إن الملاحظات طويلة المدى للسحالي تتحدى الحكمة التقليدية حول الانتقاء الطبيعي، مما يدل على أن الأنواع يمكن أن تتطور مع الحفاظ على مظهر ثابت. العديد من الأنواع تتغير قليلاً على مدى فترات طويلة من الزمن. غالبًا ما يستخدم علماء الأحياء نفس التفسير لسبب حدوث ذلك: الانتقاء الطبيعي يفضل الأفراد ذوي السمات الأكثر اعتدالًا. الأفراد الذين لديهم سمات أكثر تطرفًا، مثل الأطراف الطويلة، عادة ما يكونون في وضع غير مؤات، في حين أن الأفراد الأكثر اعتدالًا أو متوسطين هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة والتكاثر، ونقل سماتهم المشتركة.
يقدم بحث جديد رؤى جديدة حول المماطلة التطورية من خلال دراسة كيفية بقاء السحالي في بيئتها الطبيعية. وخلافًا للحكمة التقليدية، وجدت هذه الدراسة أن الانتقاء الطبيعي يحافظ على سمات الأنواع المتوسطة بشكل غير منتظم. وبدلا من ذلك، كشفت أن السمات التي تفضل البقاء تختلف من سنة إلى أخرى، ولكن بشكل عام، ظل مظهر الأنواع دون تغيير إلى حد كبير مع مرور الوقت.
لكن البحث الجديد الذي أجرته جامعة واشنطن في سانت لويس ومعهد جورجيا للتكنولوجيا يقدم تفسيرا أكثر شمولا للتطور بين الأنواع المتعايشة. من خلال القياس المباشر لبقاء السحالي على المدى الطويل في البرية، وجد العلماء أن كل الأنواع المتعايشة تحتل "ذروة تكيفية" فريدة من نوعها، والتي يمكن فهمها بشكل أفضل كجزء من "السطح التكيفي" أو المناظر الطبيعية للمجتمع ككل.
نُشر البحث، بقيادة جيمس ستراود من معهد جورجيا للتكنولوجيا، هذا الأسبوع في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
التقط صورًا عالية الدقة لأقدام السحلية لقياس حجم الوسادات الرقمية الفرعية اللاصقة. مصدر الصورة: Day'sEdgeProd
قال جوناثان لوسوس، أستاذ علم الأحياء في كلية الآداب والعلوم وجامعة ويليام إتش: "إذا تكيف نوع ما مع بيئته ولم تتغير البيئة، فلن تتوقع أن يتكيف هذا النوع. عندما ذهب العلماء لدراسة الانتقاء الطبيعي، لم يجدوا سوى القليل من الأدلة على هذا الانتقاء المستقر، لذلك شرعنا في دراسة الانتقاء الطبيعي في كائن نحن على دراية به: سحلية أنوليس، وقمنا بقياس الانتقاء على مدار عدة سنوات لمحاولة فهم ما يحدث".
اكتشف ستراود، الذي كان آنذاك زميلًا لما بعد الدكتوراه في مختبر لوسوس بجامعة واشنطن، أربعة أنواع مختلفة من السحالي المختبئة التي تعيش معًا على جزيرة في بحيرة في حدائق فيرتشايلد النباتية الاستوائية بالقرب من ميامي.
قام بالتقاط آلاف السحالي الفردية في الجزيرة، ووضع علامات عليها بشكل فردي وقاس أبعاد أجسامها. ثم استعاد ستراود القبض على جميع السحالي الموجودة على الجزيرة كل ستة أشهر لمدة عامين ونصف، وهو وقت كافٍ لإنتاج جيلين أو ثلاثة أجيال من السحالي.
يستخدم جيمس ستراود حبلًا صغيرًا متصلًا بقضيب صيد للقبض على السحالي. مصدر الصورة: Day'sEdgeProds
ويبدو أن السحالي الجديدة هم من أبناء الجزيرة. إذا اختفت سحلية من قائمة التعداد الخاصة به، فيمكن أن يتأكد ستراود من أنها ماتت لأن البحيرة المحيطة بها مليئة بالأسماك المفترسة. ومن خلال تحديد السحالي التي تبقى على قيد الحياة من سنة إلى أخرى، يمكن للباحثين تقييم ما إذا كانت معدلات البقاء على قيد الحياة مرتبطة بالخصائص الفيزيائية التي قاموا بقياسها، مثل طول الساق.
وقال لوسوس: "الأمر المميز في هذه الدراسة هو أننا قمنا في وقت واحد بقياس الانتقاء الطبيعي في أربعة أنواع متعايشة، وهو أمر لم يتمكن سوى عدد قليل جدًا من الناس من القيام به". "من قبيل الصدفة، في نفس الوقت الذي نُشرت فيه ورقتنا البحثية، نشرت مجموعة بحثية أخرى دراسة مماثلة عن عصافير داروين الشهيرة في غالاباغوس."
في سحالي فلوريدا، وجد لوسوس وستراود أن الأشكال المستقرة من الانتقاء الطبيعي - أي الحفاظ على نفس متوسط الخصائص عبر الأنواع - نادرة للغاية. في الواقع، يتغير الانتقاء الطبيعي بشكل كبير مع مرور الوقت. في بعض السنوات، تعيش السحالي ذات الأرجل الأطول بشكل أفضل، وفي سنوات أخرى، تعيش السحالي ذات الأرجل الأقصر بشكل أفضل. وفي أحيان أخرى، لا يوجد نمط يمكن تمييزه على الإطلاق.
قال ستراود: "النتيجة الأكثر روعة هي أن الانتقاء الطبيعي يختلف كثيرًا عبر الفترات الزمنية. غالبًا ما نرى اتجاه الانتقاء ينعكس تمامًا من سنة إلى أخرى. ومع ذلك، عندما يتم دمجها في نمط طويل الأمد، فإن كل هذه التغييرات تلغي فعليًا: تظل الأنواع متشابهة جدًا طوال الفترة الزمنية".
العلماء لا يفهمون تمامًا بعد كيفية عمل التطور على مستوى المجتمع. الدراسات طويلة المدى مثل هذه نادرة لأنها تتطلب الكثير من العمل والوقت.
وقالت ستراود: "التطور يمكن أن يحدث، وهو يحدث بالفعل، فهو عملية مستمرة، لكن هذا لا يعني بالضرورة أن الأشياء تتغير باستمرار على المدى الطويل". "الآن نحن نعلم أن التطور لا يزال يحدث حتى عندما تبدو الحيوانات وكأنها ظلت على حالها."