجديدة هذه. وقد اقترح بعض العلماء سابقًا أنه قد يكون هناك ما يصل إلى ستة أنواع فرعية من طيور البطريق الجنتو، لكن الباحثين لم يتمكنوا منذ فترة طويلة من الاتفاق على تصنيفها.
تعتمد الدراسة الجديدة على تسلسل الجينوم الكامل لـ 64 بطريقًا. جاءت العينات من 10 مستعمرات تكاثر، وتغطي لأول مرة تقريبًا النطاق الجغرافي الكامل لطيور البطريق الجنتو. وقام الباحثون أيضًا بمقارنة الخصائص الفيزيائية والبيئية لطيور البطريق، بما في ذلك ألوانها ونداءاتها وأوقات التكاثر وأنواع الطعام وسلوك البحث عن الطعام.
بوي هو مدير متحف علم الحيوان الفقاري في جامعة كاليفورنيا، بيركلي. وقال إنه من بين جميع طيور البطريق، ربما يكون تصنيف طيور البطريق الجنتو هو الأكثر إثارة للجدل. لأكثر من قرن من الزمان، ناقش العلماء عدد الأنواع أو الأنواع الفرعية التي ينبغي تقسيمها إليها. تحاول هذه الورقة الإجابة على هذا السؤال باستخدام أحدث أساليب البحث المتكاملة.
يتعاون باوي وفيانا في دراسة تطور البطريق وتنوعه منذ ما يقرب من عقد من الزمن. وفي عام 2019، نشر الاثنان بحثا يقول إن طيور البطريق نشأت بالقرب من أستراليا ونيوزيلندا قبل حوالي 22 مليون سنة. في وقت لاحق، انقسمت طيور البطريق الإمبراطوري وطيور البطريق الملك إلى مجموعتين مختلفتين، واحتلت منطقتي القطب الجنوبي وشبه القطب الجنوبي على التوالي.
منذ حوالي 12 مليون سنة، تشكل تيار المحيط حول القطب الجنوبي، مما دفع أنواع البطريق الأخرى إلى الانتشار في منطقة جنوب القطب الجنوبي. منذ ذلك الحين، قامت طيور البطريق بتجميع مجموعاتها تدريجيًا في الجزر النائية، حيث وصل توزيعها إلى أقصى الشمال مثل أفريقيا وأجزاء من أمريكا الجنوبية.
تختلف طيور البطريق الجنتو عن العديد من طيور البطريق الأخرى من حيث أنها تأكل نظامًا غذائيًا متنوعًا للغاية وسوف تفترس أي مخلوق يمكن اصطياده تحت الماء تقريبًا. مع انخفاض أعداد الكريل، تصبح هذه المرونة في التغذية ميزة. في المقابل، فإن أعداد طيور البطريق الإمبراطور وأديلي، التي لديها أنظمة غذائية أكثر تخصصًا، آخذة في الانخفاض، بينما لا يزال عدد طيور البطريق الجنتو في شبه الجزيرة القطبية الجنوبية ينمو.
يعتقد الباحثون أن سلوك البحث عن الطعام القابل للتكيف بدرجة كبيرة يؤدي أيضًا إلى تكوين أنواع جديدة. عادةً ما تتغذى طيور البطريق الجنتو بالقرب من مستعمرات التكاثر الخاصة بها وتعود إلى نفس مستعمرة التكاثر كل عام. مع مرور الوقت، طورت المجموعات السكانية المعزولة خصائص سلوكية وبيئية فريدة.
على مدى 300,000 إلى 500,000 سنة الماضية، تطورت مجموعات هذه الجزر المعزولة تدريجيًا إلى أنواع مختلفة. ويقول العلماء إن جبهات القطب الجنوبي تعزز أيضًا هذا التمايز. يمكن أن تسبب جبهات القطب الجنوبي اختلافات كبيرة في درجة حرارة المياه وملوحتها، مما يحد من حركة الحيوانات بين المناطق.
شمال جبهة القطب الجنوبي، تكون المياه دافئة ومالحة نسبيًا. تعيش هنا السلالة الشرقية Pygoscelis taeniata، الموجودة في جزر كروزيت، وجزيرة ماريون، وجزيرة ماكواري؛ والنسب الشمالية Pygoscelis papua، والتي توجد بشكل رئيسي في جزر فوكلاند، والمعروفة أيضًا باسم جزر مالفيناس، وجزيرة مارتيلو القريبة في أمريكا الجنوبية.
تطورت السلالة الجنوبية الشرقية المكتشفة حديثًا Pygoscelis kerguelensis في جزيرة Kerguelen ويمكن أيضًا توزيعها في جزيرة هيرد القريبة وتعيش بالقرب من جبهة القطب الجنوبي.
جنوب الجبهة القطبية الجنوبية توجد السلالة الجنوبية Pygoscelis ellsworthi. وهو أكبر عدد من طيور البطريق الجنتو، ويوجد في شبه جزيرة أنتاركتيكا، وعلى طول ساحل القارة القطبية الجنوبية، وفي جورجيا الجنوبية.
أشرف على هذه الدراسة الجينومية طالب الدراسات العليا بجامعة تشيلي دالي نول. وبالمقارنة مع الدراسات السابقة، قام فريق البحث بتحليل مجموعة واسعة من الجينات وفحص الآلاف من الأشكال المتعددة للنيوكليوتيدات الفردية. أظهرت النتائج أن الأنواع المختلفة قد تكيفت مع بيئاتها المعيشية على المستوى الجيني.
على سبيل المثال، تمتلك طيور البطريق الجنتو الجنوبية التي تعيش في القارة القطبية الجنوبية المزيد من الجينات المرتبطة بإنتاج الحرارة وتخزين الدهون وإدراك الضوء. ويعتقد الباحثون أن هذه الخصائص تساعدهم على التكيف مع البرد القارس، وتغيرات ضوء الشمس الموسمية، والأسطح الجليدية العاكسة بشكل مكثف.
تمتلك طيور البطريق الجنتو الشرقية المزيد من الجينات المرتبطة بكفاءة التمثيل الغذائي للكربوهيدرات وتعزيز القدرة على الغوص. ربما تكون هذه السمات الوراثية، التي تشارك في نقل الأكسجين، ونمو الأوعية الدموية، ووظيفة الميتوكوندريا، وتطور الرئة، قد ساعدتهم على الغوص لفترات أطول في المياه الفقيرة بالمغذيات.
وفي الوقت نفسه، أظهرت طيور البطريق الجنتو الشمالية التي تعيش في أمريكا الجنوبية سمات وراثية تتعلق بالهضم ووظيفة القلب ونشاط العضلات. يعتقد الباحثون أن هذه التغييرات قد تساعدهم في الحفاظ على أنشطة البحث عن الطعام تحت الماء لفترات طويلة من الزمن.
للتنبؤ بتأثير تغير المناخ على طيور البطريق الجنتو، استخدم العلماء نماذج مناخية لتقدير المناطق التي قد لا تزال تتمتع بموائل مناسبة في عام 2050. وفي ظل سيناريو الاحترار المعتدل، يمكن أن تفقد طيور البطريق الجنتو الموجودة في الجزر الواقعة تحت القطب الجنوبي جميع الموائل المناسبة في الجزر الحالية، مع محدودية المواقع البديلة القريبة للهجرة.
في المقابل، قد تتوسع طيور البطريق الجنتو في منطقة القطب الجنوبي بشكل أكبر إلى القارة القطبية الجنوبية. مع تقلص الجليد البحري وانخفاض أعداد الكريل، قد تنخفض أعداد طيور البطريق الإمبراطور وأديلي وحزام الذقن، مما يترك مساحة أكبر لبطاريق الجنتو.
وأشارت فيانا إلى أن العديد من طيور البطريق في المناطق غير القطبية الجنوبية تواجه أيضًا تهديدات خطيرة بشكل متزايد، بما في ذلك ارتفاع درجة حرارة المحيطات، وتدمير الموائل، والحيوانات المفترسة مثل الفئران والكلاب، والمنافسة من أنشطة الصيد التجارية، والصيد العرضي في شباك الصيد.
من منظور تغير المناخ، قد تواجه الأنواع الجزرية ذات الأعداد المنخفضة للغاية مخاطر مماثلة مثل طيور البطريق الجنتو في القطب الجنوبي. تعد طيور البطريق في غالاباغوس وطيور البطريق الأخرى في الجزيرة من الأنواع المستوطنة وليس لديها مكان تذهب إليه تقريبًا بمجرد تغير بيئتها. الجزر نائية جدًا بحيث يصعب على طيور البطريق التكيف والانتقال إلى مناطق أخرى لتجميع السكان.
وقال باوي إن البيانات الجينومية واسعة النطاق التي تم جمعها في هذه الدراسة يمكن أن تدعم أيضًا المزيد من دراسات الحفاظ على البيئة في المستقبل. تستخدم فيانا حاليًا جينومات البطريق للبحث عن السمات الوراثية المرتبطة بمقاومة أنفلونزا الطيور. وتؤثر أنفلونزا الطيور على طيور البطريق والطيور والثدييات الأخرى في جميع أنحاء العالم. ومن المتوقع أن تساعد النتائج العلماء على تحديد مجموعات البطريق الأكثر عرضة للإصابة بالمرض.
قال باوي إن تسلسل الجينوم الكامل لا يغير قدرة العلماء على دراسة تكيف الأنواع وتمايزها فحسب، بل له أيضًا قيمة حفظ مهمة جدًا.
التعليقات